材料力学2拉压剪课4ppt课件

复习,1.低碳钢拉伸时的力学性质,2、许用应力,塑性材料,脆性材料,3、杆件超静定问题的求解步骤,1,第2章 拉压、剪切,§2-8 应力集中 §2-9 剪切和挤压的实用计算,2,由于截面急剧变化引起应力局部增大现象应力集中,应力集中因数,smax最大局部应力 s 0 名义应力(净截面上的平均应力）,应力集中,实验表明：截面尺寸改变越急 剧、孔越小、角越尖应力集中 程度越严重！,3,应力集中对构件强度的影响,对于脆性材料构件，当 smaxsb 时，构件断裂，影响很大,对于塑性材料构件，当smax达到ss 后再增加载荷，增加的载荷由截面上尚未屈服的材料承担，使截面上其它的点相继达到屈服极限。因而使得s 分布趋于均匀化，不影响构件静强度,二、 应力集中的概念,4,§2-9 剪切和挤压的实用计算,5,一、基本概念和实例,1、工程实例,(1) 螺栓连接,(2) 铆钉连接,§2-9 剪切和挤压的实用计算,6,(3) 键联接,(4) 销钉联接,§2-9剪切和挤压的实用计算,键,7,2、受力特点,构件受两组大小相等、方向相反、与构件横截面平行且作用线相互很近的两个力作用.,3、变形特点,§2-9 剪切和挤压的实用计算,(以铆钉为例）,单剪面,双剪面,构件沿两组平行力系的交界面发生相对错动.,8,4、连接处破坏三种形式:,(3)拉伸破坏 钢板在受铆钉孔削弱的截面处， 应力增大，易在连接处拉断.,§2-9 剪切和挤压的实用计算,(2)挤压破坏 铆钉与钢板在相互接触面上因挤压而使连接松动， 发生破坏.,(1)剪切破坏 沿铆钉的剪切面剪断，如沿nn面剪断.,9,二、剪切的应力分析,1、内力计算,Q - 剪力 ：与剪切面相切的内力。 使截开部分产生顺时针旋转为正，反之为负,2、切应力（ 与剪切面相切的应力）,A-剪切面的面积,§2-9 剪切和挤压的实用计算,10,3、强度条件, 为材料的许用切应力,n - 安全系数,- 剪切极限应力,§2-9 剪切和挤压的实用计算,11,剪切实用计算,螺栓连接,键块联接,12,横截面（剪切面）上的内力,截面法,剪力 Q,剪切的实用计算,计算步骤:销钉联接,13,螺栓与钢板相互接触的侧面上，发生的彼此间的局部承压现象，称为挤压,三、挤压的应力分析,在接触面上的压力，称为挤压力，并记为 FP .,1、挤压力 FP = Q F,§2-9 剪切和挤压的实用计算,14,（1）螺栓压扁,（2）钢板在孔缘压成椭圆,2、挤压破坏的两种形式,3、挤压应力,AbS -挤压面的面积,4、强度条件,bS-许用挤压应力,§2-9 剪切和挤压的实用计算,15,挤压面的面积计算,§2-9 剪切和挤压的实用计算,16,四、强度条件的应用,1、强度校核,2、强度设计,3、求许可载荷,§2-9 剪切和挤压的实用计算,17,解：(1) 键的受力分析如图,例题1 齿轮与轴由平键连接,已知轴的直径d=70mm， 键的尺寸为b×h×L=20 ×12 ×100mm，传递的扭转力偶矩Me=2kN.m，键的许用切应力为= 60MPa ，许用挤压应力为bs= 100MPa.试校核键的强度.,§2-9 剪切和挤压的实用计算例1,18,综上，键满足强度要求.,(2)校核剪切强度,(3)校核挤压强度,§2-9 剪切和挤压的实用计算例1,19,例题2 一销钉连接如图所示， 已知外力 F=18kN,被连接的构件 A 和 B 的厚度分别为 t=8mm 和 t1=5mm ,销钉直径 d=15mm , 销钉材料的许用切应力为 = 60MPa ,许用挤压应力为 bS= 200MPa . 试校核销钉的强度.,§2-9 剪切和挤压的实用计算例2,20,解: (1)销钉受力如图b所示,§2-9 剪切和挤压的实用计算例2,21,(2)校核剪切强度,由截面法得两个面上的剪力,剪切面积为,(3)挤压强度校核,左右两部分的挤压力相等，故应取长度为t的中间段进行挤压强度校核.,故销钉是安全的.,§2-9 剪切和挤压的实用计算例2,22,例 已知：F = 80 kN, d = 10 mm, b = 80 mm, d = 16 mm, t = 100 MPa, s bs = 300 MPa, s = 160 MPa,试校核接头的强度,§2-9 剪切和挤压的实用计算例3,23,解： 1. 接头受力分析,当各铆钉的材料与直径均相同，且外力作用线在铆钉群剪切面上的投影，通过铆钉群剪切面形心时， 通常即认为各铆钉剪切面上的剪力相等,若有n个铆钉，则每一个铆钉受力,§2-9 剪切和挤压的实用计算例3,24,2. 强度校核,剪切强度：,挤压强度：,拉伸强度：,接头强度足够,§2-9 剪切和挤压的实用计算例3,25,谢 谢！,作业:19/21/22,26,1. 一等直圆杆其受力情况如图所示， 画轴力图， 若杆件直径为12mm，求11和22截面的正应力和33斜截面的正应力及切应力。,本章小测试,600,3,3,27,2： 已知：AC杆为圆钢，d25mm， 141MPa P=20kN ， 300 , AB杆长度为500mm。求：1 校核AC杆的强度；2.节点A的铅垂位移。,本章小测试,28,