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1、第九章剪切与挤压第九章剪切与挤压本讲稿第一页,共二十四页变形特点:以两力P之间的横截面为分界面,构 件的两部分沿该面发生相对错动。工程中受剪的构件很多,特别是连接件中更为常见:工程中受剪的构件很多,特别是连接件中更为常见:如螺栓、销钉、键、铆钉和焊缝等如螺栓、销钉、键、铆钉和焊缝等本讲稿第二页,共二十四页本讲稿第三页,共二十四页本讲稿第四页,共二十四页上述构件在发生剪切的同时,伴有挤压的当现象上述构件在发生剪切的同时,伴有挤压的当现象挤压:两接触面之间相互压紧而产生的局部受压现象挤压:两接触面之间相互压紧而产生的局部受压现象挤压力过大时易发生局部压溃的现象。挤压力过大时易发生局部压溃的现象。本
2、讲稿第五页,共二十四页9-2 剪切的实用计算一、剪切的实用计算 剪应力(切应力在剪切面上的分布情况比较复杂,在工程设计中为了计算方便,假设剪应力在剪切面上均匀分布。据此算出的平均剪应力称为名义剪应力。本讲稿第六页,共二十四页剪应力强度条件:剪应力强度条件:许用剪应力许用剪应力可以从有关设计手册中查得,可以从有关设计手册中查得,或通过材料剪切实验来确定或通过材料剪切实验来确定本讲稿第七页,共二十四页 测出实验的受力荷载,用上述的公式求出名测出实验的受力荷载,用上述的公式求出名义剪切强度极限义剪切强度极限一般同种材料的拉伸容许应力和剪切容许应力的关系如下:塑性材料:脆性材料:本讲稿第八页,共二十四
3、页 9-3挤压的实用计算由于挤压的分布非常复杂,假设挤压应力由于挤压的分布非常复杂,假设挤压应力在挤压计算面积上均匀分布,采用实用的在挤压计算面积上均匀分布,采用实用的计算方法计算方法单位面积上所受的挤压应力单位面积上所受的挤压应力本讲稿第九页,共二十四页挤压强度条件:bs 的数值可由试验确定。设计时可查有关手册。对于钢材一般取对于钢材一般取bsbs (1.71.72.02.0)试验表明:bs 轴向压缩许用应力轴向压缩许用应力本讲稿第十页,共二十四页1.当挤压面为平面时,当挤压面为平面时,Abs等于此平面的面等于此平面的面积积挤压面挤压面Abs的计算:的计算:tlb本讲稿第十一页,共二十四页2
4、.当挤压面为圆柱面时:Abs等于此圆柱面在直径面上的投影面积,即本讲稿第十二页,共二十四页1.强调校核强调校核2.设计截面尺寸设计截面尺寸3.确定许可荷载确定许可荷载剪切强度条件和挤压强度条件可解决的剪切强度条件和挤压强度条件可解决的问题:问题:本讲稿第十三页,共二十四页例1 图示受拉力P作用下的螺栓,已知材料的剪切许用应力是拉伸许用应力的0.6倍。求螺栓直径d和螺栓头高度h的合理比值。本讲稿第十四页,共二十四页解:解:本讲稿第十五页,共二十四页 例2:拉杆头部尺寸如图所示,已知=100MPa,许用挤压应力bs=200MPa。校核拉杆头部的强度。本讲稿第十六页,共二十四页解:解:强度满足要求强
5、度满足要求本讲稿第十七页,共二十四页 例3:拉杆及头部均为圆截面,材料的许用剪应力100 MPa,许用挤压应力bs240MPa。试由拉杆头的强度确定容许拉力P。本讲稿第十八页,共二十四页解:由剪应力强度条件:解:由剪应力强度条件:由挤压强度条件:由挤压强度条件:由由(1)(2)可得:可得:本讲稿第十九页,共二十四页 例:已知P、a、b、l。计算榫接头的剪应力和挤压应力。本讲稿第二十页,共二十四页解:解:本讲稿第二十一页,共二十四页 例:已知铝板的厚度为 t,剪切强度极限为 。为了将其冲成图示形状,试求冲床的最小冲力。本讲稿第二十二页,共二十四页解:解:本讲稿第二十三页,共二十四页 作业:p132-1349-3,9-5,9-6本讲稿第二十四页,共二十四页