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1、材料力学材料力学第第8 8章章 剪切与连接件的实用计算剪切与连接件的实用计算第八章第八章 剪切与连接件的实用计算剪切与连接件的实用计算材料力学材料力学第第8 8章章 剪切与连接件的实用计算剪切与连接件的实用计算本章主要内容本章主要内容强度计算的实用计算方法强度计算的实用计算方法搭接铆接（单剪）搭接铆接（单剪）对接铆接（双剪）对接铆接（双剪）铆钉群连接铆钉群连接其它连接其它连接材料力学材料力学第第8 8章章 剪切与连接件的实用计算剪切与连接件的实用计算一、工程实际中的连接与联接件一、工程实际中的连接与联接件一、工程实际中的连接与联接件一、工程实际中的连接与联接件8-1 概述连接件：在构件连接处起
2、连接作用的部件，如铆钉、螺栓键块等连接件：在构件连接处起连接作用的部件，如铆钉、螺栓键块等连接件：在构件连接处起连接作用的部件，如铆钉、螺栓键块等连接件：在构件连接处起连接作用的部件，如铆钉、螺栓键块等1 1 1 1、螺栓连接；、螺栓连接；、螺栓连接；、螺栓连接；2 2 2 2、铆钉连接；、铆钉连接；、铆钉连接；、铆钉连接；3 3 3 3、销轴连接；、销轴连接；、销轴连接；、销轴连接；4 4 4 4、键块连接；、键块连接；、键块连接；、键块连接；5 5 5 5、焊接连接；、焊接连接；、焊接连接；、焊接连接；6 6 6 6、榫齿连接；、榫齿连接；、榫齿连接；、榫齿连接；7 7 7 7、胶接连接等
3、、胶接连接等、胶接连接等、胶接连接等螺栓连接螺栓连接螺栓连接螺栓连接材料力学材料力学第第8 8章章 剪切与连接件的实用计算剪切与连接件的实用计算铆钉连接铆钉连接铆钉连接铆钉连接材料力学材料力学第第8 8章章 剪切与连接件的实用计算剪切与连接件的实用计算焊接连接焊接连接焊接连接焊接连接材料力学材料力学第第8 8章章 剪切与连接件的实用计算剪切与连接件的实用计算榫齿连接榫齿连接榫齿连接榫齿连接材料力学材料力学第第8 8章章 剪切与连接件的实用计算剪切与连接件的实用计算键块连接键块连接键块连接键块连接材料力学材料力学第第8 8章章 剪切与连接件的实用计算剪切与连接件的实用计算销轴连接销轴连接销轴连接
4、销轴连接材料力学材料力学第第8 8章章 剪切与连接件的实用计算剪切与连接件的实用计算胶结连接胶结连接胶结连接胶结连接材料力学材料力学第第8 8章章 剪切与连接件的实用计算剪切与连接件的实用计算一、工程实际中的连接与联接件一、工程实际中的连接与联接件一、工程实际中的连接与联接件一、工程实际中的连接与联接件8-1 概述连接件：在构件连接处起连接作用的部件，如铆钉、螺栓键块等连接件：在构件连接处起连接作用的部件，如铆钉、螺栓键块等连接件：在构件连接处起连接作用的部件，如铆钉、螺栓键块等连接件：在构件连接处起连接作用的部件，如铆钉、螺栓键块等1 1 1 1、螺栓连接；、螺栓连接；、螺栓连接；、螺栓连接
5、；2 2 2 2、铆钉连接；、铆钉连接；、铆钉连接；、铆钉连接；3 3 3 3、销轴连接；、销轴连接；、销轴连接；、销轴连接；4 4 4 4、键块连接；、键块连接；、键块连接；、键块连接；5 5 5 5、焊接连接；、焊接连接；、焊接连接；、焊接连接；6 6 6 6、榫齿连接；、榫齿连接；、榫齿连接；、榫齿连接；7 7 7 7、胶接连接等、胶接连接等、胶接连接等、胶接连接等二、受力与变形特点二、受力与变形特点二、受力与变形特点二、受力与变形特点受力特点：作用在部件两侧面上的外受力特点：作用在部件两侧面上的外受力特点：作用在部件两侧面上的外受力特点：作用在部件两侧面上的外力合力力合力力合力力合力F
6、 F大小相等，方向相反，作用大小相等，方向相反，作用大小相等，方向相反，作用大小相等，方向相反，作用线相距很近。线相距很近。线相距很近。线相距很近。变形特点：沿作用力的方向（变形特点：沿作用力的方向（变形特点：沿作用力的方向（变形特点：沿作用力的方向（mm-mm截面）截面）截面）截面）发生错动，产生剪切变形，同时还伴有发生错动，产生剪切变形，同时还伴有发生错动，产生剪切变形，同时还伴有发生错动，产生剪切变形，同时还伴有其他变形。其他变形。其他变形。其他变形。FF材料力学材料力学第第8 8章章 剪切与连接件的实用计算剪切与连接件的实用计算一、工程实际中的连接与联接件一、工程实际中的连接与联接件一
7、、工程实际中的连接与联接件一、工程实际中的连接与联接件8-1 概述连接件：在构件连接处起连接作用的部件，如铆钉、螺栓键块等连接件：在构件连接处起连接作用的部件，如铆钉、螺栓键块等连接件：在构件连接处起连接作用的部件，如铆钉、螺栓键块等连接件：在构件连接处起连接作用的部件，如铆钉、螺栓键块等二、受力与变形特点二、受力与变形特点二、受力与变形特点二、受力与变形特点受力特点：作用在部件两侧面上的外力受力特点：作用在部件两侧面上的外力受力特点：作用在部件两侧面上的外力受力特点：作用在部件两侧面上的外力合力合力合力合力F F大小相等，方向相反，作用线相大小相等，方向相反，作用线相大小相等，方向相反，作用
8、线相大小相等，方向相反，作用线相距很近。距很近。距很近。距很近。变形特点：沿作用力的方向（变形特点：沿作用力的方向（变形特点：沿作用力的方向（变形特点：沿作用力的方向（mm-mm截面）截面）截面）截面）发生错动，产生剪切变形，同时还伴有发生错动，产生剪切变形，同时还伴有发生错动，产生剪切变形，同时还伴有发生错动，产生剪切变形，同时还伴有其他变形。其他变形。其他变形。其他变形。FF三、三种破坏失效形式三、三种破坏失效形式三、三种破坏失效形式三、三种破坏失效形式1 1 1 1、剪切破坏：沿、剪切破坏：沿、剪切破坏：沿、剪切破坏：沿mm-mm截面剪断；截面剪断；截面剪断；截面剪断；2 2 2 2、挤
9、压破坏：连接孔因挤压产生塑性变形，连接产生松动；、挤压破坏：连接孔因挤压产生塑性变形，连接产生松动；、挤压破坏：连接孔因挤压产生塑性变形，连接产生松动；、挤压破坏：连接孔因挤压产生塑性变形，连接产生松动；3 3 3 3、拉断破坏；板在开孔削弱截面被拉断。、拉断破坏；板在开孔削弱截面被拉断。、拉断破坏；板在开孔削弱截面被拉断。、拉断破坏；板在开孔削弱截面被拉断。材料力学材料力学第第8 8章章 剪切与连接件的实用计算剪切与连接件的实用计算8-1 概述FF三、三种破坏失效形式三、三种破坏失效形式三、三种破坏失效形式三、三种破坏失效形式1 1 1 1、剪切破坏：、剪切破坏：、剪切破坏：、剪切破坏：2
10、2 2 2、挤压破坏：、挤压破坏：、挤压破坏：、挤压破坏：3 3 3 3、拉断破坏；、拉断破坏；、拉断破坏；、拉断破坏；四、实用计算方法四、实用计算方法四、实用计算方法四、实用计算方法 连连连连接件本身接件本身接件本身接件本身尺寸较小尺寸较小尺寸较小尺寸较小，其受力和变形情况，其受力和变形情况，其受力和变形情况，其受力和变形情况很复杂，要精确地分析计算其内力和应力很复杂，要精确地分析计算其内力和应力很复杂，要精确地分析计算其内力和应力很复杂，要精确地分析计算其内力和应力很困难。工程很困难。工程很困难。工程很困难。工程设计中设计中设计中设计中通常是根据其实际破通常是根据其实际破通常是根据其实际破
11、通常是根据其实际破坏的主要形态，对其内力和相应的应力分坏的主要形态，对其内力和相应的应力分坏的主要形态，对其内力和相应的应力分坏的主要形态，对其内力和相应的应力分布作一些合理的简化，并采用实用计算法布作一些合理的简化，并采用实用计算法布作一些合理的简化，并采用实用计算法布作一些合理的简化，并采用实用计算法计算出相应的名义应力，作为强度计算中计算出相应的名义应力，作为强度计算中计算出相应的名义应力，作为强度计算中计算出相应的名义应力，作为强度计算中的工作应力。的工作应力。的工作应力。的工作应力。此方法又称为假定计算方法此方法又称为假定计算方法此方法又称为假定计算方法此方法又称为假定计算方法.材料
12、力学材料力学第第8 8章章 剪切与连接件的实用计算剪切与连接件的实用计算一、简单铆接（搭接铆接）一、简单铆接（搭接铆接）一、简单铆接（搭接铆接）一、简单铆接（搭接铆接）8-2 铆接强度计算用一个铆钉将两块钢板以搭接形式联接成一拉杆。用一个铆钉将两块钢板以搭接形式联接成一拉杆。用一个铆钉将两块钢板以搭接形式联接成一拉杆。用一个铆钉将两块钢板以搭接形式联接成一拉杆。1 1 1 1、剪切强度计算、剪切强度计算、剪切强度计算、剪切强度计算剪力：截面法剪力：截面法剪力：截面法剪力：截面法假定：切应力在剪切面上均布假定：切应力在剪切面上均布假定：切应力在剪切面上均布假定：切应力在剪切面上均布名义切应力：名
13、义切应力：名义切应力：名义切应力：剪切强度条件：剪切强度条件：剪切强度条件：剪切强度条件：材料力学材料力学第第8 8章章 剪切与连接件的实用计算剪切与连接件的实用计算一、简单铆接（搭接铆接）一、简单铆接（搭接铆接）一、简单铆接（搭接铆接）一、简单铆接（搭接铆接）8-2 铆接强度计算实际挤压面实际挤压面有效挤压面有效挤压面1 1 1 1、剪切强度计算、剪切强度计算、剪切强度计算、剪切强度计算2 2 2 2、挤压强度计算、挤压强度计算、挤压强度计算、挤压强度计算挤压力：接触面上压力挤压力：接触面上压力挤压力：接触面上压力挤压力：接触面上压力名义切应力：名义切应力：名义切应力：名义切应力：挤压强度条
14、件：挤压强度条件：挤压强度条件：挤压强度条件：假定：名义挤压应力在计算挤压面上假定：名义挤压应力在计算挤压面上假定：名义挤压应力在计算挤压面上假定：名义挤压应力在计算挤压面上 均布均布均布均布（2 2 2 2）接触面为曲面，）接触面为曲面，）接触面为曲面，）接触面为曲面，A Absbs为接触为接触为接触为接触 面的正投影面的面积面的正投影面的面积面的正投影面的面积面的正投影面的面积（1 1 1 1）接触面为平面，）接触面为平面，）接触面为平面，）接触面为平面，A Absbs为实际为实际为实际为实际 接触面面积接触面面积接触面面积接触面面积材料力学材料力学第第8 8章章 剪切与连接件的实用计算剪
15、切与连接件的实用计算一、简单铆接（搭接铆接）一、简单铆接（搭接铆接）一、简单铆接（搭接铆接）一、简单铆接（搭接铆接）8-2 铆接强度计算1 1 1 1、剪切强度计算、剪切强度计算、剪切强度计算、剪切强度计算2 2 2 2、挤压强度计算、挤压强度计算、挤压强度计算、挤压强度计算3 3 3 3、拉伸强度计算、拉伸强度计算、拉伸强度计算、拉伸强度计算轴力：截面法轴力：截面法轴力：截面法轴力：截面法假定：正应力横截面上均布假定：正应力横截面上均布假定：正应力横截面上均布假定：正应力横截面上均布名义拉应力：名义拉应力：名义拉应力：名义拉应力：拉应力强度条件：拉应力强度条件：拉应力强度条件：拉应力强度条件
16、：材料力学材料力学第第8 8章章 剪切与连接件的实用计算剪切与连接件的实用计算二、对接铆接二、对接铆接二、对接铆接二、对接铆接8-2 铆接强度计算一、搭接铆接一、搭接铆接一、搭接铆接一、搭接铆接搭接只有一个剪切搭接只有一个剪切搭接只有一个剪切搭接只有一个剪切面，称为单剪面，称为单剪面，称为单剪面，称为单剪对接有两个剪切面，对接有两个剪切面，对接有两个剪切面，对接有两个剪切面，称为双剪称为双剪称为双剪称为双剪主板强度计算主板强度计算主板强度计算主板强度计算1 1 1 1、剪切强度计算、剪切强度计算、剪切强度计算、剪切强度计算2 2 2 2、挤压强度计算、挤压强度计算、挤压强度计算、挤压强度计算3
17、 3 3 3、拉伸强度计算、拉伸强度计算、拉伸强度计算、拉伸强度计算盖板板强度计算盖板板强度计算盖板板强度计算盖板板强度计算盖板的厚度一般大于主板盖板的厚度一般大于主板盖板的厚度一般大于主板盖板的厚度一般大于主板厚度的一半，主板满足强厚度的一半，主板满足强厚度的一半，主板满足强厚度的一半，主板满足强度要求，盖板亦满足度要求，盖板亦满足度要求，盖板亦满足度要求，盖板亦满足.材料力学材料力学第第8 8章章 剪切与连接件的实用计算剪切与连接件的实用计算二、对接铆接二、对接铆接二、对接铆接二、对接铆接8-2 铆接强度计算一、搭接铆接一、搭接铆接一、搭接铆接一、搭接铆接三、铆钉群连接的计算三、铆钉群连接
18、的计算三、铆钉群连接的计算三、铆钉群连接的计算1 1、铆钉群受横向荷载、铆钉群受横向荷载、铆钉群受横向荷载、铆钉群受横向荷载（外力过铆钉群中心外力过铆钉群中心外力过铆钉群中心外力过铆钉群中心）两个假设：两个假设：两个假设：两个假设：不论铆接的方式如何，均不考虑不论铆接的方式如何，均不考虑不论铆接的方式如何，均不考虑不论铆接的方式如何，均不考虑弯曲的影响；弯曲的影响；弯曲的影响；弯曲的影响；若外力作用线通过铆钉组的形心，若外力作用线通过铆钉组的形心，若外力作用线通过铆钉组的形心，若外力作用线通过铆钉组的形心，且同一组各铆钉的材料、直径相且同一组各铆钉的材料、直径相且同一组各铆钉的材料、直径相且同
19、一组各铆钉的材料、直径相同时，则每个铆钉受力相等。同时，则每个铆钉受力相等。同时，则每个铆钉受力相等。同时，则每个铆钉受力相等。强度计算：强度计算：强度计算：强度计算：每个铆钉受力情况清楚后，其强度计算与单个铆钉（单剪、每个铆钉受力情况清楚后，其强度计算与单个铆钉（单剪、每个铆钉受力情况清楚后，其强度计算与单个铆钉（单剪、每个铆钉受力情况清楚后，其强度计算与单个铆钉（单剪、双剪）类似。双剪）类似。双剪）类似。双剪）类似。但拉伸强度计算需要绘制板的轴力图但拉伸强度计算需要绘制板的轴力图但拉伸强度计算需要绘制板的轴力图但拉伸强度计算需要绘制板的轴力图材料力学材料力学第第8 8章章 剪切与连接件的实
20、用计算剪切与连接件的实用计算解：解：分析：分析：分析：分析：例题12 2 2 2、挤压强度计算、挤压强度计算、挤压强度计算、挤压强度计算每个铆钉的受力每个铆钉的受力每个铆钉的受力每个铆钉的受力双剪，每个截切面剪力双剪，每个截切面剪力双剪，每个截切面剪力双剪，每个截切面剪力1 1 1 1、剪切强度计算、剪切强度计算、剪切强度计算、剪切强度计算满足切应力强度要求满足切应力强度要求满足切应力强度要求满足切应力强度要求主板主板主板主板满足挤压强度要求满足挤压强度要求满足挤压强度要求满足挤压强度要求材料力学材料力学第第8 8章章 剪切与连接件的实用计算剪切与连接件的实用计算解：解：例题12 2 2 2、
21、挤压强度计算、挤压强度计算、挤压强度计算、挤压强度计算1 1 1 1、剪切强度计算、剪切强度计算、剪切强度计算、剪切强度计算满足满足满足满足主板主板主板主板满足满足满足满足3 3 3 3、拉伸强度计算、拉伸强度计算、拉伸强度计算、拉伸强度计算1-11-11-11-1截面一个削弱孔，截面一个削弱孔，截面一个削弱孔，截面一个削弱孔，2-22-22-22-2截面一个削弱孔截面一个削弱孔截面一个削弱孔截面一个削弱孔主板满足，盖板亦满足，故该连接头满足强度要求主板满足，盖板亦满足，故该连接头满足强度要求主板满足，盖板亦满足，故该连接头满足强度要求主板满足，盖板亦满足，故该连接头满足强度要求满足满足满足满
22、足满足满足满足满足材料力学材料力学第第8 8章章 剪切与连接件的实用计算剪切与连接件的实用计算例题1重新布置铆钉位置重新布置铆钉位置重新布置铆钉位置重新布置铆钉位置1-11-11-11-1截面两个削弱孔，截面两个削弱孔，截面两个削弱孔，截面两个削弱孔，2-22-22-22-2截面一个削弱孔截面一个削弱孔截面一个削弱孔截面一个削弱孔哪一种布置方式更好哪一种布置方式更好哪一种布置方式更好哪一种布置方式更好？剪切、挤压情况相同。剪切、挤压情况相同。剪切、挤压情况相同。剪切、挤压情况相同。比较拉伸情况比较拉伸情况比较拉伸情况比较拉伸情况更好更好更好更好材料力学材料力学第第8 8章章 剪切与连接件的实用
23、计算剪切与连接件的实用计算二、对接铆接二、对接铆接二、对接铆接二、对接铆接8-2 铆接强度计算一、搭接铆接一、搭接铆接一、搭接铆接一、搭接铆接三、铆钉群连接的计算三、铆钉群连接的计算三、铆钉群连接的计算三、铆钉群连接的计算1 1、铆钉群受横向荷载、铆钉群受横向荷载、铆钉群受横向荷载、铆钉群受横向荷载（外力过铆钉群中心外力过铆钉群中心外力过铆钉群中心外力过铆钉群中心）2 2、铆钉群受扭转荷载、铆钉群受扭转荷载、铆钉群受扭转荷载、铆钉群受扭转荷载设设设设o o o o点为铆钉群的中心，点为铆钉群的中心，点为铆钉群的中心，点为铆钉群的中心，分析：分析：分析：分析：解：解：找出最危险的一个铆钉，其名义
24、应力与强度计算与前述类似。找出最危险的一个铆钉，其名义应力与强度计算与前述类似。找出最危险的一个铆钉，其名义应力与强度计算与前述类似。找出最危险的一个铆钉，其名义应力与强度计算与前述类似。材料力学材料力学第第8 8章章 剪切与连接件的实用计算剪切与连接件的实用计算8-2 铆接强度计算三、铆钉群连接的计算三、铆钉群连接的计算三、铆钉群连接的计算三、铆钉群连接的计算1 1、铆钉群受横向荷载、铆钉群受横向荷载、铆钉群受横向荷载、铆钉群受横向荷载（外力过铆钉群中心外力过铆钉群中心外力过铆钉群中心外力过铆钉群中心）2 2、铆钉群受扭转荷载、铆钉群受扭转荷载、铆钉群受扭转荷载、铆钉群受扭转荷载3 3、铆钉
25、群受偏心荷载、铆钉群受偏心荷载、铆钉群受偏心荷载、铆钉群受偏心荷载荷载简化荷载简化荷载简化荷载简化铆钉受力铆钉受力铆钉受力铆钉受力找出最危险的一个铆钉。找出最危险的一个铆钉。找出最危险的一个铆钉。找出最危险的一个铆钉。材料力学材料力学第第8 8章章 剪切与连接件的实用计算剪切与连接件的实用计算8-3 其他形式连接一、键块连接一、键块连接一、键块连接一、键块连接材料力学材料力学第第8 8章章 剪切与连接件的实用计算剪切与连接件的实用计算8-3 其他形式连接一、键块连接一、键块连接一、键块连接一、键块连接二、榫齿连接二、榫齿连接二、榫齿连接二、榫齿连接材料力学材料力学第第8 8章章 剪切与连接件的实用计算剪切与连接件的实用计算