工程力學(xué)教學(xué)課件 第3章剪切

第 3章 剪 切 3.1 概 述 3.2 剪 切 的 實(shí) 用 計(jì) 算 3.3 剪 切 的 實(shí) 用 計(jì) 算 1.剪 切 的 工 程 實(shí) 例 概 述第3 章 概 述第3 章 平 鍵 連 接榫 連 接 焊 接 連 接概 述第3 章 1、 剪 切 ： 作 用 在 構(gòu) 件 兩 側(cè) 面 上 的 橫 向 外 力的 合 力 的 大 小 相 等 ， 方 向 相 反 ， 作 用 線 相 距 很 近 。致 使 兩 力 的 橫 截 面 發(fā) 生 相 對(duì) 錯(cuò) 動(dòng) 。 （ 該 橫 截 面 稱(chēng)為 剪 切 面 ） FFF Fmm sF 剪 切 的 實(shí) 用 計(jì) 算第3 章 FFF Fmm sF 剪 切 受 力 特 點(diǎn) ： 作 用 在 構(gòu) 件 兩 側(cè)面 上 的 外 力 合 力 大 小 相 等 、 方 向相 反 且 作 用 線 很 近 。變 形 特 點(diǎn) ： 位 于 兩 力 之 間 的 截 面發(fā) 生 相 對(duì) 錯(cuò) 動(dòng) 。剪 切 的 實(shí) 用 計(jì) 算第3 章 剪 切 力 ： 在 討 論 內(nèi) 力 及 應(yīng) 力 時(shí) ， 用 截 面 法 以 剪 切面 將 構(gòu) 件 分 成 兩 部 分 ， 其 內(nèi) 力 與 截 面 相 切 ， 稱(chēng) 為剪 力 。 大 小 為 ：F Fmm sFsF F FF 2、 剪 切 的 實(shí) 用 計(jì) 算 ：剪 切 的 實(shí) 用 計(jì) 算第3 章 F Fmm sF FF 2、 剪 切 的 實(shí) 用 計(jì) 算 ：剪 切 的 實(shí) 用 計(jì) 算第3 章 實(shí) 用 計(jì) 算 ： 實(shí) 用 計(jì) 算 中 ， 假 設(shè) 剪 切 面 上 的 剪 應(yīng) 力均 勻 分 布 ， 則 有 切 應(yīng) 力 計(jì) 算 公 式 ：AF s A 剪 切 面 面 積 ， 剪 應(yīng) 力 。 F Fmm sF FF 2、 剪 切 的 實(shí) 用 計(jì) 算 ：剪 切 的 實(shí) 用 計(jì) 算第3 章 切 應(yīng) 力 強(qiáng) 度 條 件 ： AFs ： 剪 切 許 用 應(yīng) 力 常 由 實(shí) 驗(yàn) 方 法 確 定 2、 擠 壓 的 實(shí) 用 計(jì) 算 ：擠 壓 的 實(shí) 用 計(jì) 算第3 章 bsF bsFF F 擠 壓 ： 在 外 力 作 用 下 ，聯(lián) 接 件 和 被 聯(lián) 接 件 之 間 ，必 將 在 接 觸 面 上 相 互 壓緊 。 擠 壓 面 上 ， 應(yīng) 力 分 布 一 般 比 較 復(fù) 雜 ， 實(shí) 用 計(jì) 算 中 ， 假設(shè) 在 擠 壓 面 上 應(yīng) 力 均 勻 分 布 。 因 此 應(yīng) 力 可 按 下 式 計(jì) 算 ：b sb s b sFA Fbs :擠 壓 面 上 的 擠 壓 力Abs:擠 壓 面 面 積 2、 擠 壓 的 實(shí) 用 計(jì) 算 ：擠 壓 的 實(shí) 用 計(jì) 算第3 章 bsF bsFF F 當(dāng) 接 觸 面 為 圓 柱 面時(shí) ， 計(jì) 算 擠 壓 面 面 積 Abs， 取 實(shí) 際 接 觸 面 在直 徑 平 面 上 投 影 面 積 ：Abs=bt 。 當(dāng) 接 觸 面 為 平 面 時(shí) ，取 實(shí) 際 接 觸 面 面 積 。td *注 意 擠 壓 面 面 積 的 計(jì) 算 2、 擠 壓 的 實(shí) 用 計(jì) 算 ：擠 壓 的 實(shí) 用 計(jì) 算第3 章 bsF bsFF Ftd bsbs bsbsFA 擠 壓 強(qiáng) 度 條 件 ： bs 常 由 實(shí) 驗(yàn) 方 法 確 定 擠 壓 的 實(shí) 用 計(jì) 算第3 章 bs bsbsbs AF 擠 壓 強(qiáng) 度 條 件 ： 7.05.0 切 應(yīng) 力 強(qiáng) 度 條 件 ： AFs脆 性 材 料 ：塑 性 材 料 ： 5.25.1 bs 0.18.0 5.19.0 bs 擠 壓 的 實(shí) 用 計(jì) 算第3 章 ttt5.1 F2F2F 2 2 3264 22 2 15 10 0.02110 10 24MPa sF F FA d d 解 ： 1.銷(xiāo) 釘 的 剪 切 強(qiáng) 度2.銷(xiāo) 釘 的 擠 壓 強(qiáng) 度 3 6 15 101.5 1.5 0.02 0.00862.5 10 62.5MPa bsbs bs bsF FA dt cbFAFbsbsbs lbFAFs 擠 壓 的 實(shí) 用 計(jì) 算第3 章 dhFAFbsbsbs 24dFAFs 為 充 分 利 用 材料 ， 切 應(yīng) 力 和 擠 壓應(yīng) 力 應(yīng) 滿 足 242 dFdhF hd 8 2bs 擠 壓 的 實(shí) 用 計(jì) 算第3 章 圖 示 接 頭 ， 受 軸 向 力 F 作用 。 已 知 F=50kN， b=150mm， =10mm， d=17mm， a=80mm， =120MPa， bs=320MPa，鉚 釘 和 板 的 材 料 相 同 ， 試 校 核其 剪 切 強(qiáng) 度 和 擠 壓 強(qiáng) 度 。 3 650 10 15.7 10 15.7MPa 4 4 0.08 0.01sF FA a 解 ： 1.板 的 剪 切 強(qiáng) 度 db a 例 題擠 壓 的 實(shí) 用 計(jì) 算第3 章 2.鉚 釘 的 剪 切 強(qiáng) 度 MPa11010110 017.0 10502 224 6 23 22 dFdFAFs3.板 和 鉚 釘 的 擠 壓 強(qiáng) 度 MPa14710147 01.0017.02 105026 3bsbsbsbs dFAF 結(jié) 論 ： 強(qiáng) 度 足 夠 。 db a 擠 壓 的 實(shí) 用 計(jì) 算 焊 縫 剪 切 計(jì) 算有 效 剪 切 面4.其 它 連 接 件 的 實(shí) 用 計(jì) 算 方 法 45h lL擠 壓 的 實(shí) 用 計(jì) 算 4.其 它 連 接 件 的 實(shí) 用 計(jì) 算 方 法不 同 的 粘 接 方 式 膠 粘 縫 的 計(jì) 算 FF FF FF擠 壓 的 實(shí) 用 計(jì) 算 小 結(jié)1. 剪 切 變 形 的 特 點(diǎn)2. 剪 切 實(shí) 用 計(jì) 算3. 擠 壓 實(shí) 用 計(jì) 算4. 純 剪 切 的 概 念5. 切 應(yīng) 力 互 等 定 理6. 剪 切 胡 克 定 理 2. 7 拉 伸 和 壓 縮 的 超 靜 定 問(wèn) 題第2 章