课题8剪切变形.ppt
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8.1剪切变形和挤压变形的概念8.1.1剪切变形8.1.2挤压变形8.2剪切和挤压的实用计算8.2.1剪切的实用计算式中:FQ——剪切面上的剪力;A——受剪面积。为了保证构件在工作中不被剪断,必须使构件的工作剪应力小于许用剪应力,即许用剪应力,可以从有关设计手册中查得。在一般情况下,材料的许用剪应力与许用拉应力之间有以下近似关系:塑性材料脆性材料与拉压变形的强度条件一样,剪切强度条件也可用来解决三类问题:校核强度、设计截面尺寸和确定许可载荷。【例8-1】有两块钢板用螺栓连接,如图(a)所示,已知螺栓直径d=18mm,许用切应力=60MPa。试求螺栓所能承受的许可载荷。【分析】(1)求剪切面上的许可剪力FQ依据得:N(2)求螺栓所能承受的许可载荷F由于F=FQ,所以螺栓所能承受的许可载荷为F=FQ=15260.4N=15.26kN8.2.2挤压的实用计算在挤压面上,由挤压力引起的应力叫做挤压应力,用表示。挤压应力在挤压面上的分布规律也是比较复杂的,工程上同样是采用“实用计算”,认为挤压应力在挤压面上是均匀分布的,所以挤压应力为式中Fbs——挤压面上的挤压力;Abs——挤压面积。F为了保证构件不产生局部挤压塑性变形,必须满足工作挤压应力不超过许用挤压应力的条件,即此式就是挤压强度条件。是材料的许用挤压应力,它可根据试验来确定。工程中常用材料的许用挤压应力,可以从有关手册中查得。在一般情况下,许用挤压应力与许用拉应力存在着以下的近似关系:塑性材料脆性材料当连接件与被连接件的材料不同时,应以连接中抵抗挤压能力弱的构件来进行挤压强度计算。【例8-2】一铆接接头如图所示,两块板的的尺寸完全相同,其厚度h=2mm、宽度b=15mm,板的许用拉应力=160MPa;铆钉直径d=4mm,许用剪应力=100MPa,许用挤压应力=300MPa,试计算该接头的许可载荷。【分析】(1)破坏形式分析该接头主要有三种破坏形式:铆钉被剪断、铆钉与孔壁互相挤压,使铆钉和孔壁产生显著的塑性变形;板沿孔所在的截面被拉断。所以,对该铆钉接头进行许可载荷计算时,要考虑上述三种形式的强度问题。(2)载荷计算首先,按铆钉的剪切强度计算:依据得:N由于剪力FQ=F,此时,许可载荷F≤1256N;其次,按铆钉的挤压强度计算:依据得:N由于挤压力Fbs=F,此时,许可载荷F≤2400N;最后,按板的拉伸强度计算:依据得:N由于轴力FN=F,此时,许可载荷F≤3520N。综合考虑以上三种情况,该接头的许可载荷F≤1256N=1.256kN。8.3剪切虎克定律8.3.1剪切虎克定律8.3.2纯剪切