材料力學(xué)2拉壓剪課4ppt課件

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復(fù)習(xí),1.低碳鋼拉伸時(shí)的力學(xué)性質(zhì),2、許用應(yīng)力,塑性材料,脆性材料,3、桿件超靜定問題的求解步驟,1,第2章 拉壓、剪切,§2-8 應(yīng)力集中 §2-9 剪切和擠壓的實(shí)用計(jì)算,2,由于截面急劇變化引起應(yīng)力局部增大現(xiàn)象－應(yīng)力集中,應(yīng)力集中因數(shù),smax－最大局部應(yīng)力 s 0 －名義應(yīng)力(凈截面上的平均應(yīng)力）,應(yīng)力集中,實(shí)驗(yàn)表明：截面尺寸改變?cè)郊?劇、孔越小、角越尖應(yīng)力集中 程度越嚴(yán)重！,3,應(yīng)力集中對(duì)構(gòu)件強(qiáng)度的影響,對(duì)于脆性材料構(gòu)件，當(dāng) smax＝sb 時(shí)，構(gòu)件斷裂，影響很大,對(duì)于塑性材料構(gòu)件，當(dāng)smax達(dá)到ss 后再增加載荷，增加的載荷由截面上尚未屈服的材料承擔(dān)，使截面上其它的點(diǎn)相繼達(dá)到屈服極限。因而使得s 分布趨于均勻化，不影響構(gòu)件靜強(qiáng)度,二、 應(yīng)力集中的概念,4,§2-9 剪切和擠壓的實(shí)用計(jì)算,5,一、基本概念和實(shí)例,1、工程實(shí)例,(1) 螺栓連接,,(2) 鉚釘連接,§2-9 剪切和擠壓的實(shí)用計(jì)算,6,,,(3) 鍵聯(lián)接,,(4) 銷釘聯(lián)接,§2-9剪切和擠壓的實(shí)用計(jì)算,鍵,7,2、受力特點(diǎn),構(gòu)件受兩組大小相等、方向相反、與構(gòu)件橫截面平行且作用線相互很近的兩個(gè)力作用.,3、變形特點(diǎn),§2-9 剪切和擠壓的實(shí)用計(jì)算,(以鉚釘為例）,單剪面,雙剪面,構(gòu)件沿兩組平行力系的交界面發(fā)生相對(duì)錯(cuò)動(dòng).,8,4、連接處破壞三種形式:,(3)拉伸破壞 鋼板在受鉚釘孔削弱的截面處， 應(yīng)力增大，易在連接處拉斷.,§2-9 剪切和擠壓的實(shí)用計(jì)算,(2)擠壓破壞 鉚釘與鋼板在相互接觸面上因擠壓而使連接松動(dòng)， 發(fā)生破壞.,(1)剪切破壞 沿鉚釘?shù)募羟忻婕魯啵缪豱–n面剪斷.,9,二、剪切的應(yīng)力分析,1、內(nèi)力計(jì)算,Q - 剪力 ：與剪切面相切的內(nèi)力。 使截開部分產(chǎn)生順時(shí)針旋轉(zhuǎn)為正，反之為負(fù),2、切應(yīng)力（ 與剪切面相切的應(yīng)力）,A-剪切面的面積,§2-9 剪切和擠壓的實(shí)用計(jì)算,10,3、強(qiáng)度條件,[?] 為材料的許用切應(yīng)力,n - 安全系數(shù),- 剪切極限應(yīng)力,§2-9 剪切和擠壓的實(shí)用計(jì)算,11,剪切實(shí)用計(jì)算,螺栓連接,鍵塊聯(lián)接,12,橫截面（剪切面）上的內(nèi)力,截面法,－剪力 Q,剪切的實(shí)用計(jì)算,計(jì)算步驟:銷釘聯(lián)接,13,螺栓與鋼板相互接觸的側(cè)面上，發(fā)生的彼此間的局部承壓現(xiàn)象，稱為擠壓,三、擠壓的應(yīng)力分析,在接觸面上的壓力，稱為擠壓力，并記為 FP .,1、擠壓力 FP = Q ＝ F,§2-9 剪切和擠壓的實(shí)用計(jì)算,14,（1）螺栓壓扁,（2）鋼板在孔緣壓成橢圓,2、擠壓破壞的兩種形式,3、擠壓應(yīng)力,AbS -擠壓面的面積,4、強(qiáng)度條件,[?bS]-許用擠壓應(yīng)力,§2-9 剪切和擠壓的實(shí)用計(jì)算,15,,擠壓面的面積計(jì)算,§2-9 剪切和擠壓的實(shí)用計(jì)算,16,四、強(qiáng)度條件的應(yīng)用,1、強(qiáng)度校核,2、強(qiáng)度設(shè)計(jì),3、求許可載荷,§2-9 剪切和擠壓的實(shí)用計(jì)算,17,解：(1) 鍵的受力分析如圖,例題1 齒輪與軸由平鍵連接,已知軸的直徑d=70mm， 鍵的尺寸為b×h×L=20 ×12 ×100mm，傳遞的扭轉(zhuǎn)力偶矩Me=2kN.m，鍵的許用切應(yīng)力為[?]= 60MPa ，許用擠壓應(yīng)力為[?bs]= 100MPa.試校核鍵的強(qiáng)度.,§2-9 剪切和擠壓的實(shí)用計(jì)算－例1,18,綜上，鍵滿足強(qiáng)度要求.,(2)校核剪切強(qiáng)度,(3)校核擠壓強(qiáng)度,§2-9 剪切和擠壓的實(shí)用計(jì)算－例1,19,例題2 一銷釘連接如圖所示， 已知外力 F=18kN,被連接的構(gòu)件 A 和 B 的厚度分別為 t=8mm 和 t1=5mm ,銷釘直徑 d=15mm , 銷釘材料的許用切應(yīng)力為 [?] = 60MPa ,許用擠壓應(yīng)力為 [?bS]= 200MPa . 試校核銷釘?shù)膹?qiáng)度.,,§2-9 剪切和擠壓的實(shí)用計(jì)算－例2,20,,解: (1)銷釘受力如圖b所示,§2-9 剪切和擠壓的實(shí)用計(jì)算－例2,21,,(2)校核剪切強(qiáng)度,由截面法得兩個(gè)面上的剪力,剪切面積為,(3)擠壓強(qiáng)度校核,左右兩部分的擠壓力相等，故應(yīng)取長度為t的中間段進(jìn)行擠壓強(qiáng)度校核.,故銷釘是安全的.,§2-9 剪切和擠壓的實(shí)用計(jì)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,試校核接頭的強(qiáng)度,§2-9 剪切和擠壓的實(shí)用計(jì)算－例3,23,解： 1. 接頭受力分析,當(dāng)各鉚釘?shù)牟牧吓c直徑均相同，且外力作用線在鉚釘群剪切面上的投影，通過鉚釘群剪切面形心時(shí)， 通常即認(rèn)為各鉚釘剪切面上的剪力相等,若有n個(gè)鉚釘，則每一個(gè)鉚釘受力,§2-9 剪切和擠壓的實(shí)用計(jì)算－例3,24,2. 強(qiáng)度校核,剪切強(qiáng)度：,擠壓強(qiáng)度：,拉伸強(qiáng)度：,接頭強(qiáng)度足夠,§2-9 剪切和擠壓的實(shí)用計(jì)算－例3,25,謝 謝！,作業(yè):19/21/22,26,1. 一等直圓桿其受力情況如圖所示， 畫軸力圖， 若桿件直徑為12mm，求1－1和2－2截面的正應(yīng)力和3－3斜截面的正應(yīng)力及切應(yīng)力。,本章小測試,,600,3,3,27,2： 已知：AC桿為圓鋼，d＝25mm， [σ]＝141MPa P=20kN ， α＝300 , AB桿長度為500mm。求：1 校核AC桿的強(qiáng)度；2.節(jié)點(diǎn)A的鉛垂位移。,本章小測試,28,