材料力學2拉壓剪課4ppt課件
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復習,1.低碳鋼拉伸時的力學性質(zhì),2、許用應力,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 應力集中 §2-9 剪切和擠壓的實用計算,2,由于截面急劇變化引起應力局部增大現(xiàn)象-應力集中,應力集中因數(shù),smax-最大局部應力 s 0 -名義應力(凈截面上的平均應力),應力集中,實驗表明:截面尺寸改變越急 劇、孔越小、角越尖應力集中 程度越嚴重!,3,應力集中對構件強度的影響,對于脆性材料構件,當 smax=sb 時,構件斷裂,影響很大,對于塑性材料構件,當smax達到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,使截面上其它的點相繼達到屈服極限。因而使得s 分布趨于均勻化,不影響構件靜強度,二、 應力集中的概念,4,§2-9 剪切和擠壓的實用計算,5,一、基本概念和實例,1、工程實例,(1) 螺栓連接,,(2) 鉚釘連接,§2-9 剪切和擠壓的實用計算,6,,,(3) 鍵聯(lián)接,,(4) 銷釘聯(lián)接,§2-9剪切和擠壓的實用計算,鍵,7,2、受力特點,構件受兩組大小相等、方向相反、與構件橫截面平行且作用線相互很近的兩個力作用.,3、變形特點,§2-9 剪切和擠壓的實用計算,(以鉚釘為例),單剪面,雙剪面,構件沿兩組平行力系的交界面發(fā)生相對錯動.,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, 應力增大,易在連接處拉斷.,§2-9 剪切和擠壓的實用計算,(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, 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、剪切的應力分析,1、內(nèi)力計算,Q - 剪力 :與剪切面相切的內(nèi)力。 使截開部分產(chǎn)生順時針旋轉為正,反之為負,2、切應力( 與剪切面相切的應力),A-剪切面的面積,§2-9 剪切和擠壓的實用計算,10,3、強度條件,[?] 為材料的許用切應力,n - 安全系數(shù),- 剪切極限應力,§2-9 剪切和擠壓的實用計算,11,剪切實用計算,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,剪切的實用計算,計算步驟:銷釘聯(lián)接,13,螺栓與鋼板相互接觸的側面上,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 剪切和擠壓的實用計算,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、擠壓應力,AbS -擠壓面的面積,4、強度條件,[?bS]-許用擠壓應力,§2-9 剪切和擠壓的實用計算,15,,擠壓面的面積計算,§2-9 剪切和擠壓的實用計算,16,四、強度條件的應用,1、強度校核,2、強度設計,3、求許可載荷,§2-9 剪切和擠壓的實用計算,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,傳遞的扭轉力偶矩Me=2kN.m,鍵的許用切應力為[?]= 60MPa ,許用擠壓應力為[?bs]= 100MPa.試校核鍵的強度.,§2-9 剪切和擠壓的實用計算-例1,18,綜上,鍵滿足強度要求.,(2)校核剪切強度,(3)校核擠壓強度,§2-9 剪切和擠壓的實用計算-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力為 [?] = 60MPa ,許用擠壓應力為 [?bS]= 200MPa . 試校核銷釘?shù)膹姸?,,§2-9 剪切和擠壓的實用計算-例2,20,,解: (1)銷釘受力如圖b所示,§2-9 剪切和擠壓的實用計算-例2,21,,(2)校核剪切強度,由截面法得兩個面上的剪力,剪切面積為,(3)擠壓強度校核,左右兩部分的擠壓力相等,故應取長度為t的中間段進行擠壓強度校核.,故銷釘是安全的.,§2-9 剪切和擠壓的實用計算-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,試校核接頭的強度,§2-9 剪切和擠壓的實用計算-例3,23,解: 1. 接頭受力分析,當各鉚釘?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, 通常即認為各鉚釘剪切面上的剪力相等,若有n個鉚釘,則每一個鉚釘受力,§2-9 剪切和擠壓的實用計算-例3,24,2. 強度校核,剪切強度:,擠壓強度:,拉伸強度:,接頭強度足夠,§2-9 剪切和擠壓的實用計算-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截面的正應力和3-3斜截面的正應力及切應力。,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桿的強度;2.節(jié)點A的鉛垂位移。,本章小測試,28,- 配套講稿:
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