材料力学第2章讨论摘要.ppt

为什么要研究应力  强度计算一般步骤 复习 应力集中的概念 应力集中 剪切和挤压的实用计算 　 剪切和挤压在计算形式上与轴向拉伸或压缩相似。 单剪与双剪 剪切的实用计算： 平键的切应力与挤压应力 §2.13　剪切和挤压的实用计算 　 剪切和挤压在计算形式上与轴向拉伸或压缩相似。 单剪与双剪 剪切的实用计算： 平键的切应力与挤压应力 材料压缩时的力学性能 F F F 剪切面 解：剪切面是钢板内被 冲头冲出的圆柱体 的侧面： t 冲孔所需要的冲剪力： 故 即 挤压：连接件和被连接件在接触面上相互压紧的现象。 F F/2 F/2 F/2 F/2 F 二、挤压的实用计算 挤压引起的可能的破坏：在接触表面产生过大的塑性变形、 压碎或连接件（如销钉）被压扁。 *挤压强度问题（以销为例） 挤压力（中间部分）： F/2 F/2 F ? 挤压面 ：直径等于d，高度为接 触高度的半圆柱表面。 挤压应力 ：挤压面上分布的正应力。 （2-25） 螺栓与钢板相互接触 的侧面上，发生的彼 此间的局部承压现象， 称为挤压. 挤压的应力分析 F F F F 在接触面上的压力， 称为挤压力，并记为 F . 挤压面 剪切面 铆钉截面变形 铆钉挤压应力分布 举例 F 剪切应力 拉伸应力 挤压应力 解: F=40KN F 平键的切应力 平键的挤压应力 作业：2.55、2.57、2.58、2.59 2.61 剪切和挤压与轴向拉伸或压缩无本质联系。 键的受剪 F F F F 1、工程实例 (1) 螺栓连接 (2) 铆钉连接 F F 螺栓 F F 铆钉 铆钉 m 轴 键 齿轮 (3) 键块联接 (4) 销轴联接 F F A B t d t1 t1 F F *受力特征： 杆件受到两个大小相等，方 向相反、作用线垂直于杆的 轴线并且相互平行且相距很 近的力的作用。 *变形特征： 杆件沿两力之间的截面发生错动，直至破坏。 剪切面 剪切面：发生错动的面。 单 剪：有一个剪切面的杆件，如铆钉。 双 剪：有两个剪切面的杆件，如螺栓。 (2-22) (3)拉伸破坏 　　钢板受铆钉孔削弱的截面处，应力增大，易在连接处拉断. F n n FS 剪切面 n n （合力） （合力） F F 4、连接处破坏有三种形式: (1)剪切破坏 沿铆钉的剪切面剪断，如沿n– n面剪断 (2)挤压破坏 铆钉与钢板在相互接触面上因挤压而使连接松动，发生破坏. m m F 剪切面 Fs 剪切的应力分析 1、内力计算 F s– 切力 F F m m 2、切应力 式中， Fs- 切力 A-剪切面的面积 3、强度条件 [?] 为材料的许用切应力 m m F 剪切面 F F m m n - 安全系数 - 剪切极限应力 (2-23) 剪切强度条件： 名义许用剪应力 1、选择截面尺寸; 2、确定最大许可载荷， 3、强度校核。 可解决三类问题： 在假定的前提下进行 实物或模型实验，确 定许用应力。 一个剪切面 单剪 ? 双剪：有两个剪切面的杆件，如螺栓。 F/2 F/2 F → 强度条件 F d t 冲头 钢板 冲模 例 图示冲床的最大冲压力为400KN，被冲剪钢板的剪切极限 应力为 ,试求此冲床所能冲剪钢板的最大厚度 t。已知 d=34mm。 键的受剪 F F F F 1、工程实例 (1) 螺栓连接 (2) 铆钉连接 F F 螺栓 F F 铆钉 铆钉 m 轴 键 齿轮 (3) 键块联接 (4) 销轴联接 F F A B t d t1 t1 F F *受力特征： 杆件受到两个大小相等，方 向相反、作用线垂直于杆的 轴线并且相互平行且相距很 近的力的作用。 *变形特征： 杆件沿两力之间的截面发生错动，直至破坏。 剪切面 剪切面：发生错动的面。 单 剪：有一个剪切面的杆件，如铆钉。 双 剪：有两个剪切面的杆件，如螺栓。 (2-22) (3)拉伸破坏 　　钢板受铆钉孔削弱的截面处，应力增大，易在连接处拉断. F n n FS 剪切面 n n （合力） （合力） F F 4、连接处破坏有三种形式: (1)剪切破坏 沿铆钉的剪切面剪断，如沿n– n面剪断 (2)挤压破坏 铆钉与钢板在相互接触面上因挤压而使连接松动，发生破坏. m m F 剪切面 Fs 剪切的应力分析 1、内力计算 F s– 切力 F F m m 2、切应力 式中， Fs- 切力 A-剪切面的面积 3、强度条件 [?] 为材料的许用切应力