02-1第二章拉伸压缩、剪切.ppt

一、基本概念和实例 1.工程实例 （1） 螺栓连接 （2） 铆钉连接 F F 螺栓 F F F F 铆钉 铆钉 §2.11 剪切和挤压的实用计算 m 轴 键 齿轮 （3） 键块联接 （4） 销轴联接 F F A B d d d1 d1 §2.11 剪切和挤压的实用计算 n n （合力） （合力） F F 2.受力特点 以铆钉为例 构件受两组大小相等、方向相反、作用线相互很近的平行力系作用. 3.变形特点 构件沿两组平行力系的交界面发生相对错动. §2.11 剪切和挤压的实用计算 4.连接处破坏三种形式: （1）剪切破坏 沿铆钉的剪切面剪断，如沿n-n面剪断 . （3）拉伸破坏 钢板在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 F F （2）挤压破坏 铆钉与钢板在相互接触面上因挤压而 使溃压连接松动，发生破坏. §2.11 剪切和挤压的实用计算 m m F 剪切面 FS 二、剪切的实用计算 1.内力计算 FS - 剪力 F F m m 2.切应力 式中， FS - 剪力 A-剪切面的面积 假设切应力在剪切面上是均匀分布的 §2.11 剪切和挤压的实用计算 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 - 安全因数 - 剪切极限应力 §2.11 剪切和挤压的实用计算 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. 三、挤压的实用计算 F F F F 在接触面上的压力,称为挤压力 ,并记为Fbs 挤压面 剪切面 1.挤压力Fbs = F §2.11 剪切和挤压的实用计算 （1）螺栓压扁 （2）钢板在孔缘压成椭圆 2.挤压破坏的两种形式 F F 3.挤压应力 Fbs -挤压力 Abs -挤压面的面积 （1）当接触面为平面时,假设应力在挤压面上是均匀分布的 §2.11 剪切和挤压的实用计算 d h 实际接触面 直径投影面 4.强度条件 [?bs]-许用挤压应力 （2）当接触面为圆柱面时, 挤压面积 Abs为实际接触面在直径平面上的投影面积 Abs为实际接触面在直径平面上的投影面积 §2.11 剪切和挤压的实用计算 四、强度条件的应用 1.校核强度 2.设计截面 3.求许可载荷 4.破坏条件 §2.11 剪切和挤压的实用计算 解：（1）轴及键的受力分析如图 例题 齿轮与轴由平键连接,已知轴的直径d=70mm, 键的尺寸为b×h×L=20 ×12 ×100mm,传递的扭转力偶矩Me=2kN·m,键的许用切应力为[?]= 60MPa ,许用挤压应力为[?bs]= 100MPa.试校核键的强度. b h l Me d F Me h §2.11 剪切和挤压的实用计算 综上，键满足强度要求. （2）校核剪切强度 （3）校核挤压强度 Me d F b h l A §2.11 剪切和挤压的实用计算 例题: 一销钉连接如图所示， 已知外力 F=18kN,被连接的构件 A 和 B 的厚度分别为 d=8mm 和 d1=5mm ,销钉直径 d=15mm , 销钉材料的许用切应力为 [?] = 60MPa ,许用挤压应力为 [?bs]= 200MPa .试校核销钉的强度. §2.11 剪切和挤压的实用计算 d1 F F A d d1 B d 解: （1）销钉受力如图b所示 d F 剪切面 挤压面 §2.11 剪切和挤压的实用计算 d1 F F A d d1 B d * * * 第二章 拉伸、压缩与剪切 目 录 特点： 作用在杆件上的外力合力的作用线与杆件轴线重合，杆件变形是沿轴线方向的伸长或缩短。 杆的受力简图为 F F 拉伸 F F 压缩 目 录 §2.1 轴向拉伸与压缩的概念和实例 目 录 §2.1 轴向拉伸与压缩的概念和实例 m m F F 一、求内力 设一等直杆在两端轴向拉力 F 的作用下处于平衡,欲求杆件 横截面 m-m 上的内力. §2.2轴向拉伸或压缩时横截面上的内力和应力 在求内力的截面m-m 处，假想地将杆截为两部分. 取左部分部分作为研究对象.弃去部分对研究对象的作用以截开面上的内力代替，合力为FN . m m F FN 1.截面法 （1）截开 m m F F （2）代替 §2.2轴向拉伸或压缩时横截面上的内力和应力 对研究对象列平衡方程 FN = F 式中：FN 为杆件任一横截面 m-m上的内力.与杆的轴线重合，即垂直于横截面并通过其形心,称为轴力. （3）平衡 m m F F m m F FN §2.2轴向拉伸或压缩时横截面上的内力和应力 FN