第三章联接件体系的强度实用计算PracticalCalculationof.pptVIP

第三章 联接件体系的强度实用计算 Practical Calculation of Strength for Connection System 赠言： 君子之道，辟（譬）如行远，必自迩； 辟（譬）如登高，必自卑。 子思《中庸》 3.1 概述 3.2 剪切的实用计算 3.3 挤压的实用计算 两个或多个构件相连 —— 1. 用 钉子、铆钉等联结 2. 焊接 3. 其它 本章只研究 4种联接件——螺栓、销钉、铆钉、键块 联接件体系（联接件、被联接构件）的受力特点： 力在一条轴线上传递中有所偏离（与拉压情况不同） 问题：1. 力传递的偏离引起什么新的力学现象？ 2. 如何计算联接件、被联接构件的强度？ 基于螺栓的受力分析，容易预测出螺栓可能的失效形式 （1）在截面mn, pq处被剪断 （2）受挤压部分的半圆被“挤扁” （近似半椭圆） 照片中的螺栓产生了塑性变形，验证了情况 (2) 为保证设计的安全, 必须对联接件、被联接构件 进行强度计算： 联接件 —— 切应力，挤压应力 被联接构件—— 挤压应力 切应力、挤压应力的分布函数很复杂，需用有限元等 数值方法计算（如挤压应力属于接触问题） 为了方便工程，提出实用计算 —— 假定应力均匀分布，得到名义应力；本质算平均应力 剪切实用计算的步骤 1、 算出剪力（根据静力平衡） 2 、计算名义切应力（或平均切应力） 3 、强度校核 如何确定许用切应力 1. 静力平衡得到 剪力 V = P 2. 螺栓截面 mn 上平均切应力或名义切应力 在联接件中通常同时出现 —— 挤压应力和切应力 但二者有明显区别 外载集度 p=2MPa, 角钢厚 t=12mm, 长 L=150mm, 宽b=60mm，螺栓直径 d=15mm. 求螺栓名义切应力 和螺栓与角钢间的名义挤压应力（忽略角钢与工字 钢之间的摩擦力） 解： （1）角钢承受的总载荷 （3）螺栓所受的名义切应力 （5）螺栓与角钢间的名义挤压应力 例题要点提示 例3.1（P76）（1）看懂图3.5(a) （2）(P77)第1-3行一段话(由于…强度 )不妥 (应改为:应当分段验算销钉的挤压强度) 例3.2（P77）（1）如何传力 （2）剪力、挤压力计算 例3.3（P79） （1）剪切面判断—沿圆周垂直向下 （2）挤压面判断—圆面积 例3.4（P79） （1）假定—铆钉受力相同 （2）铆钉的剪切、挤压 （3）钢板的局部挤压、整体拉伸 * * 如果受拉构件是拼接的，除了受拉， 还受什么作用？注意力转到 联接件 3.1 概 述 在 被联接构件（Connective Components） 之间，常用 铆钉作为 联接件（Connector） 简单典型 —— 1个螺栓、2个被联接的构件 先研究螺栓的受力情况 螺栓受力特点 1、 横截面 mn, pq 上 有作用力 V —— 象剪刀一样，试图把螺栓从该截面处剪开 称V为剪力 (Shear force)，引起切应力（ Shear stress) 2、杆段①、②、③ 受到被联接构件的挤压（Bearing) 引起挤压应力（Bearing stress) 还应当研究被联接构件有没有新的受力特点 被联接构件受力特点 1、 没有受剪力作用 2、同螺栓杆段①、②、③