第2章拉伸压缩与剪切–10–25.pptVIP

2.应力集中系数 应力集中系数——最大局部应力?max与其所在截面上的平均应力? 的比值,即： 显然，k1，反映了应力集中的程度 F F 1 2 3 3 2 1 3-3 F s max s 2-2 F s 1-1 F s max s F F F s max s §2-12 应力集中的概念 (1) 塑性材料制成的杆件受静荷载时，通常可不考虑应力集中的影响。 3.应力集中处理 塑性材料制成的杆件受静荷载情况下： 荷载增大进入弹塑性 极限荷载 塑性材料对应力集中敏感性小 §2-12 应力集中的概念 (2)均匀的脆性材料或塑性差的材料(如高强度钢)制成的杆件即使受静荷载时也要考虑应力集中的影响。 (3)非均匀的脆性材料，如铸铁，其本身就因存在气孔等引起应力集中的内部因素，故可不考虑外部因素引起的应力集中。 §2-12 应力集中的概念 §2-13 剪切和挤压实用计算 实例1： ㈠剪切的概念 F F F/2 F/2 F F/2 FS 销轴连接 一.剪切的实用计算 实例2： 平键连接 FS F F F ㈠剪切的概念 §2-13 剪切和挤压实用计算 实例3： ㈠剪切的概念 F F §2-13 剪切和挤压实用计算 ㈠剪切的概念 ①受力特点：外力大小相等、方向相反、相距很近、垂直于轴线 ②变形特点：在平行外力之间的截面，发生相对错动变形。 剪切受力和变形特点 剪切计算只对联接件进行 F FS=F AS §2-13 剪切和挤压实用计算 式中 ? :平均切应力或名义切应力 A：剪切面面积 实用计算:假设剪力在剪切面上均匀分布。 ⒈内力 ㈡剪切的实用计算 F F F F 剪切面 F FS ∑Fx=0，FS=F ⒉应力 工程上通常采用“实用计算”（假定计算） §2-13 剪切和挤压实用计算 同样有三个方面的应用。 特别地: 不仅与材料有关, 而且与结构有关 ㈢强度条件 许用应力 ⑴剪切极限应力：用τu表示 ⑵剪切许用应力 式中[?]:许用应力 §2-13 剪切和挤压实用计算 剪 切 面——发生相对错动的截面 单剪——具有一个剪切面的剪切现象 双剪——具有两个剪切面的剪切现象 名义剪应力 F/2 F/2 F F/2 FS 注意几个名词 §2-13 剪切和挤压实用计算 Ⅰ Ⅱ 解:(1)求内力 对插销：双剪切 ∴插销的剪切强度足够 (2)求应力 先求出FS、A 有什么优点？ 例：电瓶车挂钩由插销联接，插销：材料为20钢，[τ]=30MPa，d=20mm，挂钩及被联接件的厚度为t=8mm，F=15KN，校核插销的剪切强度。 2 2 §2-13 剪切和挤压实用计算 解： 剪切面为圆柱体侧面 A=πtd=785mm2 例：钢板t=10mm,τu=300MPa,用冲床冲孔,孔d=25mm,求:Ｆ §2-13 剪切和挤压实用计算 例: 如图螺钉，已知：[?]=0.6[?]，求其d:h的合理比值 解: h F d 当?, ?分别达到[?],[?]时,材料的利用最合理 剪切面 d h §2-13 剪切和挤压实用计算 二、挤压的实用计算 挤压面 挤压力(Fbs):挤压面上所受到的压力 挤压应力(?bs):与挤压力所对应的应力 挤压面:相互压紧部分的接触面可以是平面、曲面 挤 压:在外力作用下，联接件与被联接件之间在接触面上相互压紧的现象 1.挤压的概念 §2-13 剪切和挤压实用计算 2.挤压的实用计算 (1) 挤压力 §2-13 剪切和挤压实用计算 (2) 挤压应力 工程上通常采用“实用计算”（假定计算） 即假定：挤压应力在计算挤压面上均匀分布 式中?bs——名义挤压应力 与实际最大应力接近 Abs——计算挤压面面积 s bs d t F bs 挤压面 剪切面 计算挤压面 关于计算挤压面面积的计算： (1)若接触面为圆柱侧面: Abs=过直径的投影平面面积 §2-13 剪切和挤压实用计算 h 2 __ s b bs F bs m m w l b h 2 __ s bs F bs 挤压面 剪切面 m m F Q (2) 若接触面为平面: Abs=接触面面积 注意：剪切面与挤压面不是同一面 §2-13 剪切和挤压实用计算 特别地: 不仅与材料有关, 而且与结构有关 3.挤压强度条件 式中[?bs]——许用挤压应力 当被联接件的许用挤压应力小于联接件的许用挤压应力时，须对被联接件进行挤压强度校核； §2-13 剪切和挤压实用计算 解: 上下段情况相同,不妨取上段 ∴应选中段考虑 满足挤压强度 例 电瓶车挂钩由插销联接，如图示。插销材料为20钢，[τ]=30MPa，[σbs]＝100MPa，直径d=20mm。挂钩及被联接的板件的厚度分别为t=8mm和1.5t=12mm。牵引力F=15kN。试校核插销的强度。 Ⅰ