15拉伸、压缩剪切.ppt

?剪应力和挤压应力的强度条件 综上，接头安全。 t t d P P P 1 1 2 2 3 3 P/4 [例13] 已知钢板的厚度为 mm，其剪切极限为 MPa。用冲床将钢板冲出直径为 d=20 mm的孔，问需要多大的冲剪力F？ 解 剪切面是钢板内被冲头冲出的圆饼体的圆柱形侧面，如图 b)所示。其面积为 m2 冲孔所需的冲剪力应为 F≥ kN [例14] 已知螺栓材料的许用剪应力[τ]与许用拉应力[σ]之间的关系为[τ]=0.6[σ]，试求螺栓直径d与螺栓头高度h的合理比值。 解： §5.4 轴向拉伸、压缩时的力学性能 一、拉伸时材料的力学性能 1、试验条件：常温(20℃)；静载（极其缓慢地加载）；标准试件。 力学性能：材料在外力作用下表现的有关强度、变形方面的特性。 2、试验仪器：万能材料试验机；变形仪（常用引伸仪）。 3、低碳钢试件的拉伸图(P--?L图) 4、低碳钢试件的应力--应变曲线(? --? 图) (一) 低碳钢拉伸的弹性阶段 (oe段) 1、op -- 比例段:  ?p -- 比例极限 2、pe --曲线段: ?e -- 弹性极限 (二) 低碳钢拉伸的屈服(流动）阶段 (es 段) e s --屈服段: ?s ---屈服极限 滑移线 塑性材料的失效应力:?s 。 ?ｂ---强度极限（材料所能承受的最大应力） (三)、低碳钢拉伸的强化阶段 (ｓｂ 段) 1、延伸率:? 2、面缩率：? 3、脆性、塑性及相对性 (四)、低碳钢拉伸的颈缩（断裂）阶段 (b f 段) 5、无明显屈服现象的塑性材料 0.2 s 0.2 名义屈服应力: ?0.2 ，即此类材料的失效应力。 6、铸铁拉伸时的机械性能 ?ｂL ---铸铁拉伸强度极限（失效应力） ?ｂy---铸铁压缩强度极限； ?ｂy?（4～6）?ｂL 二、压缩时材料的力学性能 §5.5 轴向拉伸、压缩时的强度计算 其中：[?]—许用应力， ?max—危险点的最大工作应力。 ② 设计截面尺寸： 依强度条件可进行三种强度计算： 为了保证构件不发生强度破坏，并有一定安全余量，于是得到拉（压）杆的强度条件。 ① 校核强度： ③ 许可载荷： n1 1、许用应力： 3、极限应力： 2、安全系数： 许用应力 · 安全因数 · 极限应力 二、 应力集中（Stress Concentration）： 在截面尺寸突变处，应力急剧变大。　 一、 Saint-Venant原理： 离开载荷作用处一定距离，应力分布与大小不受外载荷作用方式的影响。 §5.6 应力集中的概念 Saint-Venant原理与应力集中示意图 (红色实线为变形前的线，红色虚线为红色实线变形后的形状。) 变形示意图： a b c P P 应力分布示意图： 一、连接件的受力特点和变形特点： 1、连接件 在构件连接处起连接作用的部件，称为连接件。例如：螺栓、铆钉、键等。连接件虽小，却起着传递载荷的作用。 特点：可传递一般 力， 可拆卸。 P P 螺栓 §5.7 剪切与挤压的实用计算 P P 铆钉 特点：可传递一般 力，不可拆卸。如桥梁桁架结点处用它连接。 无间隙 m 轴 键 齿轮 特点：传递扭矩。 m 2、受力特点和变形特点： n n （合力） （合力） P P 以铆钉为例： ① 受力特点： 构件受两组大小相等、方向相反、作用线相距很近（差一个几何平面）的平行力系作用。 ② 变形特点： 构件沿两组平行力系的交界面发生相对错动。 n n （合力） （合力） P P ③ 剪切面： 构件将发生相互的错动面，如n– n 。 ④ 剪切面上的内力： 内力 — 剪力Q ，其作用线与剪切面平行。 P n n Q 剪切面 n n （合力） （合力） P P 3、连接处破坏的三种形式： 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 上因挤压而使溃压连接松动， 发生破坏。 ③ 拉伸破坏 P n n Q 剪切面 钢板在受铆钉孔削弱的截面处，应力增大，易在连接处拉断。 二、剪切的实用计算 1、实用计算方法：根据构件的破坏可能性，采用能反映受力基本特征，并