材料力学第二章 拉伸压缩剪切课件_3.ppt

 二、拉伸试验（ Tensile tests) 3、铸铁压缩时的σ-ε曲线 （Stress- strain curve for cast iron in compression) 五、 应力集中（ Stress concentrations) 发生应力集中的截面上的最大应力 n n （合力） （合力） F F 2、受力特点(Character of external force) 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(Character of deformation) 构件沿两组平行力系的交界面发生相对错动. (Axial Tension Compression，shear) 4、连接处破坏三种形式: (Three types of failure in connections) (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 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 (shearing plane) (Axial Tension Compression，shear) n n （合力） （合力） F F m m F 剪切面 FS 二、剪切的应力分析 （Analysis of shearing stress) 1、内力计算(Calculation of internal force ) FS - 剪力(shearing force) F F m m 2、切应力（ Shearing stress） 式中， FS - 剪力(shearing force) A-剪切面的面积 (area in shear) 3、强度条件（Strength condition) [?] 为材料的许用切应力 (Allowable shearing stress of a material) (factor of safety) m m F 剪切面 F F m m n - 安全系数 - 剪切极限应力 (ultimate shearing stress) 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(bearing). 三、挤压的应力分析 (Analysis of bearing stress) F F F F 在接触面上的压力， 称为挤压力(bearing force)， 并记为 F . 挤压面 剪切面 1、挤压力(Bearing force) F = FS （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 (Two types of bearing failure) F F 3、挤压应力（Bearing stress) FbS -挤压力 (bearing force) AbS -挤压面的面积（area in bearing) 4、强度条件(Strength condition) [?bS]-许用挤压应力(allowable bearing stress). 挤压现象的实际受力如图 所示. 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 d h 实际接 触面 直径投影面 挤压面的面积计算 当接触面为平面时, AbS 为实际接触面面积. 四、强度条件的应用(Application of strength conditions) (Check the intensity) 1、校核强度 (Determine the allowable dimension) 2、设计截面 (Determine the allowable load) 3、求许可载荷 4、破坏条件(failure condition) 解：(1) 键的受力分析如图 例题12 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 解：求支座反力 R = -50kN F1 F2 F3 Ⅰ Ⅰ Ⅱ Ⅱ Ⅲ Ⅲ l1 l2 l3 A B C D R Ⅰ-Ⅰ、Ⅱ-Ⅱ、Ⅲ-Ⅲ 截面的轴力并作轴力图 F1 FN1 F2 F1 FN2 F1 F2 F3 Ⅰ Ⅰ Ⅱ Ⅱ Ⅲ Ⅲ