fAAA02轴向拉伸与压缩.ppt

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，并简化计算的假设，计算其名义应力，然后根据直接试验的结果，确定其相应的许用应力，以进行强度计算。 2、 适用：构件体积不大，真实应力相当复杂情况，如连接件等。 3、实用计算假设：假设剪应力在整个剪切面上均匀分布，等于剪切面上的平均应力。 1)、剪切面--AQ ： 错动面。  剪力--Q： 剪切面上的内力。 2)、名义剪应力--?： 3)、剪切强度条件（准则）： n n （合力） （合力） P P P n n Q 剪切面 工作应力不得超过材料的许用应力。 三、挤压的实用计算 1)、挤压力―Pjy ：接触面上的合力。 1、挤压：构件局部面积的承压现象。 2、挤压力：在接触面上的压力，记Pjy 。 假设：挤压应力在有效挤压面上均匀分布。 2)、挤压面积：接触面在垂直Pjy方向上的投影面的面积。 3)、挤压强度条件（准则）： 工作挤压应力不得超过材料的许用挤压应力。 挤压面积 四、应用 [例18] 图 (a)为拖拉机挂钩，已知牵引力F＝15kN，挂钩的厚度为 mm，被连接的板件厚度为 mm，插销的材料为20钢，材料的许用 切应力为 ， 许用挤压应力为 ， 直径d＝20 mm。 试校核插销的剪切强度 和挤压强度。 解 插销受力如图 (b)所示。根据受力情况，插销中段相对于上、下两段，沿m-m、n-n两个面向右错动。所以有两个剪切面，成为双剪切。 由平衡方程可求得剪力 插销横截面上的切应力为 故插销的剪切强度足够。 挤压面有三个，即插销左侧上、下段和插销右侧中段。 插销左侧上、下段： 插销右侧中段： 故插销的最大挤压应力为： 说明插销的挤压强度足够。 [例19] 木榫接头如图所示，a = b =12cm，h=35cm，c=4.5cm, P=40KN，试求接头的剪应力和挤压应力。 解：? 受力分析如图∶ ? 剪应力和挤压应力 剪切面和剪力为∶ 挤压面和挤压力为： P P P P P P b a c h h 解：?键的受力分析如图 [例20] 齿轮与轴由平键（b×h×L=20×12×100）连接，它传递的扭矩m=2KNm，轴的直径d=70mm，键的许用剪应力为[? ] = 60MPa ，许用挤压应力为[?jy]= 100M Pa，试校核键的强度。 m b h L m d P 综上，键满足强度要求。 ?剪应力和挤压应力的强度校核 b h L d m Q 解：?受力分析如图 [例21] 一铆接头如图所示，受力P=110kN，已知钢板厚度为 t=1cm，宽度 b=8.5cm ，许用应力为[? ]= 160M Pa ；铆钉的直径d=1.6cm，许用剪应力为[?]= 140M Pa ，许用挤压应力为[?jy]= 320M Pa，试校核铆接头的强度。（假定每个铆钉受力相等） b P P t t d P P P 1 1 2 2 3 3 P/4 ?钢板的2--2和3--3面为危险面 ?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22] 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=25 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22] 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： 例 分段求解: 试分析杆AC 的轴向变形 Dl F 2F a a A B C FN x F 3F 例 ：已知杆