剪切应力.ppt

第三章第三章 剪切剪切1.331 1 剪切的概念及工程剪切的概念及工程实实例例（a）a ba bFF（b）aaFFbbmm 当杆件受到一当杆件受到一对对垂直于杆垂直于杆轴轴、大小相等、方、大小相等、方向相反、作用向相反、作用线线相距很近的力相距很近的力F 作用作用时时，力，力F 作作用用线线之之间间的各横截面都将的各横截面都将发发生相生相对错动对错动，即剪切，即剪切变变形。形。2.Me轮轴键（c）（d）（b）图32（a）焊缝销钉铆钉3.连连接的破坏有下列三种形式：接的破坏有下列三种形式：（1）铆钉沿其剪切面被剪断；（2）铆钉与钢板之间的挤压破坏；（3）钢板沿被削弱了的横截面被拉断。4.332 2 剪切的剪切的实实用用计计算算剪剪力力-作作用用在在剪剪切切面面上上平平行行于于截截面面的的内内力力F FS S称称为为剪力，与剪力，与F F大小相等，方向相反。大小相等，方向相反。(c)铆钉（a）m-m 剪切面 (b)（a）FFsm m F（b）剪剪切切面面面面积积-m-m截截面面称称为为剪剪切切面面,其其面面积为积为As.As.5.计计算切算切应应力力平均切平均切应应力力 (假定剪切面上切假定剪切面上切应应力是均力是均匀分布的匀分布的)极限切极限切应应力力 许许用切用切应应力力 剪切剪切强强度条件度条件 6.333 3 挤压挤压的的实实用用计计算算挤压挤压-连连接件在接件在发发生剪切生剪切变变形的同形的同时时，还还伴伴随着局部受随着局部受压现压现象，象，这这种种现现象称之象称之为挤压为挤压。挤压挤压力力-作用在承作用在承压压面上的面上的压压力称力称为挤压为挤压力。力。挤压应挤压应力力-在承在承压压面上由于面上由于挤压挤压作用而引起的作用而引起的应应力称力称为挤压应为挤压应力。力。（a）t（b）ABAB（c）BdA计计算算挤压挤压面面-承承压压面在垂直于面在垂直于挤压挤压力方向力方向的平面上的投影。的平面上的投影。7.计计算算挤压应挤压应力的力的计计算式算式为为 挤压挤压强强度条件度条件为为 其中Fbs为接触面上的挤压力；Abs为计算挤压面的面积。bs为许用挤压应力。8.铆钉连接的破坏有下列三种形式：（1）铆钉沿其剪切面被剪断；（2）铆钉与钢板之间的挤压破坏；（3）钢板沿被削弱了的横截面被拉断。图77（a）FF（b）bFF图76（a）FF（b）bFF9.1.铆钉铆钉的剪切的剪切实实用用计计算算 设铆钉个数为n，铆钉直径为d，接头所受的拉力为F，假定铆钉只受剪切作用，切应力沿剪切面均匀分布，并且每个铆钉所受的剪力相等，即所有铆钉平均分担接头所承受的拉力F。每个铆钉剪切面上的剪力为 剪切强度条件为 对对于搭接方式，每个于搭接方式，每个铆钉铆钉只有一个剪切面只有一个剪切面.图76（a）FF（b）bFF10.1.铆钉铆钉的剪切的剪切实实用用计计算算每个铆钉每个剪切面上的剪力为 剪切强度条件为 对对于于对对接方式，每个接方式，每个铆钉铆钉有两个剪切面有两个剪切面.图77（a）FF（b）bFF11.2.铆钉铆钉与与钢钢板孔壁之板孔壁之间间的的挤压实挤压实用用计计算算对于搭接构件，挤压强度条件为 对于对接构件，分别校核中间钢板及上下钢板与铆钉之间的挤压强度。12.3.3.钢钢板的抗拉板的抗拉强强度校核度校核n由于铆钉孔的存在，钢板在开孔处的横截面面积有所减小，必须对钢板被削弱的截面进行强度校核。例例题题7 71 1图示两块钢板搭接连接而成的铆接接头。钢板宽度b=200mm，厚度t=8mm。设接头拉力F=200kN，铆钉直径20mm，许用切应力=160MPa，钢板许用拉应力=170MPa，挤压许用应力 bs=340MPa。试校核此接头的强度。13.解：解：为保证接头强度，需作出三方面的校核。(1)铆钉的剪切强度校核 nmmn（a）FF（b）bFF例题71图（d）3F/4FF/4（c）F/4F/4FF/4F/4满足剪切强度条件。14.(2)铆钉的挤压强度校核 上、下侧钢板与每个铆钉之间的挤压力均为FbsF/4，由于上、下侧钢板厚度相同，所以只校核下侧钢板与每个铆钉之间的挤压强度，根据挤压强度条件式74得 15.(3)钢板的抗拉强度校核 由于上、下侧钢板厚度相同，故验算下侧钢块即可，画出它的受力图及轴力图(图c，d)。对于截面mm：满足抗拉强度条件。nmmn（a）FF（b）bFF例题71图（d）3F/4FF/4（c）F/4F/4FF/4F/416.对于截面mm：满足抗拉强度条件。综上所述，该接头是安全的。17.例例题题7 72 2 图示为受拉力F=150kN作用的对接接头，其中主板宽度b=170mm、厚度t1=10mm，上下盖板的厚度t2=6mm。已知材料的许用拉应力为=160MPa，许用切应力为=100MPa，许用挤压应力为bs=300MPa，试确定铆钉的直径。解解：对接口一侧有3个铆钉，则每个铆钉受力如图78所示。(1)由剪切强度条件 得18.（b）bFFn(c)例题72图nmmF/3F/3F/3F2F/3F（a）FFt2t2t119.(2)校核挤压强度选择铆钉的直径为18mm。(3)钢板的抗拉强度校核两块盖板的厚度之和大于主板的厚度，故只要校核主板的抗拉强度即可，主板的受力和轴力图如图c。对于截面mm：20.对于截面nn：（b）bFFn(c)例题72图nmmF/3F/3F/3F2F/3F（a）FFt2t2t1钢板满足抗拉强度条件。最终选择铆钉直径为18mm。21.22.