汽车机械基础:2.2剪切与挤压的分析
- 格式:ppt
- 大小:1.19 MB
- 文档页数:20
灌南中专教师授课教案2018 /2019 学年第一学期课程汽车机械基础教学内容旧知复习:1.拉伸与压缩的概念。
2.内力和应力的概念。
3.材料拉伸与压缩时的力学性能及强度计算方法。
讲授新课:第六章材料力学基础第3节剪切与挤压一、剪切与挤压的概念1. 剪切的概念在工程实际中,杆件在外力的作用下受到剪切的例子很多,例如常见的铆钉连接、键连接,如图6-12、图6-13所示。
受力的特点:工作时铆钉或键的两侧面上承受横向的外力,合力的大小相等、方向相反、作用线平行且相距很近。
变形的特点:两作用力之间的杆件截面发生相对错动,错动的截面称为剪切面。
2. 挤压的概念杆件在受到剪切变形的同时,往往还伴随着挤压变形。
挤压是使接触表面的局部出现压陷、起皱的塑性变形,如图6-14所示。
二、剪切与挤压的强度计算1. 剪切的强度计算(1)剪切应力以图6-12所示的铆钉连接为例,假想将铆钉从截面n—n处截开,取上半部分或下半部分作为研究对象。
为了保持平衡,在剪切面内必然有与外力F大小相等、方向相反的内力存在,称这个内力的合力为剪力,用F Q表示。
单位面积上的剪力称为切应力,用τ表示。
切应力的计算公式为τ= F Q/S式中τ——剪切面上的切应力,MPa;F Q——剪切面上的剪力,N;S——剪切面的面积,mm2。
(2)剪切的强度计算为了保证杆件在外力的作用下能正常的工作,杆件受到的切应力必须小于材料的许用切应力[τ],即τ= F Q /S ≤[τ]注意:[τ]的取值与许用拉应力[R]有关。
对塑性材料,[τ]=(0.6~0.8)[R];对脆性材料,取[τ]=(0.8~1.0)[R]。
根据剪切的强度计算公式,可以计算以下三类工程问题:①校核剪切强度是否足够;②求出剪切面的最小面积;③确定剪切的最大许可载荷。
结论:如果是应用于剪断杆件,则切应力必须大于许用切应力,即τ>[τ],方能将材料切断。
例6-42. 挤压的强度计算(1)挤压应力作用于挤压面上的挤压力引起的应力称为挤压应力。
第八章 剪切与挤压一、内容提要本章介绍了剪切和挤压的概念,以及剪切和挤压的实用计算法。
(一)、基本要求熟悉剪切变形和挤压变形的受力特点和变形特点;明确在产生剪切变形的同时往往还伴随着挤压变形这一规律;能正确判断工程中构件是否产生了剪切变形,并了解剪切面、挤压面的概念,在产生剪切变形的构件上能正确找到剪切面和挤压计算面。
了解实用计算法的概念及对连接件进行计算时采用实用计算法的原因。
了解剪切、挤压实用计算时的两个假设。
掌握用实用计算法建立的剪切、挤压强度条件以及强度条件在工程中应用的三类问题。
(二)、基本公式1. 剪切计算时的切应力 S A F Q=τ2. 挤压计算时的挤压应力 c c c A F =σ 3. 剪切强度条件 ][Qττ≤=S A F4. 挤压强度条件 []c cc c A F σσ≤= (三)、强度条件在工程中的三类问题强度校核、设计截面、确定许用荷载。
二、思考题提示或解答8-1 什么是剪切变形?什么是挤压变形?答:剪切变形——杆件受到一对与杆件轴线垂直的大小相等、方向相反、作用线互相平行且相距很近的外力,在这两个作用力之间的截面将沿着力的方向发生相对错动,这就是剪切变形。
挤压变形——相互接触的两个物体相互传递压力时,因接触面的面积较小,而传递的压力却比较大,致使接触表面产生局部的塑性变形,甚至产生被压陷的现象,称为挤压。
这就是挤压变形。
8-2 什么是剪切面?什么是挤压面?试分析图中各构件的挤压面和剪切面,写出剪切面积及挤压计算面积。
(空10行)思8-2图答:剪切面——相对错动的截面;挤压面——两构件相互接触的局部受压面。
a) 图中 dh A S π= 4/)(22d D A C -=πb) 图中 bd a a A S ⨯'= ab a a A C ⨯'=8-3 什么是实用计算法?在剪切和挤压的实用计算中有哪些假定?答:实用计算法——当计算过程较为复杂时,采用的一种以试验及经验为基础的简便算法。