材料力学(I)第三章
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一、剪切:1、受力特征:杆件受到两个大小相等,方向相反、作用线垂直于杆的轴线并且相互平行且相距很近的力的作用。
2、变形特征::两力之间的截面将发生相对错动,甚至破坏。
3、剪切面:两力作用之间的面(发生错动的面)。
4、剪切的应力:由于螺栓、销钉等工程上常用的连接件与被连接件在连接处都属于“加力点附近局部应力”,应力分布很复杂,很难作出精确的理论分析。
因此,工程设计中,大都采取实用(假定)计算方法。
一、假定应力分布。
二、实验。
由假定应力分布得到破坏时的应力值。
然后由两个假定建立设计准则。
假定:剪切面上的切应力是均匀分布的。
名义剪力:AF s =τ,—A 剪切面面积。
5、剪切的强度条件:[]—ττ≤=A F s 名义许用切应力:在假定的前提下进行实物或模型实验,并考虑安全因数,确定许用应力。
6、可解决三类问题:(1)选择截面尺寸;(2)确定最大许可载荷;(3)强度校核。
7、.剪切的破坏计算:—b s AF ττ>=剪切强度极限。
8、剪切实用计算的关键:剪切面的判定及计算。
(单剪切、双剪切)二、挤压及挤压的实用计算1、挤压:连接件和被连接件在接触面上彼此承压的现象。
2.挤压引起的可能的破坏:在接触表面产生过大的塑性变形、压溃或连接件(如销钉)被压扁。
3.挤压的强度问题:①挤压力bs F :作用在接触面上的压力。
F F bs =;②挤压面bs A 挤压力的作用面。
③挤压应力bs σ挤压面上由挤压力引起的应力。
④挤压的实用计算:bs bs bs A F =σ;⑤挤压的强度条件:[]—bs bsbs bs A F σσ≤=名义许用挤压应力,由实验测定。
注意:在应用挤压强度条件进行强度计算时,要注意连接件与被连接件的材料是否相同,如不同,应对挤压强度较低的材料进行计算,相应的采用较低的许用挤压应力。
挤压实用计算的关键:挤压面的判定及计算。
4、挤压面面积的计算:(1)平面接触(如平键):挤压面面积等于实际的承压面积。