剪切和擠壓的實用計算

1、64第3章剪切和擠壓的實用計算3.1剪切的概念在工程實際中，經(jīng)常遇到剪切問題。剪切變形的主要受力特點是構件受到與其軸線相垂直的大小相等、方向相反、作用線相距很近的一對外力的作用(圖31a)，構件的變形主要表現(xiàn)為沿著與外力作用線平行的剪切面(面)發(fā)生相對錯動(圖nm?31b)。圖31工程中的一些聯(lián)接件，如鍵、銷釘、螺栓及鉚釘?shù)?，都是主要承受剪切作用的構件。構件剪切面上的?nèi)力可用截面法求得。將構件沿剪切面假想地截開，保nm?留一部分考慮其平

2、衡。例如，由左部分的平衡，可知剪切面上必有與外力平行且與橫截面相切的內(nèi)力(圖31c)的作用。稱為剪力剪力，根據(jù)平衡方程，可求QFQF??0Y得。FFQ?剪切破壞時，構件將沿剪切面(如圖3la所示的面)被剪斷。只有一個剪切面的nm?情況，稱為單剪切。圖31a所示情況即為單剪切。受剪構件除了承受剪切外，往往同時伴隨著擠壓、彎曲和拉伸等作用。在圖31中沒有完全給出構件所受的外力和剪切面上的全部內(nèi)力，而只是給出了主要的受力和內(nèi)力。實際受力和變形

3、比較復雜，因而對這類構件的工作應力進行理論上的精確分析是困難的。工程中對這類構件的強度計算，一般采用在試驗和經(jīng)驗基礎上建立起來的比較簡便的計算方法，稱為剪切的實用計算或工程計算。3.2剪切和擠壓的強度計算3.2.1剪切強度計算剪切試驗試件的受力情況應模擬零件的實際工作情況進行。圖32a為一種剪切試驗裝置的簡圖，試件的受力情況如圖32b所示，這是模擬某種銷釘聯(lián)接的工作情形。當載荷增大至破壞載荷時，試件在剪切面及處被剪斷。這種FbFmm?n

4、n?具有兩個剪切面的情況，稱為雙剪切。由圖32c可求得剪切面上的剪力為66接件的擠壓應力擠壓應力的分布情況在彈性范圍內(nèi)如圖33a所示。圖33與上面解決抗剪強度的計算方法類同，按構件的名義擠壓應力建立擠壓強度條擠壓強度條件(33)??bsbsbsbsAF????式中為擠壓面積，等于實際擠壓面的投影面(直徑平面)的面積，見圖33b。bsA為擠壓應力，為許用擠壓應力許用擠壓應力。bs???bs?由圖32b可見，在銷釘中部段，擠壓力等于，擠壓面

5、積等于；nm?bsFFbsAtd2在銷釘端部兩段，擠壓力均為，擠壓面積為。2Ftd許用應力值通?？筛鶕?jù)材料、聯(lián)接方式和載荷情況等實際工作條件在有關設計規(guī)范中查得。一般地，許用切應力要比同樣材料的許用拉應力小，而許用擠壓??????應力則比大。???對于塑性材料????????8.0~6.0?????????5.2~5.1?bs對于脆性材料????????0.1~8.0?????????5.1~9.0?bs本章所討論的剪切與擠壓的實用計算