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1、第第7章章剪切和挤压的实用计算剪切和挤压的实用计算71工程实际中的剪切变形和挤压变形工程实际中的剪切变形和挤压变形72剪切和挤压的实用计算剪切和挤压的实用计算特点：受力和变形都比较复杂，要精确地进行分析是很困难特点：受力和变形都比较复杂，要精确地进行分析是很困难对策：对策： 假定计算假定计算7-2剪切和挤压的实用计算剪切和挤压的实用计算实践证明，这种处理方法不仅简单，而且是安全可靠的。实践证明，这种处理方法不仅简单，而且是安全可靠的。“名义应力名义应力”建立相应的强度条件建立相应的强度条件平均应力平均应力破坏实验破坏实验实验证明：接头受到拉伸和压缩时有如下几种破坏形式：实验证明：接头受到拉伸和
2、压缩时有如下几种破坏形式：（1 1）剪切破坏）剪切破坏1.接头的破坏形式接头的破坏形式* *受力特点：杆件受到受力特点：杆件受到相距非常近的横向力相距非常近的横向力（平行力系）的作用。（平行力系）的作用。* *变形特点：构件沿平变形特点：构件沿平行力系的交界面发生行力系的交界面发生相对错动。相对错动。（2 2）挤压破坏）挤压破坏（3 3）板或耳片被拉断）板或耳片被拉断（4 4）板或耳片被剪豁）板或耳片被剪豁 当板或耳片的边距当板或耳片的边距不够时，有时会发生剪豁。不够时，有时会发生剪豁。设计时，如果保证边距设计时，如果保证边距a2da2d（d d为钉的直径，为钉的直径，a a为边距）为边距），
3、此破坏可以避免。，此破坏可以避免。2. 2. 剪切强度条件剪切强度条件: :（2 2）剪力）剪力Q Q：剪切面上的内力：剪切面上的内力（3 3）剪应力）剪应力Q Q：剪力在剪切面上的分布集度：剪力在剪切面上的分布集度剪切实用计算，假设：剪力在剪切面上是均匀分布的剪切实用计算，假设：剪力在剪切面上是均匀分布的（1 1）剪切面：发生相对错动的面。平行于作用力的方向。）剪切面：发生相对错动的面。平行于作用力的方向。剪应力剪应力 （平均剪应力）、（平均剪应力）、（名义剪应力）（名义剪应力）铆钉只有一个受剪面，铆钉只有一个受剪面，称为称为“单剪单剪”；螺钉有两个受剪面，称螺钉有两个受剪面，称为为“双剪双
4、剪”；为了承受更大的载荷，为了承受更大的载荷，连接件可以连接件可以设计成多个设计成多个受剪面。受剪面。强度条件为强度条件为:(1)剪切面面积剪切面面积A：（2 2）剪力）剪力Q Q：（3 3）剪应力）剪应力Q Q：剪力在剪切面：剪力在剪切面上的分布集度上的分布集度为连接件的许用剪应力为连接件的许用剪应力破坏应力破坏应力安全系数安全系数3. 3. 挤压强度条件挤压强度条件: :假设挤压应力在挤压计算面积上均匀分布假设挤压应力在挤压计算面积上均匀分布当挤压面为平面时，当挤压面为平面时，Abs等于此平等于此平面的面积面的面积当挤压面为圆柱面当挤压面为圆柱面时：时：Abs等于等于此圆柱面在直径面上的投
5、影面积，此圆柱面在直径面上的投影面积，即即强度条件为：强度条件为：4. 4. 拉压强度条件拉压强度条件: :假定轴力在被孔削弱的危险截面假定轴力在被孔削弱的危险截面a-a上均匀分布，则名义拉应力为上均匀分布，则名义拉应力为以上三个强度条件都必须满足，以上三个强度条件都必须满足，接头才是安全的。接头才是安全的。强度条件为：强度条件为：指出木块受剪面在何处？指出木块受剪面在何处？自测题自测题1用一木块作剪切实验，已知木块侧边高为用一木块作剪切实验，已知木块侧边高为h=50mm，木板厚度木板厚度a=100mm，P=16kN，试求木块中的试求木块中的平均剪应力。平均剪应力。h例题例题1直径直径d40m
6、m的螺栓，受拉力的螺栓，受拉力P100KN，=60MPa=60MPa，试由剪切强度条件计算头所需的高度，试由剪切强度条件计算头所需的高度h。解解(1)剪切强度剪切强度:铆钉的名义剪铆钉的名义剪应力为应力为(2)挤压强度挤压强度:名义挤压应力为名义挤压应力为(3)拉伸强度拉伸强度:危险截面上的拉危险截面上的拉应力为应力为接头符合强度要求。接头符合强度要求。例题例题2图示铆接接头，已知图示铆接接头，已知P=1.2kN，铆钉直径铆钉直径d=4mm，板厚板厚t=2mm，板宽板宽b=14mm，铆钉铆钉=100MPa，bs=300MPa，钢板钢板=160MPa，试校核接头强度。试校核接头强度。解解(1)剪切强度分析剪切强度分析:(2)挤压强度分析挤压强度分析:(3)拉伸强度分析拉伸强度分析:该接头符合强度要求。该接头符合强度要求。例题例题3铆接接头受载荷铆接接头受载荷P=80kN的作用，已知的作用，已知b=80mm，t=10mm，铆钉直径铆钉直径d=16mm，=100MPa，bs=300MPa，=160MPa，试校核该接头的强度，并画出上板和下板的试校核该接头的强度，并画出上板和下板的轴力图。轴力图。（假定四个铆钉均匀受力）（假定四个铆钉均匀受力）
