1、軸剪切應(yīng)力的實(shí)用計(jì)算 材料力學(xué) Mechanics of Materials1 第一節(jié) 剪切概念及其實(shí)用計(jì)算材料力學(xué) Mechanics of MaterialsF12BAC連接件：鉚釘、銷釘、螺栓、鍵等。連接件受力以后產(chǎn)生的變形主要是剪切變形。2 第一節(jié) 剪切概念及其實(shí)用計(jì)算材料力學(xué) Mechanics of MaterialsF*受力特征：桿件受到兩個(gè)大小相等，方向相反、作用線垂直于桿的軸線并且相互平行且相距很近的力的作用。*變形特征：桿件沿兩力之間的截面發(fā)生錯(cuò)動(dòng)，直至破壞（小矩形 ）。剪切面剪切面：發(fā)生錯(cuò)動(dòng)的面。單剪：有一個(gè)剪切面的桿件，如鉚釘。3 第一節(jié) 剪切概念及其實(shí)用計(jì)算材料力學(xué)

2、Mechanics of Materials一個(gè)剪切面單剪4 第一節(jié) 剪切概念及其實(shí)用計(jì)算材料力學(xué) Mechanics of Materials雙剪：有兩個(gè)剪切面的桿件，如螺栓。F/2F/2F5 第一節(jié) 剪切概念及其實(shí)用計(jì)算材料力學(xué) Mechanics of Materials求剪應(yīng)力：*實(shí)用計(jì)算方法：根據(jù)構(gòu)件破壞的可能性，以直接試驗(yàn)為基礎(chǔ)，以較為近似的名義剪應(yīng)力公式進(jìn)行構(gòu)件的強(qiáng)度計(jì)算。名義剪應(yīng)力（平均剪應(yīng)力）：假設(shè)剪應(yīng)力在整個(gè)剪切面上均勻分布。剪切面上各點(diǎn)的剪應(yīng)力相等。6 第一節(jié) 剪切概念及其實(shí)用計(jì)算材料力學(xué) Mechanics of Materials剪切強(qiáng)度條件：名義許用剪應(yīng)力3、選擇截

3、面尺寸。2、確定最大許可載荷，1、強(qiáng)度校核,可解決三類問題：在假定的前提下進(jìn)行實(shí)物或模型實(shí)驗(yàn)，確定許用應(yīng)力。7 第一節(jié) 剪切概念及其實(shí)用計(jì)算材料力學(xué) Mechanics of MaterialsFdt沖頭鋼板沖模例題 圖示沖床的最大沖壓力為400KN，被沖剪鋼板的剪切許用應(yīng)力為 ,試求此沖床所能沖剪鋼板的最大厚度 t。已知 d=34mm。8 第一節(jié) 剪切概念及其實(shí)用計(jì)算材料力學(xué) Mechanics of MaterialsFFF解：剪切面是鋼板內(nèi)被沖頭沖出的圓柱體的側(cè)面：t沖孔所需要的沖剪力：故即9 第一節(jié) 剪切概念及其實(shí)用計(jì)算材料力學(xué) Mechanics of Materials例題 凸緣聯(lián)

4、軸節(jié)傳遞的力偶矩Me200 Nm，凸緣之間用4只螺栓相聯(lián)接，螺栓直徑d10 mm，對(duì)稱地分布在D=80 mm的圓周上，已知螺栓和軸的材料均為35號(hào)鋼，其許用應(yīng)力=60MPa, 試校核螺栓的剪切和強(qiáng)度。TT凸緣10 第二節(jié) 擠壓概念及其實(shí)用計(jì)算材料力學(xué) Mechanics of Materials擠壓：連接件和被連接件在接觸面上相互壓緊的現(xiàn)象。FF/2F/2F/2F/2F11 第二節(jié) 擠壓概念及其實(shí)用計(jì)算材料力學(xué) Mechanics of Materials擠壓引起的可能的破壞：在接觸表面產(chǎn)生過大的塑性變形、壓碎或連接件（如銷釘）被壓扁。*擠壓強(qiáng)度問題（以銷為例）擠壓力（中間部分）：F/2F/2

5、F擠壓面 ：直徑等于d，高度為接觸高度的半圓柱表面。擠壓應(yīng)力 ：擠壓面上分布的正應(yīng)力。12 第二節(jié) 擠壓概念及其實(shí)用計(jì)算材料力學(xué) Mechanics of Materials*擠壓實(shí)用計(jì)算方法：假設(shè)擠壓應(yīng)力在整個(gè)擠壓面上均勻分布。擠壓面面積的計(jì)算：1、平面接觸（如平鍵）：擠壓面面積等于實(shí)際的承壓面積。FFbhlh平鍵高度l平鍵長度13 第二節(jié) 擠壓概念及其實(shí)用計(jì)算材料力學(xué) Mechanics of Materials鍵:連接軸和軸上的傳動(dòng)件（如齒輪、皮帶輪等）,使軸和傳動(dòng)件不發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，以傳遞扭矩。14 第二節(jié) 擠壓概念及其實(shí)用計(jì)算材料力學(xué) Mechanics of Materials2、柱

6、面接觸（如鉚釘）：擠壓面面積為實(shí)際的承壓面積在其直徑平面上的投影。d鉚釘或銷釘直徑， 接觸柱面的長度擠壓強(qiáng)度條件：15 第二節(jié) 擠壓概念及其實(shí)用計(jì)算材料力學(xué) Mechanics of Materials*注意：在應(yīng)用擠壓強(qiáng)度條件進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算時(shí)，要注意連接件與被連接件的材料是否相同，如不同，應(yīng)對(duì)擠壓強(qiáng)度較低的材料進(jìn)行計(jì)算，相應(yīng)的采用較低的許用擠壓應(yīng)力。名義許用擠壓應(yīng)力，由試驗(yàn)測(cè)定。*擠壓強(qiáng)度條件：16 第二節(jié) 擠壓概念及其實(shí)用計(jì)算材料力學(xué) Mechanics of Materials例題3-3 兩矩形截面木桿，用兩塊鋼板連接如圖示。已知拉桿的截面寬度 b=25cm，沿順紋方向承受拉力F=50KN

7、，木材的順紋許用剪應(yīng)力為 , 順紋許用擠壓應(yīng)力為 。試求接頭處所需的尺寸L和 。FFLLb17 第二節(jié) 擠壓概念及其實(shí)用計(jì)算材料力學(xué) Mechanics of MaterialsFF/2F/2解：剪切面如圖所示。剪 切面面積為：剪切面由剪切強(qiáng)度條件：由擠壓強(qiáng)度條件：18 第三節(jié) 純剪切概念材料力學(xué) Mechanics of Materials純剪切若單元體各個(gè)面上只承受剪應(yīng)力而沒有正應(yīng)力。單元體是指圍繞受力物體內(nèi)一點(diǎn)截取一邊長為無限小的正立方體，以表示幾何上的一點(diǎn)。19 第三節(jié) 純剪切概念材料力學(xué) Mechanics of MaterialsTT純剪切的變形規(guī)律與材料在剪切下的力學(xué)性質(zhì)，通過薄

8、壁圓筒的純扭轉(zhuǎn)進(jìn)行研究。20 第三節(jié) 純剪切概念材料力學(xué) Mechanics of MaterialsABCDABCD（1）橫截面上存在剪應(yīng)力21 第三節(jié) 純剪切概念材料力學(xué) Mechanics of Materials（2）其他變形現(xiàn)象：圓周線之間的距離保持不變，仍為圓形， 繞軸線產(chǎn)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。橫截面上不存在正應(yīng)力，且橫截面上的剪應(yīng)力的方向是沿著圓周的切線方向，并設(shè)沿壁厚方向是均勻分布的。T薄壁圓筒橫截面上的剪應(yīng)力分布22 第三節(jié) 純剪切概念材料力學(xué) Mechanics of Materials*薄壁圓筒縱截面上的剪應(yīng)力dxdydz剪應(yīng)力互等定理：二個(gè)相互垂直的截面上，剪應(yīng)力大小相等方向相反。23 第三節(jié) 純剪切概念材料力學(xué) Mechanics of Materials*剪切虎克定律G 為剪切模量。對(duì)于各向同性材料來說，該模量與彈性模量、泊松比之間有如下關(guān)系式：從上式可以看出，對(duì)于各向同性材料來說，只有兩個(gè)材料常數(shù)，其他材料常數(shù)均可以有這兩個(gè)常數(shù)表示。剪切模量單位與彈性模量單位相同，為Pa或者M(jìn)Pa。24 第四節(jié) 純剪切應(yīng)變能材料力學(xué) Mechanics of Materialsdxdydz*剪切應(yīng)變能AB