西安石油大学：《工程力学 Engineering Mechanics》课程教学资源（PPT课件）第05章 剪切和挤压的实用计算

第5章剪切与挤压的实用计算 连接件:在构件连接处起连接作用的部件,称为连接件。例如:螺栓、 铆钉、键等。连接件虽小,起着传递载荷的作用。 铆钉连接 螺栓连接 销轴连接

1 第5章 剪切与挤压的实用计算 螺栓连接 铆钉连接 销轴连接 连接件： 在构件连接处起连接作用的部件，称为连接件。例如：螺栓、 铆钉、键等。连接件虽小，起着传递载荷的作用

简单典型——1个螺栓、2个被联接的构件 先研究螺栓的受力情况

2 简单典型 —— 1个螺栓、2个被联接的构件 先研究螺栓的受力情况

(a) ③ 螺栓受力特点 1、横截面m,四q上有作用力V——象剪刀一样,试图把螺 栓从该截面处剪开,称V为剪力,引起切应力。 2、杆段①、②、③受到被联接构件的挤压引起挤压应力

3 螺栓受力特点 1、横截面 mn, pq 上 有作用力 V ——象剪刀一样，试图把螺 栓从该截面处剪开，称V 为剪力，引起切应力。 2、杆段①、②、③ 受到被联接构件的挤压引起挤压应力

基于螺栓的受力分析,容易预测出螺栓可能的失效形式: (1)在截面mn,pq处被剪断 (2)受挤压部分的平圆被“挤扁”(近似平椭圆 照片中的螺栓产生了塑性变形,验证了情况(2) Load Load 还应当研究被联接构件有没有新的受力特点

4 • 基于螺栓的受力分析，容易预测出螺栓可能的失效形式： • （1）在截面mn, pq处被剪断 • （2）受挤压部分的半圆被“挤扁” （近似半椭圆） • 照片中的螺栓产生了塑性变形，验证了情况 (2) 还应当研究被联接构件有没有新的受力特点

被联接构件受力特点 没有受剪力作用 2、同螺栓杄段①、②、③对应半圆孔受到螺栓挤压,有可能导 致变形过大而失效(变成近似椭圆孔) 3、螺栓挤压,有可能把被联接构件端部豁开(一般将端部设计 得充分长,抵御豁开力,因而对此不计算) (a)

5 被联接构件受力特点 1、 没有受剪力作用 2、同螺栓杆段①、②、③ 对应半圆孔受到螺栓挤压，有可能导 致变形过大而失效（变成近似椭圆孔） 3、螺栓挤压，有可能把被联接构件端部豁开（一般将端部设计 得充分长，抵御豁开力，因而对此不计算）

§5-1剪切实用计算 剪切的受力特点和变形特点: 以铆钉为例: ①受力特点 力 构件受两组大小相等、方向相 反、作用线相互很近(差一个几 何平面)的平行力系作用。 (合力)②变形特点 构件沿两组平行力系的交界面 发生相对错动

6 1.剪切的受力特点和变形特点： §5-1 剪切实用计算 以铆钉为例： n n （合力） （合力） P P ①受力特点： 构件受两组大小相等、方向相 反、作用线相互很近（差一个几 何平面）的平行力系作用。 ②变形特点： 构件沿两组平行力系的交界面 发生相对错动

合力 ③剪切面: 构件将发生相互的错动面,如 n-no (合力) ④剪切面上的内力 内力一剪力Q,其作用线与 Q 剪切面剪切面平行

7 n n （合力） （合力） P P ③剪切面： 构件将发生相互的错动面，如 n– n 。 ④剪切面上的内力： 内力 — 剪力Q ，其作用线与 剪切面平行。 P n n Q 剪切面

2.剪切的实用计算: 实用计算方法:根据构件的破坏可能性,采用能反映受力基本 特征,并简化计算的假设,计算其名义应力,然后根据直接试 验的结果,确定其相应的许用应力,以进行强度计算。 适用:构件体积不大,真实应力相当复杂情况,如连接件等。 实用计算假设:假设剪应力在整个剪切面上均匀分布,等于剪 切面上的平均应力

8 2.剪切的实用计算： 实用计算方法：根据构件的破坏可能性，采用能反映受力基本 特征，并简化计算的假设，计算其名义应力，然后根据直接试 验的结果，确定其相应的许用应力，以进行强度计算。 适用：构件体积不大，真实应力相当复杂情况，如连接件等。 实用计算假设：假设剪应力在整个剪切面上均匀分布，等于剪 切面上的平均应力

1、剪切面—AQ:错动面 剪力 剪切面上的内力。 (合力 2、名义剪应力-c: P 1(合力)3、剪切强度条件(准则): 剪切面 工作应力不得超过材料的许用应力 ]常由实验方法确定

9 1、剪切面--AQ ： 错动面。 剪力--Q： 剪切面上的内力。 AQ Q   2、名义剪应力--： 3、剪切强度条件（准则）：      A Q n n （合力） （合力） P P 工作应力不得超过材料的许用应力。 P n n Q 剪切面   常由实验方法确定

§5-2挤压实用计算 挤压:构件局部面积的承压现象 挤压力:在接触面上的压力,记P° 1)、挤压力-Py:接触面上的合力。 B B 假设:挤压应力在有效挤压面上均匀分布。 10

10 （1）、挤压力―Pjy ：接触面上的合力。 挤压：构件局部面积的承压现象。 挤压力：在接触面上的压力，记Pjy。 假设：挤压应力在有效挤压面上均匀分布。 §5-2 挤压实用计算