北京化工大学：《材料力学》课程教学课件（PPT讲稿）第二章 拉伸、压缩与剪切（2/2）

压剪物Axial Tension&Compression,shear) §2-8剪切及挤压 一、基本概念和实例(Basic concepts and examples) 1、工程实例(Engineering examples) 螺栓(bolt) ()螺栓连接Bolted connections) (2)铆钉连Riveted connections) 铆钉ivet) F

一、基本概念和实例 (Basic concepts and examples) 1、工程实例(Engineering examples) (1) 螺栓连接( Bolted connections) §2-8 剪切及挤压 (2) 铆钉连接(Riveted connections) (Axial Tension & Compression，shear) F F 螺栓(bolt) F F 铆钉(rivet)

(Axial Tension Compression,shear) (3)键块联接Keyed connection)(④销轴联接Pinned connectio) 齿轮(gear) 键(key) 轴(shaft)

m 轴(shaft) 键(key) 齿轮(gear) (3) 键块联接(Keyed connection) (4) 销轴联接(Pinned connection) (Axial Tension & Compression，shear) F F A B t d t1 t1

压，剪物Axial Tension&Compression,shear) 2、受力特点(Character of external force)) 以铆钉为例 构件受两组大小相等、方向相 (合力 反、作用线相互很近的平行力系 n 作用。 (合力) 3、 变形特点(Character of deformation) 构件沿两组平行力系的交界面发生相 对错动

n n （合力） （合力） F F 2、受力特点(Character of external force) 以铆钉为例 构件受两组大小相等、方向相 反、作用线相互很近的平行力系 作用. 3、变形特点(Character of deformation) 构件沿两组平行力系的交界面发生相 对错动. (Axial Tension & Compression，shear)

拉，剪9(6 xial Tension&Compression,shear) 4、连接处破坏形式： (合力 (Three types of failure in connections) (剪切破坏 沿铆钉的剪切面剪断，如 沿n-n面剪断. (合力) (2)挤压破坏 剪切面 铆钉与钢板在相互接触面 Fs (shearing plane) 上因挤压而使溃压连接松动， 发生破坏

4、连接处破坏形式: (Three types of failure in connections) (1)剪切破坏 沿铆钉的剪切面剪断，如 沿n– n面剪断 . (2)挤压破坏 铆钉与钢板在相互接触面 上因挤压而使溃压连接松动， 发生破坏. F n n FS 剪切面 (shearing plane) (Axial Tension & Compression，shear) n n （合力） （合力） F F

拉E,剪物Axial Tension&Compression,shear) 二、剪切的应力分析 (Analysis of shearing stress) 1、内力计算(Calculation of internal force) ∑F=0F-F=0 F、=FFs-剪力shearing force)) 剪切面 2、切应力（Shearing stress) A 式中，Fs-剪力(shearing force) A-剪切面的面积(area in shear)

(Axial Tension & Compression，shear) m m F 剪切面 FS 二、剪切的应力分析 （Analysis of shearing stress) 1、内力计算(Calculation of internal force ) FS - 剪力(shearing force) F F m m F = 0 F − F = 0 x S FS = F 2、切应力（Shearing stress） A FS  = 式中， FS - 剪力(shearing force) A-剪切面的面积(area in shear)

E、剪物(Axial Tension&Compression,shear) 3、强度条件(Strength condition) T= A Id为材料的许用切应力(Allowable 剪切面 shearing stress of a material) Il= n Tu-剪切极限应力 (ultimate shearing stress) n-安全系数(factor of safety)

(Axial Tension & Compression，shear) 3、强度条件（Strength condition) [] 为材料的许用切应力(Allowable shearing stress of a material) (factor of safety) m m F 剪切面 F F m m  =    A FS n u  [ ] = n - 安全系数  u - 剪切极限应力 (ultimate shearing stress)

拉E,剪物Axial Tension&Compression,shear) 三、挤压的应力分析 (Analysis of bearing stress) 螺栓与钢板相互接触 的侧面上，发生的彼 此间的局部承压现象， 称为挤压bearing). 在接触面上的压力， 称为挤压力bearing force), (挤压面 剪切面 并记为F, 1、挤压力Bearing force)F=Fs

(Axial Tension & Compression，shear) 螺栓与钢板相互接触 的侧面上，发生的彼 此间的局部承压现象， 称为挤压(bearing). 三、挤压的应力分析 (Analysis of bearing stress) F F F F 在接触面上的压力， 称为挤压力(bearing force)， 并记为 F . 挤压面 剪切面 1、挤压力(Bearing force) F = FS

拉E,剪物(Axial Tension&Compression,shear) 2、挤压破坏的两种形式(Two types of bearing failure) (1)螺栓压扁 (2)钢板在孔缘压成椭圆 3、挤压应力(Bearing stress) F Obs Abs Eb挤压力(bearing force) Abs-挤压面的面积(area in bearing) 4、强度条件(Strength condition))Obs ≤[o] Abs Io】-许用挤压应力(allowable bearing stress)

(Axial Tension & Compression，shear) （1）螺栓压扁 （2）钢板在孔缘压成椭圆 2、挤压破坏的两种形式 (Two types of bearing failure) F F 3、挤压应力（Bearing stress)   bs bs  bs =   A F A F bs  bs = Fbs -挤压力 (bearing force) Abs -挤压面的面积（area in bearing) 4、强度条件(Strength condition) [bs]-许用挤压应力(allowable bearing stress)

拉E,剪物Axial Tension&Compression,shear) 挤压面的面积计算 实际接 触面 ○当接触面为圆柱面时，挤压面积 A,为实际接触面在直径平面 上的投影面积Ab,=d×h 挤压现象的实际受力如图所示。 直径投影 ○当接触面为平面时，4为实际接触面面积

(Axial Tension & Compression，shear) 挤压现象的实际受力如图所示. 当接触面为圆柱面时, 挤压面积 Abs为实际接触面在直径平面 上的投影面积 d h 实际接 触面 直 径 投 影 面 挤压面的面积计算 Abs = d  h 当接触面为平面时, Abs 为实际接触面面积

E、剪物(Axial Tension&Compression,shear) 四、强度条件的应用(Application of strength conditions) 1、校核强度 (Check the intensity) x≤[] Os≤[os] 2、设计截面(Determine the allowable dimension) F 42 A2[o] 3、求许可载荷(Determine the allowable load) F≤]A F≤[OpsJAps

(Axial Tension & Compression，shear) 四、强度条件的应用(Application of strength conditions)       bs bs  F A     bs   bs FS   A 1、校核强度 (Check the intensity) 2、设计截面 (Determine the allowable dimension) F   bsAbs   FS A  3、求许可载荷 (Determine the allowable load)