第二章 軸向拉壓應(yīng)力與材料的力學(xué)性能

1、軸向拉壓桿軸向拉壓桿外力的外力的合力合力作用線與直桿的作用線與直桿的軸線軸線重合重合桿件沿軸向伸長或縮短桿件沿軸向伸長或縮短,沿橫向縮小或擴大沿橫向縮小或擴大軸力圖軸力圖拉壓桿拉壓桿斜斜截面上的應(yīng)力截面上的應(yīng)力軸力軸力拉、壓桿的內(nèi)力拉、壓桿的內(nèi)力拉壓桿拉壓桿橫橫截面上的應(yīng)力截面上的應(yīng)力正應(yīng)力正應(yīng)力AN拉為正拉為正壓為負(fù)壓為負(fù)截面法截面法拉為正拉為正壓為負(fù)壓為負(fù)PP 概念概念PPPPPP 軸向拉壓：外力的軸向拉壓：外力的合力合力作用線與直桿的作用線與直桿的軸線軸線重合時，桿重合時，桿的主要變形是軸向伸長或縮短，這樣的變形稱為軸向拉壓變的主要變形是軸向伸長或縮短，這樣的變形稱為軸向拉壓變形。軸向拉

2、壓桿的橫向也將發(fā)生相應(yīng)的變形。形。軸向拉壓桿的橫向也將發(fā)生相應(yīng)的變形。外力的合力作用線與直桿的軸線重合外力的合力作用線與直桿的軸線重合桿件沿軸向伸長或縮短桿件沿軸向伸長或縮短,沿橫向縮小或擴大。沿橫向縮小或擴大。判斷下列哪些圖型是軸向拉壓桿件工程實例和基本概念工程實例和基本概念一、工程實例：一、工程實例：活塞桿、廠房的立柱、工程桁架等。FFFABCF 工程實例工程實例 21 拉、壓桿的內(nèi)力與應(yīng)力拉、壓桿的內(nèi)力與應(yīng)力 22 拉、壓桿的強度計算拉、壓桿的強度計算 23 拉、壓桿的變形計算拉、壓桿的變形計算 24 材料在拉伸、壓縮時的機械性質(zhì)材料在拉伸、壓縮時的機械性質(zhì) 25 拉、壓桿的簡單靜不定問

3、題拉、壓桿的簡單靜不定問題21 拉、壓桿的內(nèi)力與應(yīng)力拉、壓桿的內(nèi)力與應(yīng)力一、內(nèi)力與截面法一、內(nèi)力與截面法 (Internal forces and method of section)1、內(nèi)力、內(nèi)力 ( Internal force)物體在外力作用下引起的內(nèi)部相互作用力的變化量。物體在外力作用下引起的內(nèi)部相互作用力的變化量。2、研究方法、研究方法截面法截面法 (Method of section)PPPNPNPNFx00PN拉、壓桿的內(nèi)力軸力拉、壓桿的內(nèi)力軸力軸力軸力的符號規(guī)定：對所研究的對象而言的符號規(guī)定：對所研究的對象而言壓壓力為力為負(fù)負(fù)拉拉力為力為正正例例-1：計算下圖中指定截面上的內(nèi)力

4、：計算下圖中指定截面上的內(nèi)力。（）截面與截面的內(nèi)力相等，但它們與截面的內(nèi)力不同（）截面與截面的內(nèi)力相等，但它們與截面的內(nèi)力不同（）截面與截面的橫截面積不同，但它們的內(nèi)力相等（）截面與截面的橫截面積不同，但它們的內(nèi)力相等。NNNNNN504310021（）計算某截面的內(nèi)力，一般將其內(nèi)力設(shè)為正，再建立平衡方程計算（）計算某截面的內(nèi)力，一般將其內(nèi)力設(shè)為正，再建立平衡方程計算。根據(jù)截面法畫出軸向拉根據(jù)截面法畫出軸向拉、壓桿沿軸線方向的內(nèi)力圖壓桿沿軸線方向的內(nèi)力圖軸力圖軸力圖例例-：畫出下圖桿件的內(nèi)力圖：畫出下圖桿件的內(nèi)力圖。解：根據(jù)截面法，得到：解：根據(jù)截面法，得到：段橫截面上的內(nèi)力段橫截面上的內(nèi)力段

5、橫截面上的內(nèi)力段橫截面上的內(nèi)力規(guī)定：截面法求內(nèi)力時，截開截面上內(nèi)力一律設(shè)為正值。規(guī)定：截面法求內(nèi)力時，截開截面上內(nèi)力一律設(shè)為正值。即設(shè)為拉力，求出為正，則為拉力；求出為負(fù)，則為壓力。即設(shè)為拉力，求出為正，則為拉力；求出為負(fù)，則為壓力。單位（）桿件的內(nèi)力圖桿件的內(nèi)力圖。段橫截面上的內(nèi)力段橫截面上的內(nèi)力段橫截面上的內(nèi)力段橫截面上的內(nèi)力建立坐標(biāo)建立坐標(biāo)：長度：軸力：長度：軸力軸力圖軸力圖（3）軸力圖：軸力沿軸線變化的圖形取坐標(biāo)系 選比例尺正值的軸力畫在X軸的上側(cè), 負(fù)值的軸力畫在X軸的下側(cè)。 反映出軸力與截面位置變化關(guān)系，較直觀；確定出最大軸力的數(shù)值及其所在橫截面的位置，即確定 危險截面位置，為強度

6、計算提供依據(jù)。（4）軸力圖的意義（2）軸力的符號規(guī)定：原則根據(jù)變形壓縮壓力，其軸力為負(fù)值。方向指向所在截面。拉伸拉力，其軸力為正值。方向背離所在截面。（1）軸力的大?。海ń孛娣ù_定）ABP3PCll例例- -，圖示桿的，圖示桿的A A、C C點分點分別作用著別作用著P P、3P3P的力，方向如的力，方向如圖，試畫出桿的軸力圖。圖，試畫出桿的軸力圖。解：解： 1、計算約束反力、計算約束反力1 12 22、計算內(nèi)力、計算內(nèi)力1-1段段A1 1PN1AC2 2P3PN2N1=P2-2段段N2+3P=PN2=P3P= 2PPNPNPFBBx2030 xOABP3PCll注意：注意：1、一次只能取一個截

7、面，、一次只能取一個截面，將原構(gòu)件分成兩部分。將原構(gòu)件分成兩部分。2、內(nèi)力方向設(shè)為正向后建立平、內(nèi)力方向設(shè)為正向后建立平衡方程求解。衡方程求解。（說明）（說明）3、分離體圖與原圖上下對、分離體圖與原圖上下對齊，截面位置一目了然。齊，截面位置一目了然。4、軸力圖大小近似按比例，、軸力圖大小近似按比例，也要與上圖對齊。也要與上圖對齊。P2P3、內(nèi)力圖、內(nèi)力圖ABP3PCll練習(xí)：練習(xí)：練習(xí)練習(xí)2 2：圖示桿長為：圖示桿長為L L，受分布力，受分布力 q=kx 作用，方向如圖，作用，方向如圖，試畫出桿的軸力圖試畫出桿的軸力圖解：解： 在在x點設(shè)置截面如圖，點設(shè)置截面如圖，以以x x點上側(cè)部分為研究對

8、點上側(cè)部分為研究對象象, ,x點的內(nèi)力點的內(nèi)力N(x)為為xqdxxN0)(2021kxkxdxx2MAX21kLN ABLAxdxxOk L/2N(x)2-3 2-3 軸向拉壓桿的應(yīng)力軸向拉壓桿的應(yīng)力問題提出：問題提出：FFFF1. 內(nèi)力大小不能全面衡量構(gòu)件強度的大小。2. 構(gòu)件的強度由兩個因素決定： 內(nèi)力在截面分布集度應(yīng)力； 材料承受荷載的能力。2F2FPPP拉壓桿橫截面上的應(yīng)力拉壓桿橫截面上的應(yīng)力 NmmNdA 1 1、變形規(guī)律試驗及平面假設(shè)：、變形規(guī)律試驗及平面假設(shè)：abcdPPd a c b 平面假設(shè)：原為平面的橫截面在變形后仍為平面平面假設(shè)：原為平面的橫截面在變形后仍為平面. .3

9、 3、橫截面上的應(yīng)力：均勻分布、橫截面上的應(yīng)力：均勻分布AN 2、變形規(guī)律：橫向線仍為平行的直線，且間距增大?？v向線仍為平行的直線，且間距減小。變形前受力后例例-：計算下圖中指定截面上的應(yīng)力。段與段的橫截面積均：計算下圖中指定截面上的應(yīng)力。段與段的橫截面積均為為mm2，段橫截面積為，段橫截面積為 1 mm2 ，單位（）解：畫桿的軸力圖解：畫桿的軸力圖對軸向拉壓桿橫截面上的應(yīng)力公式對軸向拉壓桿橫截面上的應(yīng)力公式MPammNAN520100 2AN MPammNAN51050 2截面與截面截面與截面33截面截面44截面截面MPammNAN5 . 22050 2等直桿：AFN maxmax變直桿：m

10、axmaxAFNABCDFAFBFCFDO 正應(yīng)力：與外法線同向，為正值的正應(yīng)力正應(yīng)力：與外法線同向，為正值的正應(yīng)力( (拉應(yīng)力拉應(yīng)力) )； 與外法線反向，為負(fù)值的正應(yīng)力與外法線反向，為負(fù)值的正應(yīng)力( (壓應(yīng)力壓應(yīng)力) )。2LLWW/4W/2W/4Pabcd a v1.027 av0.9736 av1.387 av0.6686 av2.575 av0.198 av此公式并是用于一切情況AP拉壓桿橫截面上的正應(yīng)力3、圣維南、圣維南Saint-Venant原理：原理：只有在離開外載作用點一定范圍處，應(yīng)力才不受外載作用只有在離開外載作用點一定范圍處，應(yīng)力才不受外載作用方式的影響而按理論公式分布。

11、方式的影響而按理論公式分布。法國科學(xué)家：法國科學(xué)家： Saint-Venant，1855年年作用與彈性體某一區(qū)域的外力系，可以用于它靜力等效的作用與彈性體某一區(qū)域的外力系，可以用于它靜力等效的力系來代替，經(jīng)過代替，只對原力系作用區(qū)域附近有顯著力系來代替，經(jīng)過代替，只對原力系作用區(qū)域附近有顯著影響，但對較遠(yuǎn)處，其影響可不計。影響，但對較遠(yuǎn)處，其影響可不計。拉壓桿斜截面上的應(yīng)力拉壓桿斜截面上的應(yīng)力為橫截面的面積為斜截面的面積AP橫截面上的正應(yīng)力coscoscosAPAPANp斜截面上的應(yīng)力sincossincoscos2pp斜截面上的正應(yīng)力和剪應(yīng)力說明說明:拉、壓桿各個截面上的應(yīng)力不等拉、壓桿各個

12、截面上的應(yīng)力不等.2、符號規(guī)定、：斜截面外法線與x軸的夾角。x 軸逆時針轉(zhuǎn)到 n 軸“”規(guī)定為正值；x 軸順時針轉(zhuǎn)到 n 軸“”規(guī)定為負(fù)值。、：同“”的符號規(guī)定、：在保留段內(nèi)任取一點，如果“”對其點之矩為順時針方向規(guī)定為正值，反之為負(fù)值。2coscos2sin2sin4、最大值的確定3、說明：計算時“”、“”、“”連同它們的符號代入。max：（2）max：0max)0(橫截面上。，0452max)2( 450斜截面上。，2coscos2sin2sin 作業(yè)： (c)(d) (a) 對于變截面、變內(nèi)力直桿，應(yīng)力最大面稱為危險截面，其對于變截面、變內(nèi)力直桿，應(yīng)力最大面稱為危險截面，其應(yīng)力為最大工作

13、應(yīng)力應(yīng)力為最大工作應(yīng)力: :maxmax)()( xAxFN拉、壓桿強度計算拉、壓桿強度計算極限應(yīng)力（危險應(yīng)力）：極限應(yīng)力（危險應(yīng)力）： u極限應(yīng)力極限應(yīng)力（危險應(yīng)力、失效應(yīng)力）：材料發(fā)生破壞或產(chǎn)生過大變形而不能安全工作時的最小應(yīng)力值。工作應(yīng)力工作應(yīng)力：桿件實際的應(yīng)力：桿件實際的應(yīng)力 安全系數(shù)安全系數(shù)：n1.1.許用應(yīng)力許用應(yīng)力( (Allowable Stress): :構(gòu)件安全工作時的最大應(yīng)力。“” nu max強度條件：強度條件：2 2、強度條件：、強度條件： max等直桿：AFN maxmax變直桿：maxmaxAFN3 3、強度計算：、強度計算：（1）、校核強度校核強度已知：F、A、

14、。求： max（2）、設(shè)計截面尺寸設(shè)計截面尺寸已知：F、。求：A解： AFN maxmaxAFNmax。解： AFN maxmax？（3）確定外荷載已知：、A。求：F。解： AFN maxmaxFNmaxA。 F。例例 已知一圓桿受拉力F =25 k N，直徑 d =14mm，許用應(yīng)力 =170MPa，試校核此桿是否滿足強度要求。解： 軸力FN =F =25kNMPa1620140143102544232max.d FAFN應(yīng)力：強度校核： 170MPa162MPamax結(jié)論：此桿滿足強度要求，能夠正常工作。FF25KNXFN解： 1、畫 FN 圖XFN40KN60KNABC例：例：已知：變截

15、面直桿 ABC 的=100 MPa ，AB、BC各段的橫截面均為正方形求：AB、BC 各段邊長100kN40kN2、邊長的確定： AFN maxmaxAFNmax。ABCFNBC=40*103/100=400 mm2mmaBC20400 AABFNAB=100*103/100=1000 mm2mmaAB6 .311000 XFN40KN60KNABC100kN40kN已知：三角架 ABC 的=120 MPa，AB 桿為 2 根 80*80*7 的等邊角鋼，AC 為 2 根 10 號槽鋼，AB、AC 兩桿的夾角為300 。求：此結(jié)構(gòu)所能承擔(dān)的最大外荷載 FmaxXYFNACFNAB300F300

16、例：例：ABCF300解： 1、F 與 FN 的關(guān)系030sin0030cos000FFYFFXNABNABNACFFFFNACNAB322、FNmax 的確定 AFN maxmax AFNmax查表：AAB=10.86*2=21.72 cm2 AAC=12.75*2=25.5cm2FNACXYFNAB300F3、確定 Fmax ：)(54.170376.3053)(32.130262.2602maxmaxmaxmaxKNFFKNFFACNACABNABFmax=130.32 KN)(76.305)(1076305120105 .25)(62.260)(1062.2601201072.2132

17、max32maxKNN.FKNNFACNABN強度設(shè)計準(zhǔn)則強度設(shè)計準(zhǔn)則（Strength Design Criterion） ：保證構(gòu)件不：保證構(gòu)件不發(fā)生強度破壞并有一定安全裕量的條件準(zhǔn)則。發(fā)生強度破壞并有一定安全裕量的條件準(zhǔn)則。強度條件：強度條件： maxmaxAN max 、設(shè)計截面尺寸：、設(shè)計截面尺寸： maxmin NA 、設(shè)計載荷：、設(shè)計載荷： ; max AN )(maxNfP 依強度準(zhǔn)則可進(jìn)行三種強度計算：依強度準(zhǔn)則可進(jìn)行三種強度計算：、校核強度：、校核強度：tPO u，E，v常溫常溫(20)(20)靜載：緩慢地加載靜載：緩慢地加載一、低碳鋼拉伸時的機械性質(zhì)一、低碳鋼拉伸時的機械

18、性質(zhì)試件：標(biāo)準(zhǔn)試件試件：標(biāo)準(zhǔn)試件L0標(biāo)距標(biāo)距d0試件直徑試件直徑L0=10 d0或或L0=5 d02 24 4 材料在拉伸和壓縮時的力學(xué)性能材料在拉伸和壓縮時的力學(xué)性能試驗儀器：萬能材料試驗機；變形儀（常用引伸儀）。試驗儀器：萬能材料試驗機；變形儀（常用引伸儀）。試驗過程：試驗過程：P1L1P2L2P3L3PnLnLPOLA0PL曲線曲線 曲線：應(yīng)力應(yīng)變曲線曲線：應(yīng)力應(yīng)變曲線 0AP LL（一）、低碳鋼拉伸的彈性（一）、低碳鋼拉伸的彈性 階段階段 (ope段段)1、線型、線型op直線直線pe微彎曲線微彎曲線2、變形特點、變形特點變形是彈性的變形是彈性的大部分變形是線彈性的大部分變形是線彈性的變

19、形很小變形很小3、重要規(guī)律、現(xiàn)象、重要規(guī)律、現(xiàn)象 =E 胡克定律胡克定律4、特征值、特征值 =E a、 p 比例極限比例極限（proportiomal limit)（ p)b、E tg tg E E=tg c、 e 彈性極限彈性極限（elastic limit)A3 p e200MPaE200GPa e(二二)、低碳鋼拉伸的屈服、低碳鋼拉伸的屈服(流動）流動） 階段階段 (e s 段段)1、線型、線型2、變形特點、變形特點3、重要規(guī)律、現(xiàn)象、重要規(guī)律、現(xiàn)象水平線或鋸齒狀平臺水平線或鋸齒狀平臺應(yīng)力不再增加，變形迅速增加。應(yīng)力不再增加，變形迅速增加。含彈塑性變形含彈塑性變形變形量較大變形量較大45

20、晶格滑移線晶格滑移線 O4、特征值、特征值 屈服極限屈服極限（yield limit) s塑性材料的失效應(yīng)力塑性材料的失效應(yīng)力: u= scc s= c下屈服點應(yīng)力下屈服點應(yīng)力A3 s240MPa(三三)、低碳鋼拉伸的強化階段、低碳鋼拉伸的強化階段 (sb 段段)1、線型、線型2、變形特點、變形特點3、重要規(guī)律、現(xiàn)象、重要規(guī)律、現(xiàn)象加力才變形。加力才變形。變形量大，絕大部分變形量大，絕大部分 是塑性變形。是塑性變形。上升曲線上升曲線卸載定律：卸載定律： t 總變形總變形 e 彈性變形彈性變形 p 塑性變形塑性變形 冷作硬化：冷作硬化：工程應(yīng)用：拉鋼絲工程應(yīng)用：拉鋼絲 強度極限強度極限（ulti

21、mate strength) b4、特征值、特征值A(chǔ)3 b400MPa(四四)、低碳鋼拉伸的、低碳鋼拉伸的頸縮（斷裂）階段頸縮（斷裂）階段 (bf(bf段段) )1、線型、線型2、變形特點、變形特點3、重要規(guī)律、重要規(guī)律、現(xiàn)象現(xiàn)象部分變形迅部分變形迅速增大速增大下降曲線下降曲線頸縮、斷裂頸縮、斷裂001100 LLL 001100 AAA 為為界界以以005 4、特征值、特征值 f 無意義無意義、延伸率、延伸率: : 、截面收縮率：、截面收縮率： 脆性、塑性及相對性脆性、塑性及相對性 5，塑性材料：低碳鋼、銅、鋁等，塑性材料：低碳鋼、銅、鋁等 5，脆性材料：鑄鐵、玻璃、陶瓷等，脆性材料：鑄鐵、

22、玻璃、陶瓷等彈性段彈性段屈服段屈服段強化段強化段頸縮斷裂段頸縮斷裂段線形線形op直線直線pe微彎曲線微彎曲線水平線或鋸齒狀水平線或鋸齒狀平臺平臺上升曲線上升曲線下降曲線下降曲線變形變形特點特點彈性彈性線彈性線彈性 小小應(yīng)力不變，變應(yīng)力不變，變形迅速形迅速彈塑性彈塑性較大較大加力才變形加力才變形變形大且塑性變形大且塑性多多部分變形迅速部分變形迅速增大增大規(guī)律規(guī)律現(xiàn)象現(xiàn)象 =E （ p )45晶格滑晶格滑移線移線卸載定律、冷作卸載定律、冷作硬化、冷拉時效硬化、冷拉時效頸縮、斷裂頸縮、斷裂特征特征值值 p：比例極限：比例極限 e：彈性極限：彈性極限E：彈性模量：彈性模量 s：屈服極限：屈服極限 b：

23、強度極限：強度極限延伸率延伸率: : 截面收縮率：截面收縮率： 001100 LLL 001100 AAA 二、無明顯屈服現(xiàn)象的塑性材料二、無明顯屈服現(xiàn)象的塑性材料 0.20.2 0.20.2 0.2 ，即此類材料的失效應(yīng)力。，即此類材料的失效應(yīng)力。名義屈服應(yīng)力名義屈服應(yīng)力三、鑄鐵拉伸時的機械性能三、鑄鐵拉伸時的機械性能bl脆性材料的拉伸失效應(yīng)力脆性材料的拉伸失效應(yīng)力: u= bl割割線線斜斜率率; tgE 四、材料壓縮時的機械性能四、材料壓縮時的機械性能試件：試件：1 1、低碳鋼壓縮時的機械性能、低碳鋼壓縮時的機械性能EL= EY pL= pY sL= sY eL= eY L = Y2 2、

24、鑄鐵壓縮時的機械性能、鑄鐵壓縮時的機械性能 by y -鑄鐵壓縮強度鑄鐵壓縮強度極限；極限； y （4 6） l壓縮失效應(yīng)力壓縮失效應(yīng)力: u= by nu 五、安全系數(shù)、許用應(yīng)力、極限應(yīng)力五、安全系數(shù)、許用應(yīng)力、極限應(yīng)力 bblLn bbyYn 塑性材料塑性材料 ssn 脆性材料脆性材料 bbn 安全系數(shù)：安全系數(shù)：n n六、高溫對材料機械性能的影響六、高溫對材料機械性能的影響 蠕變和應(yīng)力松弛的概念（自學(xué)）蠕變和應(yīng)力松弛的概念（自學(xué)）006500/30 NAP5024/160214. 32 MPa160 由拉伸圖知由拉伸圖知：0 5 10 15 20（）100 200 300 （M M Pa

25、Pa）例例5-8：銅絲直徑：銅絲直徑d=2mm，長，長L=500mm，材料的拉伸，材料的拉伸曲線如曲線如圖圖所示。如欲使銅絲的伸長為所示。如欲使銅絲的伸長為30mm，則大約需加多大的力，則大約需加多大的力P？ 解：注意！變形量可能已超出了解：注意！變形量可能已超出了“線彈性線彈性”范圍，故，不可范圍，故，不可再再應(yīng)用應(yīng)用“彈性彈性定律定律”。應(yīng)如下計算：。應(yīng)如下計算： OD思考：思考：a、b、c三種材料的應(yīng)力三種材料的應(yīng)力應(yīng)變曲線如圖所示。其中強度最應(yīng)變曲線如圖所示。其中強度最高的材料是高的材料是 ，彈性模量，彈性模量最小的材料是最小的材料是 ，塑性最好，塑性最好的材料是的材料是 。O acb

26、練習(xí)：材料的應(yīng)力練習(xí)：材料的應(yīng)力應(yīng)變曲線應(yīng)變曲線如圖所示。標(biāo)出如圖所示。標(biāo)出D點的彈性應(yīng)點的彈性應(yīng)變，塑性應(yīng)變和延伸率。變，塑性應(yīng)變和延伸率。 P e accPPP七、應(yīng)力集中（七、應(yīng)力集中（Stress ConcentrationStress Concentration）：）：maxa理論應(yīng)力集中系數(shù)理論應(yīng)力集中系數(shù)a max 在截面尺寸突變的地方，應(yīng)力會變大，這種現(xiàn)象稱為應(yīng)力在截面尺寸突變的地方，應(yīng)力會變大，這種現(xiàn)象稱為應(yīng)力集中。集中。靜載作用下：靜載作用下：塑性材料：塑性材料：不考慮應(yīng)力集中不考慮應(yīng)力集中脆性材料：脆性材料：不考慮應(yīng)力集中：鑄鐵等不考慮應(yīng)力集中：鑄鐵等考慮應(yīng)力集中：玻璃、

27、陶瓷等考慮應(yīng)力集中：玻璃、陶瓷等動載作用下：動載作用下：均考慮應(yīng)力集中均考慮應(yīng)力集中作業(yè)作業(yè):2-6 28 引言引言 28-1 剪切實用計算剪切實用計算 28 -2 擠壓實用計算擠壓實用計算blh聯(lián)接件聯(lián)接件構(gòu)件特點：小巧靈活構(gòu)件特點：小巧靈活28 引引 言言齒輪與軸齒輪與軸由平鍵連接由平鍵連接變形與受力特點：一對等值、反向、作用線相距很近的力變形與受力特點：一對等值、反向、作用線相距很近的力 位于兩力作用面間的截面發(fā)生相對錯動。位于兩力作用面間的截面發(fā)生相對錯動。破壞形式：破壞形式：剪切剪切沿錯動面被剪斷沿錯動面被剪斷擠壓擠壓局部區(qū)域產(chǎn)生塑性變形或破壞局部區(qū)域產(chǎn)生塑性變形或破壞P28-1 剪

28、切實用計算剪切實用計算一、內(nèi)力一、內(nèi)力剪力：剪力：QQ=P二、應(yīng)力二、應(yīng)力 dAQ 剪應(yīng)力剪應(yīng)力假設(shè)剪應(yīng)力在橫截面上均勻分布假設(shè)剪應(yīng)力在橫截面上均勻分布Q= mAAQm 所謂實用計算所謂實用計算:1.假定剪切面上的應(yīng)力均勻分布假定剪切面上的應(yīng)力均勻分布2.構(gòu)件的受力與實際狀況相似或相同構(gòu)件的受力與實際狀況相似或相同.三、強度條件三、強度條件max AQ nu AQuu 其中：其中：塑性材料塑性材料 =（0.60.8) 脆性材料脆性材料 =（0.81.0) 三個用途三個用途、設(shè)計截面尺寸：、設(shè)計截面尺寸：、設(shè)計載荷：、設(shè)計載荷：、校核強度：、校核強度：t例例2-8P已知：已知： m=300MPa

29、，d=25mm，t=10mm求：沖頭沖力求：沖頭沖力P分析：分析：3、剪切面：圓周面、剪切面：圓周面Aj= dtd解：解：mjdtPAQ1、 m2、剪切力：、剪切力：PkNNdtPm5 .235105 .23510101025103003336D=40mmh=10mmd=20mmP=40kNh練習(xí)：判斷剪切面練習(xí)：判斷剪切面Aj= dh= 2010 =628.3mm228-2 擠壓實用計算擠壓實用計算一、擠壓應(yīng)力一、擠壓應(yīng)力1、擠壓力、擠壓力-Pbs：接觸面上的合力。：接觸面上的合力。2、擠壓應(yīng)力、擠壓應(yīng)力- bs 實際的擠壓應(yīng)力很復(fù)雜實際的擠壓應(yīng)力很復(fù)雜3 3、擠壓面積：接觸面在、擠壓面積：接觸面在垂直垂直Pbs方向上的投影面方向上的投影面Abs=dtbsbsbsAP 假設(shè)正應(yīng)力在擠壓面上均勻分布假設(shè)正應(yīng)力在擠壓面上均勻分布二、強度條件二、強度條件bsbsbsbsAP 塑性材料塑性材料 bs=（1.72.0) 三個用途三個用途、設(shè)計截面尺寸：、設(shè)計截面尺寸：、設(shè)計載荷：、設(shè)計載荷：、校核強度：、校核強度：一般剪切破壞、擠壓破壞同時發(fā)生一般剪切破壞、擠壓破壞同時發(fā)生練習(xí)：判斷剪切面和擠