電氣工程師公共基礎(chǔ)科目第107講材料力學(xué)

1、例5-3-1某接頭部分的銷釘如圖533所示。試計算銷釘?shù)募魬?yīng)力t和擠壓應(yīng)力解首先分析銷釘?shù)募羟忻婧蛿D圧面面積，由圖可見，銷釘所受軸向拉力P將在釘頭內(nèi)形成一個高度為h=12mm,直徑為d=32mm的圓柱形剪切面和一個外直徑為D二45mm,內(nèi)直徑為do=34mm的環(huán)形擠壓面。于是得Av 二 dh yr X 32 X 12 = i206mnr 九=乎(。2 - df)=于(452 - 34；?) = 683nim2由平衡條件得V=P=100kNP 二 PROOkN所以，剪應(yīng)力擠圧應(yīng)力二衛(wèi)WO X嚀二 _ 龍 _ 120610二 82.9MPaPu 二 100 x I Q3A J 683 x W6=1

2、46.4MBa例5-3-2圖5-3-4所示接頭是由中間鋼板（主板）通過上下兩塊鋼蓋板對接而成。釧釘與鋼板材 料相同,M=130MPa, obs=300MPa, a=170MPa：釧釘直徑 d=20nm,主板厚度 ti=10mm,蓋板厚 t2=6mm, 主、蓋板的寬度b=200mmo若P二200kN。試校核該接頭的強(qiáng)度。IWf(e)板ploplop loW)圖 5-3-4解1. 校核釧釘?shù)募羟袕?qiáng)度P力由主板傳給釧釘，再由挪釘傳給蓋板。當(dāng)釧釘直徑相同，II外力作用線通過釧釘群截而的形心時，假設(shè)各釧釘?shù)氖芰ο嗤?。因此左?cè)釧釘?shù)氖芰D如圖(b)所示。釧釘有兩個剪切面。由平衡條件可得， 受剪面上的剪力V

3、=P/2n=P/2X5=P/10剪切而面積Ar= n da/4故p4X20QX1Q3 -lOXTrXZxiO'6 63.7MPa< t2. 校核釧釘?shù)臄D壓強(qiáng)度主板厚度小于兩塊蓋板厚度之和，故應(yīng)校核釧釘與主板之間的擠圧強(qiáng)度，即£dt200 x IQ3 _5 x 20 x 10 x W6=200MIJa < g3 校核主鋼板的抗拉強(qiáng)度畫出左邊主板的受力圖和軸力圖如圖(c)所示。校核I-L H-11截而的抗拉強(qiáng)度。對II截面：小 _ 蟲 _F 200 只 &ixMD / f 11A】* (b - 2d)t(200 - 2 x 20) x 10 x 10-6 -

4、125MP < <r對II II截面：二山二 3=-.-_ 去步 一 lb - 3d)t _ 5 x (200- 3x20)x 10 x85.7MPa < a4 校核蓋板的抗拉強(qiáng)度蓋板受力圖和軸力圖如圖(d)所示。由圖可見11-11截而處軸力最大而截面積最小, 故|一|截面為蓋板的危險截面，應(yīng)校核其抗拉強(qiáng)度，P“I 如2200蘭疋ll9MPa< r 1% 一 A(j凈一(b-3d”2 - 2x(200-3 x20)x6x26 1 嘰UaV®所以，接頭強(qiáng)度足夠。例 5-3-3圖5-3-5所示一托架。己知P二35kN,釧釘?shù)闹睆絛=20mm.釧釘受單剪，求最危險的

5、釧釘截面上剪應(yīng)力大小及方向。S)廠£”I(<)圖 5-3-5解1. 受力分析因為P力不通過釧釘群截面形心，所以將力P向釧釘群截面形心簡化，得一力PP二 35kN及一力偶m=PXe=35X225X l(«=7.875kNm2. 由丁力卩通過挪釘群形心作用，每個釧釘受力相等，故每個釧釘?shù)募袅閣 :=w Z 尸V 4=P/4=35/4kN3. 由丁力偶m作用，每個釧釘受力不等，其大小與該釧釘離釧釘群截而形心的垂直距離成正比，力的方向垂直于各釧釘截面形心與釘群形心間的連線。則由r = kx 112.5,r2 = kx 37.5曠3 二 & x375, Vr4 - X 112.5及w = V x 112.5 + /Z2 x 37.5 + 曠3 x 37.5 十 x 112.5求得k = 02&口 = V% = 315kN=曠3 = !0.5kN4. 上述2、3兩項計算中每個釧釘受到的兩個力的合力即為每個釧釘