第3章8講義剪切擠壓實用計算

1、1材材料料力力學(xué)學(xué)B第第3章章軸向軸向拉壓拉壓及材及材料的料的常規(guī)常規(guī)力學(xué)力學(xué)性能性能 講講義義BRY3.8 剪切和擠壓的工程實用計算剪切和擠壓的工程實用計算連接件連接件 指螺栓、鉚釘、銷釘、鍵塊等工程上常用的零件螺栓、鉚釘、銷釘、鍵塊等工程上常用的零件。這些零件通常尺寸較小，有些形狀又不屬于桿件，在工作狀態(tài)下，連接件與被連接件之間相互作用造成的受力和變形十分復(fù)雜，除了剪切變形剪切變形外，還有擠壓變形擠壓變形，而且往往還伴隨著其他的基本變形形式，很難作出精確的分析。 工程上大都采用實用的實用的“假定假定”計算方法計算方法，即將連接件的應(yīng)力分布假定為簡單的形式，由此計算出應(yīng)力，另外根據(jù)實物試驗或

2、模擬試驗，測出連接件破壞時按假定計算的應(yīng)力數(shù)值大小，以此建立設(shè)計準則。2FS材材料料力力學(xué)學(xué)B第第3章章軸向軸向拉壓拉壓及材及材料的料的常規(guī)常規(guī)力學(xué)力學(xué)性能性能 講講義義BRY3.8.1 剪切實用計算剪切實用計算剪切破壞剪切破壞 當連接件承受大小相等、方向相反、作用線相互平行的一組力作用時，在某一截面上發(fā)生相對錯動，破壞是沿剪切面發(fā)生的剪切破壞剪切破壞。單剪切與雙剪切單剪切與雙剪切FABFFFSFS = FABCFF/2F/2mnpqmnpqFFSFS = F/23材材料料力力學(xué)學(xué)B第第3章章軸向軸向拉壓拉壓及材及材料的料的常規(guī)常規(guī)力學(xué)力學(xué)性能性能 講講義義BRY剪切強度條件剪切強度條件 剪切

3、面上的應(yīng)力分布很復(fù)雜，為了簡化起見，假定剪切面上的切應(yīng)力均勻分布切應(yīng)力均勻分布，故剪切強度條件為AFS(3.19) AFS(3.20) 稱為剪切許用應(yīng)力剪切許用應(yīng)力。通過實驗的方式，使試件在盡可能接近實際連接件的情況下進行實際或模擬剪切破壞試驗，測得的剪切力 FSb 按式 (3.19) 計算出切應(yīng)力 ，再考慮一定的安全因數(shù)得到 b bbSbbbnAFn(3.21)43.8.2 擠壓實用計算擠壓實用計算材材料料力力學(xué)學(xué)B第第3章章軸向軸向拉壓拉壓及材及材料的料的常規(guī)常規(guī)力學(xué)力學(xué)性能性能 講講義義BRY擠壓應(yīng)力擠壓應(yīng)力 承載時，連接件與被連接件在相互接觸面上是壓緊的。 在兩者接觸面的局部區(qū)域會產(chǎn)生

4、較大的接觸壓力，稱為擠壓應(yīng)力擠壓應(yīng)力 。bs 擠壓應(yīng)力是垂直于接觸面的正應(yīng)力正應(yīng)力。若擠壓應(yīng)力過大，接觸面的局部區(qū)域產(chǎn)生過大的塑性變形塑性變形，因而導(dǎo)致不能維持正常工作狀態(tài)。擠壓強度條件擠壓強度條件 接觸壓力的分布十分復(fù)雜。工程中對擠壓應(yīng)力的計算是采用假定計算的簡化方法，即認為擠壓應(yīng)力在擠壓應(yīng)力在擠壓面擠壓面上均勻上均勻分布分布。擠壓面（面積）擠壓面（面積）：指實際相互接觸面（平面或曲面）在垂直于擠壓力合力方向的平面上的投影面積投影面積，如圖。5t材材料料力力學(xué)學(xué)B第第3章章軸向軸向拉壓拉壓及材及材料的料的常規(guī)常規(guī)力學(xué)力學(xué)性能性能 講講義義BRYFABFbsbsAF(3.22) 當連接件與被連接件的接觸面為平面時，Abs 為接觸面面積； 當連接件與被連接件的接觸面為圓柱面時，Abs 為垂直于擠壓力合力方向的圓柱面直徑所在的圓柱縱向平