北科大《材料力学》考点强化教程06.ppt
211剪切与挤压的实用计算剪切与挤压的实用计算受力特点：受力特点：作用在构件某一截面两侧的力,大小相等,方向相反,作用线相互平行,并且相距很近;变形特点：变形特点：构件将沿着这个截面发生相对错动进而被剪断的变形剪切面剪切面二、剪切强度的实用计算：二、剪切强度的实用计算：1、破坏截面：、破坏截面：剪切面剪切面2、剪切面上的内力：、剪切面上的内力：剪切面上的内力与截面相切剪切面上的内力与截面相切剪力剪力3、剪切面上的应力：、剪切面上的应力：应力种类：应力种类：剪应力剪应力分布方式：分布方式：均匀分布均匀分布4、剪切强度条件：、剪切强度条件：书书P46-例例2.115、剪切破坏条件：、剪切破坏条件：剪切极限应力剪切极限应力 书书P47-例例2.12关键问题：关键问题：1）正确地寻找剪切面）正确地寻找剪切面2）分清要使用强度条件还是破坏条件）分清要使用强度条件还是破坏条件三、挤压强度的实用计算：三、挤压强度的实用计算：1、挤压面：、挤压面：联结件与被联结件之间相互紧压着的面；挤压面挤压面2、挤压力：、挤压力：3、挤压应力：、挤压应力：4、挤压强度条件：、挤压强度条件：5、挤压面面积的计算：、挤压面面积的计算：挤压面是平面时：挤压面是平面时：就是实际挤压面面积就是实际挤压面面积挤压面是半个圆柱面时：挤压面是半个圆柱面时：应是圆柱面对应的直径平面的面积应是圆柱面对应的直径平面的面积注意：注意：1、挤压面面积的计算；、挤压面面积的计算；2、挤压的现象是相互的：、挤压的现象是相互的：但是两者的挤压力和挤压面面积都相同,所以它们的工作挤压应力也相同;当挤压现象发生时,联结件和被联结件都受会受到挤压所以应同时校核挤压强度所以应同时校核挤压强度因此我们只需要校核抗挤压能力因此我们只需要校核抗挤压能力弱的物体弱的物体.书书P47-例例2.13；2.14关键问题：关键问题：正确地寻找挤压面正确地寻找挤压面书书P64习题习题2.37例：图示螺钉在拉力例：图示螺钉在拉力P的作用下，的作用下，求：求：d与与h的合理比值。的合理比值。解：解：分析：分析：螺钉发生拉伸与剪切的组合变形所谓合理比值应该是螺钉的拉伸强度和剪切强度同时得到充分的发挥；1、以螺钉为研究对象，画受力图2、分析拉伸变形的强度：3、分析剪切变形的强度：4、当两个等号同时成立时，d与h的比值最合理：例：冲床的最大冲压力为例：冲床的最大冲压力为400KN，冲头材料的许用正应力为冲头材料的许用正应力为被冲剪钢板的剪切极限应力为被冲剪钢板的剪切极限应力为求：在最大冲压力作用下所能求：在最大冲压力作用下所能冲剪圆孔的最小直径冲剪圆孔的最小直径d和钢板的最大厚度和钢板的最大厚度t。分析：分析：在冲压力的作用下，冲头发生轴向压缩变形钢板发生剪切变形，但是要求在整个冲压的过程中,冲头要保证安全;但是要求钢板一定要破坏;冲孔的最小直径将由冲头的强度条件确定冲孔的最小直径将由冲头的强度条件确定钢板的最大厚度将由钢板的破坏条件确定钢板的最大厚度将由钢板的破坏条件确定解解:1、研究冲头：、研究冲头：2、研究钢板：、研究钢板：例：两块钢板用七个铆钉联结如图所示例：两块钢板用七个铆钉联结如图所示,已知钢板的厚度已知钢板的厚度t=6mm,宽度宽度b=200mm,铆钉直径铆钉直径d=18mm,铆钉和钢板的材料相同铆钉和钢板的材料相同,材料的许用应力为材料的许用应力为:载荷载荷P=150KN,试校核钢板和铆钉的强度试校核钢板和铆钉的强度.对于多个均匀分布的铆钉对于多个均匀分布的铆钉,我们认为每个铆钉的受力相同我们认为每个铆钉的受力相同解解:1、分析受力：、分析受力：铆钉：铆钉：下面的钢板：下面的钢板：2、分析铆钉：、分析铆钉：剪切强度校核：剪切强度校核：铆钉剪切强度足够铆钉剪切强度足够挤压强度校核：挤压强度校核：铆钉挤压强度足够铆钉挤压强度足够3、分析钢板：、分析钢板：所用外力合力的作用线都所用外力合力的作用线都沿着轴线方向沿着轴线方向钢板发生轴向拉伸变形钢板发生轴向拉伸变形校核钢板的轴向拉伸强度：校核钢板的轴向拉伸强度：1）画轴力图）画轴力图：2）找危险截面：）找危险截面：1-1截面：截面：2-2截面：截面：钢板拉伸钢板拉伸强度足够强度足够第三章第三章 扭扭 转转3-1 3-1 扭转的概念扭转的概念受力特点：受力特点：杆件受到两个杆件受到两个力偶力偶的作用的作用,这两个力偶这两个力偶大小相等大小相等,方方向相反向相反,并且作用在杆端与轴线垂直的平面内并且作用在杆端与轴线垂直的平面内；杆件任意两个横截面之间将绕着杆件的轴线产生相杆件任意两个横截面之间将绕着杆件的轴线产生相对转动对转动。横截面之间的相对转角，称为横截面之间的相对转角，称为扭转角扭转角。一般我们把承受扭转变形的杆件称为一般我们把承受扭转变形的杆件称为“轴轴”。变形特点：变形特点：2 2名词：名词：两截面之间的相对转角两截面之间的相对转角两截面之间的相对转角两截面之间的相对转角,用用用用 表示。表示。表示。表示。杆件表面纵向直线的转角，用杆件表面纵向直线的转角，用杆件表面纵向直线的转角，用杆件表面纵向直线的转角，用 表示。表示。表示。表示。(与截面相对位置有关）与截面相对位置有关）与截面相对位置有关）与截面相对位置有关）扭转角：扭转角：剪切角剪切角:(与截面相对位置无关）与截面相对位置无关）与截面相对位置无关）与截面相对位置无关）(剪应变剪应变剪应变剪应变)3-2 3-2 扭转的外力偶矩、内力、扭矩图扭转的外力偶矩、内力、扭矩图1、外力偶矩的计算外力偶矩的计算传递的功率传递的功率;单位：千瓦；马力单位：千瓦；马力轴的转速轴的转速;单位：转数单位：转数/分钟分钟当功率的单位是千瓦时：当功率的单位是千瓦时：当功率的单位是马力时：当功率的单位是马力时：ABx扭矩：扭矩：2 2、内力的计算：内力的计算：nnAnnBnn右手螺旋规则右手螺旋规则Nm,kNm1 1、扭矩的大小和方向：、扭矩的大小和方向：由由截截面面法法的的平平衡衡方方程确定程确定2 2、扭矩的符号：、扭矩的符号：3 3、扭矩的单位：、扭矩的单位：同同一一个个截截面面上上的的扭扭矩矩大小相同，符号一致大小相同，符号一致例：已知:PA=19kW,PB=44kW,PC=25kW,n=150转/分，求:作图示传动轴的扭矩图解:1.求外力偶 2.截面法求内力(设正法)同样 =2800Nm,=1590Nm 3 3、扭矩图、扭矩图1-12-2讨论：交换AB轮的位置扭矩 将如何变化？3.作内力图-2800-1590 x1-12-2x1-12-2习题习题材料力学材料力学2-38，2-42，2-45，3-1-（b）
