材料力學(xué)課件-03剪切

1、1第三章第三章 剪剪 切切2第三章第三章 剪剪 切切3-1 3-1 連接件的強(qiáng)度計(jì)算連接件的強(qiáng)度計(jì)算3-2 3-2 純剪切純剪切 切應(yīng)力互等定理切應(yīng)力互等定理 剪切胡克定律剪切胡克定律3-3 3-3 剪切應(yīng)變能剪切應(yīng)變能31.1.剪切的工程實(shí)例剪切的工程實(shí)例3-1 3-1 連接件的強(qiáng)度計(jì)算連接件的強(qiáng)度計(jì)算43-1 3-1 連接件的強(qiáng)度計(jì)算連接件的強(qiáng)度計(jì)算53-1 3-1 連接件的強(qiáng)度計(jì)算連接件的強(qiáng)度計(jì)算6螺栓連接螺栓連接鉚釘連接鉚釘連接銷軸連接銷軸連接3-1 3-1 連接件的強(qiáng)度計(jì)算連接件的強(qiáng)度計(jì)算7平鍵連接平鍵連接榫連接榫連接焊接連接焊接連接3-1 3-1 連接件的強(qiáng)度計(jì)算連接件的強(qiáng)度計(jì)算8

2、剪切受力特點(diǎn)：剪切受力特點(diǎn)：作用在構(gòu)件兩側(cè)作用在構(gòu)件兩側(cè)面上的外力合力大小相等、方向面上的外力合力大小相等、方向相反且作用線很近。相反且作用線很近。變形特點(diǎn)：變形特點(diǎn)：位于兩力之間的截面位于兩力之間的截面發(fā)生相對錯(cuò)動。發(fā)生相對錯(cuò)動。2.2.剪切的實(shí)用計(jì)算剪切的實(shí)用計(jì)算F FF F得切應(yīng)力計(jì)算公式：得切應(yīng)力計(jì)算公式：AFs切應(yīng)力強(qiáng)度條件：切應(yīng)力強(qiáng)度條件： AFs常由實(shí)驗(yàn)方法確定常由實(shí)驗(yàn)方法確定 假設(shè)切應(yīng)力在剪切面（假設(shè)切應(yīng)力在剪切面（m-mm-m截面）上是均勻分布的截面）上是均勻分布的3-1 3-1 連接件的強(qiáng)度計(jì)算連接件的強(qiáng)度計(jì)算FFmmFSFmmSFmmF9bsFbsF3.3.擠壓的實(shí)用計(jì)算

3、擠壓的實(shí)用計(jì)算bsbsbsAF 假設(shè)應(yīng)力在擠壓面上是均假設(shè)應(yīng)力在擠壓面上是均勻分布的勻分布的得實(shí)用擠壓應(yīng)力公式得實(shí)用擠壓應(yīng)力公式bsbsbsbsAF擠壓強(qiáng)度條件：擠壓強(qiáng)度條件：bs常由實(shí)驗(yàn)方法確定常由實(shí)驗(yàn)方法確定dAbs* *注意擠壓面面積的計(jì)算注意擠壓面面積的計(jì)算F FF F3-1 3-1 連接件的強(qiáng)度計(jì)算連接件的強(qiáng)度計(jì)算10bsbsbsbsAF擠壓強(qiáng)度條件：擠壓強(qiáng)度條件： 7 . 05 . 0切應(yīng)力強(qiáng)度條件：切應(yīng)力強(qiáng)度條件： AFs脆性材料：脆性材料：塑性材料：塑性材料： 5 . 25 . 1bs 0 . 18 . 0 5 . 19 . 0bs3-1 3-1 連接件的強(qiáng)度計(jì)算連接件的強(qiáng)度計(jì)

4、算11cbFAFbsbsbslbFAFs3-1 3-1 連接件的強(qiáng)度計(jì)算連接件的強(qiáng)度計(jì)算12dhFAFbsbsbs24dFAFs 為充分利用材為充分利用材料，切應(yīng)力和擠壓料，切應(yīng)力和擠壓應(yīng)力應(yīng)滿足應(yīng)力應(yīng)滿足242dFdhFhd83-1 3-1 連接件的強(qiáng)度計(jì)算連接件的強(qiáng)度計(jì)算2bs13 圖示接頭，受軸向力圖示接頭，受軸向力F F 作作用。已知用。已知F F=50kN=50kN，b b=150mm=150mm，=10mm=10mm，d d=17mm=17mm，a=80mm=80mm， =160MPa=160MPa， =120MPa=120MPa， bsbs=320MPa=320MPa，鉚釘和板的

5、材，鉚釘和板的材料相同，試校核其強(qiáng)度。料相同，試校核其強(qiáng)度。 MPa1 .43101 .4301. 0)017. 0215. 0(1050)2(63dbFAFN 2.2.板的剪切強(qiáng)度板的剪切強(qiáng)度MPa7 .15107 .1501. 008. 041050463aFAFs解：解：1.1.板的拉伸強(qiáng)度板的拉伸強(qiáng)度3-1 3-1 連接件的強(qiáng)度計(jì)算連接件的強(qiáng)度計(jì)算dba例題3-1143.3.鉚釘?shù)募羟袕?qiáng)度鉚釘?shù)募羟袕?qiáng)度 MPa11010110017. 01050222462322dFdFAFs4.4.板和鉚釘?shù)臄D壓強(qiáng)度板和鉚釘?shù)臄D壓強(qiáng)度MPa1471014701. 0017. 021050263bsb

6、sbsbsdFAF 結(jié)論：強(qiáng)度足夠。結(jié)論：強(qiáng)度足夠。3-1 3-1 連接件的強(qiáng)度計(jì)算連接件的強(qiáng)度計(jì)算dba15 焊縫剪切計(jì)算焊縫剪切計(jì)算有效剪切面有效剪切面4.4.其它連接件的實(shí)用計(jì)算方法其它連接件的實(shí)用計(jì)算方法3-1 3-1 連接件的強(qiáng)度計(jì)算連接件的強(qiáng)度計(jì)算45hlL164.4.其它連接件的實(shí)用計(jì)算方法其它連接件的實(shí)用計(jì)算方法不同的粘接方式不同的粘接方式 膠粘縫的計(jì)算膠粘縫的計(jì)算 3-1 3-1 連接件的強(qiáng)度計(jì)算連接件的強(qiáng)度計(jì)算FFFFFF173-2 3-2 純剪切純剪切 切應(yīng)力互等定理切應(yīng)力互等定理 剪切胡克定律剪切胡克定律一、純剪切一、純剪切 單元體截面上只有切應(yīng)力而無正應(yīng)力作用，單元體

7、截面上只有切應(yīng)力而無正應(yīng)力作用，這種應(yīng)力狀態(tài)叫做純剪切應(yīng)力狀態(tài)。這種應(yīng)力狀態(tài)叫做純剪切應(yīng)力狀態(tài)。183-2 3-2 純剪切純剪切 切應(yīng)力互等定理切應(yīng)力互等定理 剪切胡克定律剪切胡克定律二二. .切應(yīng)力互等定理切應(yīng)力互等定理 193-2 3-2 純剪切純剪切 切應(yīng)力互等定理切應(yīng)力互等定理 剪切胡克定律剪切胡克定律203-2 3-2 純剪切純剪切 切應(yīng)力互等定理切應(yīng)力互等定理 剪切胡克定律剪切胡克定律三三. .剪切胡克定律剪切胡克定律其中，比例常數(shù)其中，比例常數(shù)G G 稱為切變模量。常用單位稱為切變模量。常用單位GPaGPaG21)1 (2EG 對各向同性材料可以證明，彈性常數(shù)對各向同性材料可以證明，彈性常數(shù)E E、G G、存在關(guān)系存在關(guān)系表明表明3 3個(gè)常數(shù)只有個(gè)常數(shù)只有2 2個(gè)是獨(dú)立的個(gè)是獨(dú)立的3-2 3-2 純剪切純剪切 切應(yīng)力互等定理切應(yīng)力互等定理 剪切胡克定律剪切胡克定律22小小 結(jié)結(jié)1. 1. 剪切變形的特點(diǎn)剪切變形的特點(diǎn)2. 2. 剪切