第三章连接件强度的实用计算.ppt

概述
剪切的实用计算
挤压的实用计算
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如果受拉构件是拼接的,除了受拉,
还受什么作用?注意力转到联接件
概述
在被联接构件(ponents) 之间,常用
铆钉作为联接件(Connector)
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两个或多个构件相连——
1. 用钉子、铆钉等联结
2. 焊接
3. 其它
本章只研究 4种联接件——螺栓、销钉、铆钉、键块
联接件体系(联接件、被联接构件)的受力特点:
力在一条轴线上传递中有所偏离(与拉压情况不同)

问题:1. 力传递的偏离引起什么新的力学现象?
2. 如何计算联接件、被联接构件的强度?
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简单典型—— 1个螺栓、2个被联接的构件
先研究螺栓的受力情况
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螺栓受力特点
1、横截面 mn, pq 上有作用力 V ——
象剪刀一样,试图把螺栓从该截面处剪开
称V为剪力(Shear force),引起切应力( Shear stress)
2、杆段①、②、③受到被联接构件的挤压(Bearing)
引起挤压应力(Bearing stress)
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基于螺栓的受力分析,容易预测出螺栓可能的失效形式
(1)在截面mn, pq处被剪断
(2)受挤压部分的半圆被“挤扁”(近似半椭圆)
照片中的螺栓产生了塑性变形,验证了情况(2)
还应当研究被联接构件有没有新的受力特点
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被联接构件受力特点
1、没有受剪力作用
2、同螺栓杆段①、②、③对应半圆孔受到螺栓挤压,
有可能导致变形过大而失效(变成近似椭圆孔)
3、螺栓挤压,有可能把被联接构件端部豁开
(一般将端部设计得充分长,抵御豁开力,因而对此
不计算)
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为保证设计的安全, 必须对联接件、被联接构件
进行强度计算:
联接件——切应力,挤压应力
被联接构件——挤压应力
切应力、挤压应力的分布函数很复杂,需用有限元等
数值方法计算(如挤压应力属于接触问题)
为了方便工程,提出实用计算——
假定应力均匀分布,得到名义应力;本质算平均应力
剪切实用计算的步骤
1、算出剪力(根据静力平衡)
2 、计算名义切应力(或平均切应力)
3 、强度校核
剪切的实用计算
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剪切强度计算
1、剪力
2、名义切应力
假定切应力均匀分布,剪力 V 引起的切应力为
m ——名义的汉语拼音,或平均(mean)的英文缩写
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为许用切应力
3、强度校核
若
说明设计满足强度要求
否则,需重新设计,如加大螺栓直径等
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