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第三章 剪切與擠壓一、教學(xué)目標與教學(xué)內(nèi)容1、教學(xué)目標解決聯(lián)接件的強度計算，要求掌握剪切與擠壓的概念，熟練掌握剪切與擠壓的使用計算方法。2、教學(xué)內(nèi)容(1) 剪切與擠壓的概念及工程實例；(2) 剪切的實用計算；(3) 擠壓的實用計算；(4) 連接件的實用強度計算。二、重點與難點1、重點：全部教學(xué)內(nèi)容。2、難點：剪切面和擠壓面的確定。通過講解和模型演示來解決。三、教學(xué)方式 采用啟發(fā)式教學(xué)，通過提問，引導(dǎo)學(xué)生思考，讓學(xué)生回答問題。四、建議學(xué)時 2學(xué)時五、實施學(xué)時六、講課提綱一、鉚釘?shù)募羟袕姸扔嬎?、剪切的概念受力特點：（見圖3-1，a）作用在垂直于構(gòu)件兩側(cè)面上的外力的合力大小相等、方向相反，作用線相距很近。(a) (b)圖3-1變形特點：（見圖3-1，b）介于這兩個作用力中間部分的截面，有發(fā)生相對錯動的趨勢。這種變形形式稱為剪切。剪切面：發(fā)生相對錯動的截面稱為剪切面（見圖3-1，b:截面m-m）。注意：剪切面總是與作用力平行，且居于相鄰的一對外力作用線之間。單剪與雙剪：只有一個剪切面的稱為單剪（圖3-2，b）有兩個剪切面的稱為雙剪（圖3-3，c）圖3-32、剪切的實用計算 鉚釘所受的外力F1 指一個鉚釘 n指鉚釘?shù)膫€數(shù)FP FP 圖3-4 鉚釘剪切面上的內(nèi)力FQ鉚釘剪切面上的內(nèi)力FQ稱為剪力。單剪時： 雙剪時： 剪切面上的名義剪應(yīng)力何謂名義剪應(yīng)力？在剪切面上各點的大小及分布規(guī)律很復(fù)雜，因為：a)鉚釘?shù)亩炭鐝澢籦)鉚釘?shù)睦鋮s及螺帽的擰緊，使釘桿受拉；c)鋼板孔壁與釘桿的互相擠壓。的計算： AQ受剪面的面積 的單位：與一樣：Pa 、MPa剪切強度極限的測定圖3-5剪切試驗裝置根據(jù)聯(lián)接件的的實際受剪情況，進行直接剪切實驗來得到破壞荷載。(a) (b)圖3-6材料的極限應(yīng)力 材料的容許應(yīng)力 剪切強度條件（該剪切強度條件解決三方面的問題。） 二、鉚釘與鋼板的擠壓強度計算1、擠壓的概念何謂擠壓？聯(lián)接件與被聯(lián)接構(gòu)件互相傳遞壓力時，相接觸的表面（稱承壓面或擠壓面）是互相壓緊的，這種受力情況稱為擠壓。 (a) (b)圖3-72、擠壓的實用計算擠壓力Fbs的計算搭接時：圖3-8均指一側(cè) 主板：對接時： 上、下蓋板(b) (c) (d)圖3-9名義擠壓應(yīng)力的計算何謂名義擠壓應(yīng)力？鉚釘與鋼板之間的接觸面應(yīng)為圓柱形曲面，擠壓應(yīng)力沿此擠壓面的分布不均勻的（如圖3-10，a）。工程上采用擠壓力除以擠壓面的正投影面積 （如圖3-10，b 中的BCCB的面積），由此得到平均應(yīng)力值稱為名義擠壓應(yīng)力 的計算： (a) (b)圖 6-10注意：擠壓面是與作用力垂直的那些接觸面。擠壓面的正投影面面積（對于圓柱體）容許力擠壓應(yīng)力：=（1.7-2.0）- 軸向壓縮時擠壓強度條件 三、鋼板的抗拉強度計算 b板寬； d鉚釘直徑； t板厚圖3-11注意：畫好鋼板的軸力圖。例題3-1 試對圖3-11，a所示結(jié)構(gòu)中的鉚釘進行受力分析，并確定剪切面上的剪力及擠壓力。解：繪鉚釘?shù)氖芰D（圖3-11,b）圖 6-11，b 表示了對接口左側(cè)的一個鉚釘?shù)氖芰D，圖中t1,t2分別表示蓋板和主板的厚度。剪力計算由于這是一個對接接頭，因而每一個鉚釘均有兩個剪切面（圖3-11,c、 d）。剪切面上的剪力為式中的n是接口一側(cè)的鉚釘數(shù)目。擠壓力計算圖3-11由圖3-11，b、c、d可見，在三個擠壓面上的擠壓力分別為和例題3-2 已知Fp=80KN 鋼板：t1=8mm、t2=10mm ;=160MPa ; =240MPa 鉚釘：d=20mm ;=280MPa; =240MPa 試校核鉚釘接件的強度。圖3-12解：鉚釘?shù)募羟袕姸刃：耍恒T釘受單剪 則鉚釘與鋼板的擠壓強度校核：該鉚釘接件為搭接 則但鋼板的抗拉強度校核：但四、結(jié)論：該鉚接件滿足強度要求。例題3-3 連接件板寬、厚見圖3-13，a、b所示尺寸，鉚接的直徑d=1.9cm, 荷載Fp=180KN;若材料的容許應(yīng)力為=100MPa、=80MPa、=200MPa，試對此結(jié)構(gòu)進行強度校核。圖3-13解：鉚釘?shù)目辜魪姸刃：耍恒T釘承受雙剪 ； 則；主板與鉚釘?shù)臄D壓強度校核：鉚釘與主板間擠壓力為則主鋼板（t2t1）的抗