剪切计算及常用材料强度
工程力学剪切强度计算公式
工程力学剪切强度计算公式工程力学是研究物体在外力作用下的运动和静止状态的学科，是工程学的基础课程之一。
在工程力学中，剪切强度是一个重要的参数，它用来描述材料抵抗剪切力的能力。
剪切强度的计算公式是工程力学中的重要内容之一，下面我们将介绍剪切强度的计算公式及其应用。
剪切强度是材料抵抗剪切应力的能力。
在材料科学中，剪切强度通常用τ表示，单位为帕斯卡（Pa）。
剪切强度的计算公式可以根据不同的材料和结构形式而有所不同，下面我们将介绍几种常见的剪切强度计算公式。
1. 金属材料的剪切强度计算公式。
对于金属材料来说，剪切强度的计算公式可以通过材料的抗拉强度和材料的屈服强度来计算。
一般来说，金属材料的抗拉强度和屈服强度之间存在一定的关系，可以通过材料的拉伸试验来确定。
假设材料的抗拉强度为σ，屈服强度为σy，则金属材料的剪切强度τ可以通过以下公式来计算：τ = 0.5 σ。
这个公式是根据材料的本构关系和材料的力学性能来确定的，可以通过实验来验证和修正。
2. 混凝土材料的剪切强度计算公式。
对于混凝土材料来说，剪切强度的计算公式可以通过混凝土的抗压强度来计算。
混凝土的抗压强度是通过混凝土的压缩试验来确定的，一般来说，混凝土的抗压强度和剪切强度之间存在一定的关系。
假设混凝土的抗压强度为f_c，则混凝土材料的剪切强度τ可以通过以下公式来计算：τ = 0.2 f_c。
这个公式是根据混凝土的本构关系和混凝土的力学性能来确定的，可以通过实验来验证和修正。
3. 塑料材料的剪切强度计算公式。
对于塑料材料来说，剪切强度的计算公式可以通过材料的抗拉强度和材料的屈服强度来计算。
一般来说，塑料材料的抗拉强度和屈服强度之间存在一定的关系，可以通过材料的拉伸试验来确定。
假设材料的抗拉强度为σ，屈服强度为σy，则塑料材料的剪切强度τ可以通过以下公式来计算：τ = 0.4 σ。
这个公式是根据塑料材料的本构关系和塑料材料的力学性能来确定的，可以通过实验来验证和修正。
剪切计算及常用材料强度
剪切计算及常用材料强度剪切计算是在工程设计和结构分析中经常使用的一种计算方法，用于确定材料在受受力时可能发生的剪切破坏。
在这篇文章中，我们将介绍剪切计算的基本原理和常用的材料强度。
剪切计算的基本原理是根据达西定律，即切线剪切应力与切线剪切应变成正比的关系。
剪切应力是指作用在材料上的力在剪切面上的分布情况，剪切应变是指材料在受到剪切力作用时发生的形变。
剪切计算可以通过计算剪切应力和材料强度的比较来确定材料的剪切破坏情况。
常用的材料强度包括屈服强度、抗拉强度和抗剪强度。
屈服强度是指材料在受到一定应力作用时发生塑性变形的临界值。
抗拉强度是指材料在受到拉伸力作用时抵抗破坏的能力。
抗剪强度是指材料在受到剪切力作用时抵抗破坏的能力。
剪切计算中常用的材料强度包括剪切屈服强度和剪切抗拉强度。
剪切屈服强度是指材料在受到剪切力作用时发生塑性变形的临界值，在剪切计算中经常使用。
剪切抗拉强度是指材料在受到剪切力作用时抵抗破坏的能力，在剪切计算中也经常使用。
剪切计算的具体步骤如下：1.确定受力区域：首先需要确定材料中受力的区域，即产生剪切力的区域。
2.计算剪切应力：根据受力区域的几何形状和受力的大小，可以计算得到剪切应力的值。
3.比较剪切应力和材料强度：将计算得到的剪切应力与材料的剪切屈服强度或剪切抗拉强度进行比较，以确定材料是否会发生剪切破坏。
剪切计算是工程设计和结构分析中的重要环节，可以帮助工程师确定材料的使用范围和优化结构设计。
在进行剪切计算时，需要根据具体的材料特性和受力情况选择合适的材料强度指标，并结合实际工程要求进行分析和评估。
常用的材料强度取决于材料的种类和制造工艺，不同类型的材料具有不同的强度特性。
一般来说，金属材料具有较高的抗拉强度和抗剪强度，而非金属材料一般具有较低的强度。
在选择材料和进行剪切计算时，需要对具体材料的特性有一定的了解，以便进行准确的计算和分析。
总之，剪切计算是一种常用的工程计算方法，用于确定材料在受到剪切力作用时可能发生的破坏情况。
剪切强度极限计算公式
剪切强度极限计算公式
剪切强度极限计算公式有多种，以下是一些常见的公式：
1. 在材料的屈服点以下，剪切强度可以用材料的抗拉强度来估算：
τ=×σ其中，τ为剪切强度，σ为材料的抗拉强度。
2. 在材料的屈服点以上，剪切强度可以用材料的屈服强度来估算：
τ=k×σy其中，k是一个常数，需要根据具体情况确定，σy为材料的屈服强度。
3. 另一种通用的剪切强度计算公式是：
剪切强度=剪切力/剪切面积
这些公式在工程设计和材料力学分析中广泛应用，但具体使用时需要根据实际情况和材料的特性选择合适的公式进行计算。
同时，剪切强度的大小还受到温度、湿度、加载速度等因素的影响。
剪切强度标准
剪切强度标准
一、剪切强度国家标准概述
剪切强度是材料力学性质中的一个重要参数，是指材料在剪切力作用下抵抗破坏的能力。
我国在工业领域中对于剪切强度有着严格的国家标准，每一种材料对于剪切强度的规定都有相应的标准要求。
这些标准要求可以保证产品在使用过程中不容易发生破坏，也可以让制造商在生产中有一个特定的标准进行参考。
二、常用材料的剪切强度标准
1. 金属材料的剪切强度标准
金属材料是工业领域中使用最广泛的材料之一。
其剪切强度标准有：GB/T 6396-2018《金属单向剪切试验方法》、GB/T 16826-2008《钢板冲裁性能试验方法》、GB/T 2975-2018《金属材料拉伸试验方法》等。
2. 非金属材料的剪切强度标准
非金属材料是包括塑料、橡胶、纤维材料等在内的广泛材料范畴。
其剪切强度标准有：GB/T 1040.2-2006《塑料拉伸性能试验第2部分：试验条件》、GB/T 528-2009《橡胶硬度试验基本规则》、GB/T 4802.1-2008《塑料挤出板材工艺试验方法第1部分：在室温下进行的机械性能试验》等。
三、常见实验方法的剪切强度测试标准
1. 直剪法
直剪法是剪切强度测试中最常见的一种实验方法，其国家标准为：GB/T 16825-2008《材料拉伸、压缩和剪切试验用夹具设计原则》。
2. V剪切法
V剪切法可用于测试金属和非金属材料的剪切强度，其国家标准为：GB/T 6868-2011《金属与非金属材料V剪切性能试验方法》。
3. T型剪切法
T型剪切法是用于测试金属材料的常见实验方法之一，其国家标准为：GB/T 23652-2009《钣金件T型剪切强度性能试验方法》。
(整理)剪切计算公式.
2.剪切强度计算 (1) 剪切强度条件剪切强度条件就是使构件的实际剪应力不超过材料的许用剪应力。
[]sF A ττ=≤(5-6)这里[τ]为许用剪应力，单价为Pa 或MPa 。
由于剪应力并非均匀分布，式(5-2)、(5-6)算出的只是剪切面上的平均剪应力，所以在使用实验的方式建立强度条件时，应使试件受力尽可能地接近实际联接件的情况，以确定试样失效时的极限载荷τ0，再除以安全系数n ，得许用剪应力[τ]。
[]n ττ=(5-7)各种材料的剪切许用应力应尽量从相关规范中查取。
一般来说，材料的剪切许用应力[τ]与材料的许用拉应力[σ]之间，存在如下关系： 对塑性材料：[]0.60.8[]τσ= 对脆性材料：[]0.8 1.0[]τσ=(2) 剪切实用计算剪切计算相应地也可分为强度校核、截面设计、确定许可载荷等三类问题，这里就不展开论述了。
但在剪切计算中要正确判断剪切面积，在铆钉联接中还要正确判断单剪切和双剪切。
下面通过几个简单的例题来说明。
例5-1 图5-12(a)所示电瓶车挂钩中的销钉材料为20号钢，[τ]＝30MPa ，直径d=20mm 。
挂钩及被连接板件的厚度分别为t ＝8mm 和t 1＝12mm 。
牵引力F=15kN 。
试校核销钉的剪切强度。
图5-12 电瓶车挂钩及其销钉受力分析示意图解：销钉受力如图5-12(b)所示。
根据受力情况，销钉中段相对于上、下两段沿m-m 和n-n 两个面向左错动。
所以有两个剪切面，是一个双剪切问题。
由平衡方程容易求出：2s F F =销钉横截面上的剪应力为：332151023.9MPa<[]2(2010)4s F A ττπ-⨯===⨯⨯故销钉满足剪切强度要求。
例5-2 如图5-13所示冲床，F max =400KN ，冲头[σ]=400MPa ，冲剪钢板的极限剪应力τb =360 MPa 。
试设计冲头的最小直径及钢板最大厚度。
图5-13 冲床冲剪钢板及冲剪部分受力示意图解：(1) 按冲头压缩强度计算dmax max2=[]4F F d Aσσπ=≤所以0.034 3.4d m cm ≥===(2) 钢板的剪切面是直径为d 高为t 的柱表面。
剪切强度(mpa)
剪切强度的概念、计算方法和应用剪切强度是一个工程学名词，用来描述物质在承受剪切力时的抗破坏能力。
剪切力是两个平行且方向相反的力，当用剪刀剪纸张时，纸张就是因为剪切力而剪开。
不同的材料有不同的剪切强度，这决定了它们在结构设计和制造中的适用性和安全性。
本文将从以下几个方面介绍剪切强度的概念、计算方法和应用：一、剪切强度的定义根据不同的测试方法和条件，剪切强度有不同的定义。
一般来说，剪切强度可以分为以下几种：单轴剪切强度：指在单轴加载下，单位粘接面所能承受的最大剪切力。
其单位通常用兆帕（MPa）表示。
例如，粘接强度是指粘接件破坏时的单轴剪切强度。
双轴剪切强度：指在双轴加载下，单位粘接面所能承受的最大剪切力。
其单位也用兆帕（MPa）表示。
例如，钢筋混凝土梁中的肋筋可以增加梁的双轴剪切强度。
极限剪切强度：指材料在承受剪切力时出现降伏或结构失效时的最大剪切应力。
其单位也用兆帕（MPa）表示。
极限剪切强度与材料的抗拉强度和降伏强度有一定的关系，具体见下表。
材料极限抗拉强度（UTS）极限剪切强度（USS）抗拉降伏强度（TYS）剪切降伏强度（SYS）钢UTS0.75*UTS TYS0.58*TYS球墨铸铁UTS0.9*UTS TYS0.75*TYS展性铸铁UTS UTS--锻铁UTS0.83*UTS--铸铁UTS 1.3*UTS--铝和铝合金UTS0.65*UTS TYS0.55*TYS二、剪切强度的计算方法要计算材料或结构件的剪切强度，需要知道以下几个参数：失效力：指导致材料或结构件破坏的外力大小。
例如，用剪刀剪纸张时，失效力就是剪刀对纸张施加的力。
抵抗面积：指承受失效力的截面积。
例如，用剪刀剪纸张时，抵抗面积就是纸张被剪开的边缘长度乘以纸张的厚度。
剪切应力：指单位抵抗面积上的剪切力。
其计算公式为：τ=F A其中，τ是剪切应力，F是失效力，A是抵抗面积。
剪切应变：指单位长度上的剪切位移。
其计算公式为：γ=Δx L其中，γ是剪切应变，Δx是剪切位移，L是原始长度。
剪切计算及常用材料强度
2.剪切强度计算 (1) 剪切强度条件剪切强度条件就是使构件的实际剪应力不超过材料的许用剪应力。
[]sF A ττ=≤(5-6)这里[τ]为许用剪应力，单价为Pa 或MPa 。
由于剪应力并非均匀分布，式(5-2)、(5-6)算出的只是剪切面上的平均剪应力，所以在使用实验的方式建立强度条件时，应使试件受力尽可能地接近实际联接件的情况，以确定试样失效时的极限载荷τ0，再除以安全系数n ，得许用剪应力[τ]。
[]n ττ=(5-7)各种材料的剪切许用应力应尽量从相关规范中查取。
一般来说，材料的剪切许用应力[τ]与材料的许用拉应力[σ]之间，存在如下关系： 对塑性材料：[]0.60.8[]τσ=对脆性材料：[]0.8 1.0[]τσ=(2) 剪切实用计算剪切计算相应地也可分为强度校核、截面设计、确定许可载荷等三类问题，这里就不展开论述了。
但在剪切计算中要正确判断剪切面积，在铆钉联接中还要正确判断单剪切和双剪切。
下面通过几个简单的例题来说明。
例5-1 图5-12(a)所示电瓶车挂钩中的销钉材料为20号钢，[τ]＝30MPa ，直径d=20mm 。
挂钩及被连接板件的厚度分别为t ＝8mm 和t 1＝12mm 。
牵引力F=15kN 。
试校核销钉的剪切强度。
图5-12 电瓶车挂钩及其销钉受力分析示意图解：销钉受力如图5-12(b)所示。
根据受力情况，销钉中段相对于上、下两段沿m-m 和n-n 两个面向左错动。
所以有两个剪切面，是一个双剪切问题。
由平衡方程容易求出：2s F F =销钉横截面上的剪应力为：332151023.9MPa<[]2(2010)4s F A ττπ-⨯===⨯⨯故销钉满足剪切强度要求。
例5-2 如图5-13所示冲床，F max =400KN ，冲头[σ]=400MPa ，冲剪钢板的极限剪应力τb =360 MPa 。
试设计冲头的最小直径及钢板最大厚度。
图5-13 冲床冲剪钢板及冲剪部分受力示意图解：(1) 按冲头压缩强度计算dmax max2=[]4F F d Aσσπ=≤所以3max 644400100.034 3.4[]40010F d m cmπσπ⨯⨯≥===⨯⨯(2) 按钢板剪切强度计算t钢板的剪切面是直径为d 高为t 的柱表面。
剪切计算常用材料强度
2.剪切强度计算 (1) 剪切强度条件剪切强度条件就是使构件的实际剪应力不超过材料的许用剪应力。
[]sF A ττ=≤(5-6)这里[τ]为许用剪应力，单价为Pa 或MPa 。
由于剪应力并非均匀分布，式(5-2)、(5-6)算出的只是剪切面上的平均剪应力，所以在使用实验的方式建立强度条件时，应使试件受力尽可能地接近实际联接件的情况，以确定试样失效时的极限载荷τ0，再除以安全系数n ，得许用剪应力[τ]。
[]n ττ=(5-7)各种材料的剪切许用应力应尽量从相关规范中查取。
一般来说，材料的剪切许用应力[τ]与材料的许用拉应力[σ]之间，存在如下关系： 对塑性材料：[]0.60.8[]τσ=对脆性材料：[]0.8 1.0[]τσ=(2) 剪切实用计算剪切计算相应地也可分为强度校核、截面设计、确定许可载荷等三类问题，这里就不展开论述了。
但在剪切计算中要正确判断剪切面积，在铆钉联接中还要正确判断单剪切和双剪切。
下面通过几个简单的例题来说明。
例5-1 图5-12(a)所示电瓶车挂钩中的销钉材料为20号钢，[τ]＝30MPa ，直径d=20mm 。
挂钩及被连接板件的厚度分别为t ＝8mm 和t 1＝12mm 。
牵引力F=15kN 。
试校核销钉的剪切强度。
图5-12 电瓶车挂钩及其销钉受力分析示意图解：销钉受力如图5-12(b)所示。
根据受力情况，销钉中段相对于上、下两段沿m-m 和n-n 两个面向左错动。
所以有两个剪切面，是一个双剪切问题。
由平衡方程容易求出：2s FF =销钉横截面上的剪应力为：332151023.9MPa<[]2(2010)4s F A ττπ-⨯===⨯⨯故销钉满足剪切强度要求。
例5-2 如图5-13所示冲床，F max =400KN ，冲头[σ]=400MPa ，冲剪钢板的极限剪应力τb =360 MPa 。
试设计冲头的最小直径及钢板最大厚度。
图5-13 冲床冲剪钢板及冲剪部分受力示意图解：(1) 按冲头压缩强度计算dmax max2=[]4F F d Aσσπ=≤所以0.034 3.4d m cm ≥===(2) 按钢板剪切强度计算t钢板的剪切面是直径为d 高为t 的柱表面。
剪切强度计算公式
剪切强度计算公式
剪切强度是指材料在受到剪切力作用下抵抗破坏的能力。
剪切强度计算公式通常用于工程设计和材料力学分析中，以下是其中两种常见的公式：
1、在材料的屈服点以下，剪切强度可以用材料的抗拉强度来估算：
τ= 0.6 ×σ
其中，τ为剪切强度，σ为材料的抗拉强度。
2、在材料的屈服点以上，剪切强度可以用材料的屈服强度来估算：
τ= k ×σy
其中，τ为剪切强度，σy为材料的屈服强度，k为一个系数，通常在0.5到0.8之间，取决于材料的类型和质量。
需要注意的是，剪切强度的计算公式只是一种估算方法，实际的剪切强度取决于多种因素，如材料的质量、形状和使用条件等。
因此，如果需要准确计算剪切强度，建议进行实验测试或进行更加详细的分析。
剪切计算及常用材料强度
2.剪切强度计算 (1) 剪切强度条件剪切强度条件就是使构件的实际剪应力不超过材料的许用剪应力。
[]sF A ττ=≤(5-6)这里[τ]为许用剪应力，单价为Pa 或MPa 。
由于剪应力并非均匀分布，式(5-2)、(5-6)算出的只是剪切面上的平均剪应力，所以在使用实验的方式建立强度条件时，应使试件受力尽可能地接近实际联接件的情况，以确定试样失效时的极限载荷τ0，再除以安全系数n ，得许用剪应力[τ]。
[]n ττ=(5-7)各种材料的剪切许用应力应尽量从相关规范中查取。
一般来说，材料的剪切许用应力[τ]与材料的许用拉应力[σ]之间，存在如下关系： 对塑性材料：[]0.60.8[]τσ= 对脆性材料：[]0.8 1.0[]τσ=(2) 剪切实用计算剪切计算相应地也可分为强度校核、截面设计、确定许可载荷等三类问题，这里就不展开论述了。
但在剪切计算中要正确判断剪切面积，在铆钉联接中还要正确判断单剪切和双剪切。
下面通过几个简单的例题来说明。
例5-1 图5-12(a)所示电瓶车挂钩中的销钉材料为20号钢，[τ]＝30MPa ，直径d=20mm 。
挂钩及被连接板件的厚度分别为t ＝8mm 和t 1＝12mm 。
牵引力F=15kN 。
试校核销钉的剪切强度。
图5-12 电瓶车挂钩及其销钉受力分析示意图解：销钉受力如图5-12(b)所示。
根据受力情况，销钉中段相对于上、下两段沿m-m 和n-n 两个面向左错动。
所以有两个剪切面，是一个双剪切问题。
由平衡方程容易求出：2s F F =销钉横截面上的剪应力为：332151023.9MPa<[]2(2010)4s F A ττπ-⨯===⨯⨯故销钉满足剪切强度要求。
例5-2 如图5-13所示冲床，F max =400KN ，冲头[σ]=400MPa ，冲剪钢板的极限剪应力τb =360 MPa 。
试设计冲头的最小直径及钢板最大厚度。
图5-13 冲床冲剪钢板及冲剪部分受力示意图解：(1) 按冲头压缩强度计算dmax max2=[]4F F d Aσσπ=≤所以3max 644400100.034 3.4[]40010F d m cmπσπ⨯⨯≥===⨯⨯(2) 按钢板剪切强度计算t钢板的剪切面是直径为d 高为t 的柱表面。
剪切计算及常用材料强度
剪切计算及常用材料强度剪切是指将物体的一部分相对于其它部分移动而使其变形的力学过程。
剪切力会产生剪切应力，从而导致材料的剪切变形或破坏。
本文将介绍剪切计算的基本公式和常用材料的强度。
剪切计算基本公式：在剪切力作用下，物体的剪切应变ε和剪切应力τ之间的关系可以用下面的公式表示：τ=G*γ其中，τ为剪切应力，G为材料的剪切模量，γ为剪切应变。
根据拉伸和剪切应变之间的关系，可以得到以下剪切应力和剪切应变之间的关系：τ=F/Aγ=δ/h其中，F为剪切力，A为受力面积，δ为剪切位移，h为受力面的厚度。
常用材料的强度：1.钢材：钢材是最常用的结构材料之一，具有较高的抗剪切强度和刚性。
不同类型的钢材具有不同的强度，一般来说，普通碳素钢的剪切强度约为杨氏模量的0.6倍。
2.铝合金：铝合金具有较高的比强度和比刚度，但其抗剪切强度相对较低。
一般来说，铝合金的剪切强度约为杨氏模量的0.3倍。
3.铜材：铜材具有较高的导热性和导电性，但其抗剪切强度相对较低。
铜材的剪切强度约为杨氏模量的0.3倍。
4.塑料：塑料是一类具有可塑性和可形成性的材料，其抗剪切强度较低。
一般来说，塑料的剪切强度约为杨氏模量的0.1倍。
需要注意的是，剪切强度是材料的物理性质，与具体的材料品种和制造工艺有关。
不同材料的强度参数可能存在较大的差异，因此在实际工程设计中需根据具体材料的强度参数进行计算。
总结：剪切计算是工程设计中一个重要的力学问题，需要根据材料的剪切模量和受力面积等参数，采用剪切公式进行计算。
常用材料如钢材、铝合金、铜材和塑料，在剪切强度上存在较大的差异。
工程师在设计中应根据具体材料的强度参数，合理选择材料并进行剪切力的计算和分析，以确保结构的安全性。
连接件的强度计算
二、 挤压实用计算
连接件与被连接件在互相传递力时，接触表面是 相互压紧的，接触表面上的总压紧力称为挤压力，
相应的应力称为挤压应力( bs )。
假定挤压应力在计算挤压面上均匀分布，表示为：
bs
Fbs Abs
上式计算得到的名义挤压应力与接触中点处的
最大理论挤压应力值相近。
按名义挤压应力公式得到材料的极限挤压应力 。
Abs
h1
cos
b
60mm cos 30
160mm
11.1mm2
(2)、求ed截面的切应力：
FQ A
FN,AC cos
A
60103 N cos30 64103 mm2
0.812MPa
（3）、计算下弦杆截面削弱处 ec 截面的拉应力
FN, AB Aec
60103 Ncos30 (200 60)160mm2
（2）、剪断钢板的冲剪力
FQ A
F A
u
F u A u πd
400MPa π 18mm5mm
113103 N 113kN
例6 为使压力机在超过最大压力 F 160 kN
作用时，重要机件不发生破坏，在压力机冲头内
装有保险器（压塌块）。设极限切应力
u 360MPa ，已知保险器（压塌块）中的尺寸
d1 50 mm d2 51 mm D 82 mm
试求保险器（压塌块）中的尺寸 值。
解：为了保障压力机安全运行，应使保险器达 到最大冲压力时即破坏。
F
πd1
u
F 160103 N 2.83mm πd1u π 50mm360MPa
利用保险器被剪 断，以保障主机 安全运行的安全 装置，在压力容 器、电力输送及 生活中的高压锅 等均可以见到。
常用材料抗剪强度
常用材料抗剪强度常用材料的抗剪强度是指材料在受到剪切应力作用下能够抵抗断裂的能力。
它是衡量材料抵抗剪切力的重要指标之一、下面将介绍一些常见材料的抗剪强度。
1.钢：钢是一种常见的工程结构材料，具有较高的抗剪强度。
不同类型的钢具有不同的抗剪强度，一般来说，普通碳素钢的抗剪强度在300-600MPa之间，高强度钢的抗剪强度可达到600-900MPa。
2.铝合金：铝合金是一种轻质材料，具有优良的抗剪强度。
一般常用的铝合金抗剪强度在120-320MPa之间，而高强度铝合金的抗剪强度可达到320-550MPa。
3.铜：铜是一种良好的导电和导热材料，也具有较高的抗剪强度。
一般来说，纯铜的抗剪强度在200-250MPa之间，而黄铜的抗剪强度在150-200MPa之间。
4.塑料：塑料是一种轻便、易塑性和成本较低的材料，但其抗剪强度相对较低。
一般来说，普通高分子塑料的抗剪强度在30-80MPa之间。
5.混凝土：混凝土是一种常用的建筑材料，具有优良的抗压和抗剪强度。
一般来说，普通混凝土的抗剪强度在1-5MPa之间，而高性能混凝土的抗剪强度可达到5-10MPa以上。
6.木材：木材是一种天然的建筑材料，具有较好的抗压和抗剪强度。
一般来说，软木的抗剪强度在1-2MPa之间，而硬木的抗剪强度可达到2-3MPa以上。
需要注意的是，以上介绍的抗剪强度仅为一般数值范围，实际数值可能因具体材料成分、处理方式、加工工艺等因素而有所差异。
此外，不同材料的抗剪强度还可能受其他力学性能指标的制约，如抗拉强度、硬度等。
因此，在具体工程中选择合适的材料时，需要综合考虑各种因素，以满足实际需求。
剪切强度单位换算
剪切强度单位换算1. 引言剪切强度是在材料科学中常用的一个重要概念，用于描述材料在受到剪切力作用下的抵抗能力。
它是材料剪切应力与剪切变形之间的比例关系。
在工程设计和实际应用中，我们经常需要对剪切强度进行单位换算，以便比较和分析不同材料的性能。
本文将介绍剪切强度的定义、常用的单位和换算公式，以及一些常见材料的剪切强度数值和单位换算的具体实例。
2. 剪切强度的定义剪切强度是指材料在受到剪切应力作用下的最大强度。
剪切应力是由垂直于切面的剪切力引起的应力，通常用希腊字母τ表示。
剪切变形是指材料在受到剪切应力作用下产生的变形，通常用切变角度或切变率来表示。
剪切强度可以用来评估材料的抗剪切能力，常用于材料的选择和设计。
3. 剪切强度的常用单位剪切强度的单位可以是压力单位或力单位除以面积单位。
常见的压力单位有帕斯卡（Pa）、兆帕（MPa）和牛顿/平方毫米（N/mm²）；常见的力单位有牛顿（N）和千牛（kN）；常见的面积单位有平方米（m²）和平方毫米（mm²）。
4. 剪切强度单位换算公式剪切强度的单位换算公式根据单位制的转换关系来确定。
以下是一些常用的剪切强度单位换算公式： - 1 Pa = 1 N/m² - 1 MPa = 1 N/mm² - 1 kN/mm² = 1 MPa利用这些单位换算公式，我们可以将剪切强度从一种单位转换为另一种单位。
5. 常见材料的剪切强度和单位换算实例下面是一些常见材料的剪切强度数值和单位换算实例：材料剪切强度（MPa）剪切强度（N/mm²）剪切强度（Pa）材料剪切强度（MPa）剪切强度（N/mm²）剪切强度（Pa）钢铁400 0.4 400000铝合金250 0.25 250000铜230 0.23 230000玻璃纤维70 0.07 70000聚乙烯10 0.01 10000通过以上表格，我们可以看到不同材料的剪切强度在不同单位下的数值。
常用材料抗剪强度
常用材料抗剪强度常见材料的抗剪强度是指材料在剪切载荷作用下能够承受的最大剪切应力。
不同材料的抗剪强度取决于其内部结构、晶体结构、化学成分等因素。
1.金属材料：金属材料的抗剪强度一般较高，常见的金属材料如下：(1)铝合金：抗剪强度大约在100-350MPa之间，具体强度取决于合金成分和热处理状态。
(2)不锈钢：不锈钢具有良好的抗剪强度，一般在300-800MPa之间，具体取决于不锈钢的成分和状态。
(3)钢材：钢材的抗剪强度较高，一般在300-1000MPa之间，取决于钢材的成分、热处理和加工工艺。
2.高聚物材料：高聚物材料是由单体聚合而成的大分子化合物，抗剪强度一般较低，常见的高聚物材料有：(1)聚乙烯：聚乙烯的抗剪强度大约在10-30MPa之间。
(2)聚丙烯：聚丙烯的抗剪强度大约在10-40MPa之间。
(3)聚氯乙烯：聚氯乙烯的抗剪强度大约在10-50MPa之间。
3.木材材料：木材是一种纤维素纤维形成的天然材料，其抗剪强度较低，常见的木材材料有：(1)桉木：桉木的抗剪强度大约在10-20MPa之间。
(2)松木：松木的抗剪强度大约在10-30MPa之间。
(3)橡木：橡木的抗剪强度大约在10-40MPa之间。
4.石材材料：石材是一种良好的建筑材料，其抗剪强度较高(1)大理石：大理石的抗剪强度大约在20-50MPa之间。
(2)花岗岩：花岗岩的抗剪强度大约在15-60MPa之间。
(3)石灰石：石灰石的抗剪强度大约在10-30MPa之间。
总之，不同材料的抗剪强度有很大差异，金属材料一般具有较高的抗剪强度，而高聚物材料、木材材料和石材材料的抗剪强度相对较低。
具体的抗剪强度取决于材料的结构、成分和加工工艺，可根据具体应用需要选择适合的材料。
剪切力的计算方法-剪力强度公式
第3章剪切和挤压的实用计算3. 1剪切的概念在工程实际中，经常遇到剪切问题。
剪切变形的主要受力特点是构件受到与英轴线相垂直的大小相等、方向相反、作用线相距很近的一对外力的作用（图3-la）,构件的变形主要表现为沿着与外力作用线平行的剪切而（加-〃而）发生相对错动（图3-lb）o工程中的一些联接件.如键.销钉、螺栓及钾钉等，都是主要承受剪切作用的构件。
构件剪切面上的内力可用截而法求得。
将构件沿剪切面加-"假想地截开，保留一部分考虑其平衡。
例如，由左部分的平衡，可知剪切而上必有与外力平行且与横截而相切的内力匚（图3-lc）的作用° F Q称为剪力,根据平衡方程工Y = 0 ,可求得F Q=F°剪切破坏时，构件将沿剪切而（如图3-la所示的加-"而）被剪断。
只有一个剪切而的情况，称为单剪切。
图3-la 所示情况即为单剪切。
受剪构件除了承受剪切外，往往同时伴随着挤压.弯曲和拉伸等作用。
在图3-1 中没有完全给出构件所受的外力和剪切而上的全部内力，而只是给出了主要的受力和内力。
实际受力和变形比较复杂，因而对这类构件的工作应力进行理论上的精确分析是困难的。
工程中对这类构件的强度计算，一般采用在试验和经验基础上建立起来的比较简便的讣算方法，称为剪切的实用计算或工程讣算匚3.2剪切和挤压的强度计算3.2.1剪切强度计算剪切试验试件的受力情况应模拟零件的实际工作情况进行。
图3-2a为一种剪切试验装置的简图，试件的受力情况如图3-2b所示，这是模拟某种销钉联接的工作情形。
当载荷F增大至破坏载荷心时，试件在剪切面加-加及H处被剪断。
这种具有两个剪切面的情况，称为双剪切。
由图3-2c可求得剪切面上的剪力为图3-2由于受剪构件的变形及受力比较复杂，剪切面上的应力分布规律很难用理论方法确泄，因而工程上一般采用实用计算方法来讣算受剪构件的应力。
在这种计算方法中, 假设应力在剪切而内是均匀分布的。
等强度设计计算公式
等强度设计计算公式在工程设计中，等强度设计是一种常用的方法，它可以帮助工程师确定材料和结构的强度，以确保其在使用过程中不会出现失效或损坏。
等强度设计计算公式是确定材料和结构强度的重要工具，它可以帮助工程师进行准确的强度计算，从而保证工程项目的安全性和可靠性。
等强度设计计算公式通常基于材料的力学性能和结构的几何形状，通过公式计算得出材料和结构的强度参数，从而确定其在设计工作载荷下的安全性能。
下面将介绍一些常用的等强度设计计算公式及其应用。
1. 材料强度计算公式。
材料的强度通常可以通过拉伸试验或压缩试验得到，根据材料的应力-应变曲线可以确定其弹性模量、屈服强度、抗拉强度等参数。
材料强度计算公式通常包括以下几种：弹性模量计算公式，E = σ / ε。
屈服强度计算公式，σy = Fy / A0。
抗拉强度计算公式，σu = Fu / A0。
剪切强度计算公式，τ = F / A0。
其中，E为材料的弹性模量，σ为应力，ε为应变，σy为屈服强度，Fy为屈服力，A0为原始横截面积，σu为抗拉强度，Fu为抗拉力，τ为剪切强度，F为剪切力。
这些公式可以帮助工程师确定材料的强度参数，从而在设计过程中选择合适的材料，保证其在工作载荷下不会发生失效或损坏。
2. 结构强度计算公式。
结构的强度通常可以通过静力分析或有限元分析得到，根据结构的几何形状和受力情况可以确定其承载能力、刚度、稳定性等参数。
结构强度计算公式通常包括以下几种：承载能力计算公式，P = σ A。
刚度计算公式，k = F / δ。
稳定性计算公式，K = π² E I / (l)²。
其中，P为承载能力，σ为应力，A为受力面积，k为刚度，F为受力，δ为变形，K为稳定系数，E为弹性模量，I为惯性矩，l为长度。
这些公式可以帮助工程师确定结构的强度参数，从而在设计过程中确定结构的尺寸和材料，保证其在工作载荷下不会发生失效或损坏。
3. 等强度设计原则。
常用材料抗剪强度
常用材料抗剪强度
抗剪强度是指材料在受到剪切作用时的抵抗能力。
在实际工程中，常使用的材料有金属、混凝土、木材等。
下面分别介绍这些材料的抗剪强度。
1. 金属
金属是最常用的结构材料之一，其抗剪强度相对于其他材料较高。
金属的抗剪强度通常是其抗拉强度的一半左右。
例如，钢材的抗拉强度为400~800MPa，抗剪强度为
200~400MPa。
铝材、铜材、镁材等金属的抗剪强度也与其抗拉强度类似。
2. 混凝土
混凝土是一种常用的建筑材料，其抗剪强度很重要。
混凝土的抗剪强度主要受到其弹性模量和混凝土内部开裂的影响。
根据混凝土中钢筋的不同布置方式，其可分为普通混凝土、预应力混凝土等。
普通混凝土的抗剪强度为其抗压强度的0.15~0.2倍。
预应力混凝土由于添加了高强度的预应力钢筋，其抗剪强度相对较高，通常为其抗压强度的0.25~0.35倍。
3. 木材
木材是一种常见的轻质结构材料，其抗剪强度相对较低。
由于木材的组织结构较为松散，其承载能力主要由横向纤维和胶原纤维提供。
因此，木材的抗剪强度通常为其抗压强度的0.5~0.6倍。
如果在木材表面涂上胶水、胶合剂等粘合材料，提高其统一性，可较大程度上提高其抗剪强度。
综上所述，金属的抗剪强度相对较高，混凝土次之，木材最低。
在实际工程设计中，需要根据具体的应用环境和要求，合理选择材料，以确保工程的安全可靠。
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2.剪切强度计算(1) 剪切强度条件剪切强度条件就是使构件的实际剪应力不超过材料的许用剪应力。
[]sFAττ=≤(5-6) 这里[τ]为许用剪应力，单价为Pa或MPa。
由于剪应力并非均匀分布，式(5-2)、(5-6)算出的只是剪切面上的平均剪应力，所以在使用实验的方式建立强度条件时，应使试件受力尽可能地接近实际联接件的情况，以确定试样失效时的极限载荷τ0，再除以安全系数n，得许用剪应力[τ]。
[]nττ=(5-7) 各种材料的剪切许用应力应尽量从相关规范中查取。
一般来说，材料的剪切许用应力[τ]与材料的许用拉应力[σ]之间，存在如下关系：对塑性材料：[]0.60.8[]τσ=对脆性材料：[]0.8 1.0[]τσ=(2) 剪切实用计算剪切计算相应地也可分为强度校核、截面设计、确定许可载荷等三类问题，这里就不展开论述了。
但在剪切计算中要正确判断剪切面积，在铆钉联接中还要正确判断单剪切和双剪切。
下面通过几个简单的例题来说明。
例5-1 图5-12(a)所示电瓶车挂钩中的销钉材料为20号钢，[τ]＝30MPa，直径d=20mm。
挂钩及被连接板件的厚度分别为t＝8mm和t1＝12mm。
牵引力F=15kN。
试校核销钉的剪切强度。
图5-12 电瓶车挂钩及其销钉受力分析示意图解：销钉受力如图5-12(b)所示。
根据受力情况，销钉中段相对于上、下两段沿m-m和n-n两个面向左错动。
所以有两个剪切面，是一个双剪切问题。
由平衡方程容易求出：2sFF=销钉横截面上的剪应力为：332151023.9MPa<[]2(2010)4sFAττπ-⨯===⨯⨯故销钉满足剪切强度要求。
例5-2如图5-13所示冲床，F max=400KN，冲头[σ]=400MPa，冲剪钢板的极限剪应力τb=360 MPa。
试设计冲头的最小直径及钢板最大厚度。
图5-13 冲床冲剪钢板及冲剪部分受力示意图解：(1) 按冲头压缩强度计算dmax max2=[]4F F d Aσσπ=≤所以3max 644400100.034 3.4[]40010F d m cmπσπ⨯⨯≥===⨯⨯(2) 按钢板剪切强度计算t钢板的剪切面是直径为d 高为t 的柱表面。
maxs b F F A dt ττπ==≥所以3max 26400100.0104 1.043.41036010b F t m cm d πτπ-⨯≤===⨯⨯⨯⨯例5-3 如图5-14所示螺钉受轴向拉力F 作用，已知[τ]=0.6[σ]，求其d ：h 的合理比值。
图5-14 螺钉受轴向拉力示意图解：螺杆承受的拉应力小于等于许用应力值：24[]N F FA d σσπ==≤螺帽承受的剪应力小于等于许用剪应力值：[]s F F A dh ττπ==≤当σ、τ同时分别达到[σ]、[τ]时．材料的利用最合理，既240.6F F dh d ππ=所以可得 : 2.4d h =------=extPart_01C9B6CD.第二节 冲压常用材料的化学成分和力学性能一、黑色金属二、有色金属三、非金属一、黑色金属1.深拉深用冷轧钢板发化学成分和力学性能1）深拉深钢板的化学成分 深拉深用冷轧钢板主要有08Al 、08F 、08、及10、15、20钢。
其化学成分如表8—44所示。
表8—44 深拉深冷轧薄钢板的化学成分（GB/T5213—1985和GB/T710—1991）钢板 化学成分（质量分数 %）C Si Mn P S Ni Cr Cu Al 08A l ≤0.08 ≤0.03 0.35～0.45 ≤0.020 ≤0.03 ≤0.01 ≤0.03 ≤0.15 0.02～0.0708F 0.05～0.11 ≤0.03 0.25～0.50 ≤0.040 ≤0.04 ≤0.25 ≤0.10 ≤0.25 — 080.05～0.17～0.35～≤≤≤≤≤—（2）影响钢板冲压性能的主要因素化学成分、金属组织、力学性能和表面质量等均影响冲压性能在上述钢号中用量最大的是08钢，并有沸腾钢与镇静钢之分，沸腾钢08F价廉，表面质量好，但偏析比较严重，且有“应变时效”倾向，对于冲压性能要求高，外观要求严格的零件不适合。
08Al镇静钢板价格较高，但性能均匀，“应变时效”倾向小，适用于汽车、拖拉机覆盖件的拉深。
1）08钢中主要元素对冲压性能的影响（表8—45）表8—45 主要元素对08钢冲压性能的影响2）深拉深冷轧薄板铁素体晶粒度的标准（表8—46）表8—46 深拉深冷轧薄钢板铁素体晶粒级别1)铝镇静钢08Al按其拉深质量分为三级：ZF—拉深最复杂零件；HF—拉深很复杂零件；F—拉深复杂零件2)其他深冲薄钢板（包括热轧板）按冲压性能分级为：Z—最伸拉深件；S—深拉深件；P—普通拉深件3)深拉深冷轧薄钢板的力学性能（表8—47）表8—47 深拉深冷轧薄钢板的力学性能（GB/T5213—1985和GB/T710—1991）4)深拉深冷轧薄钢板的杯突试验冲压深度（表8—48）表8—48 深拉深冷轧薄钢板的杯突试验冲压深度（GB/T5213—1985和GB/T710—1991）2.常用材料的力学性能（1）黑色金属材料的力学性能（表8—49）表8—49 黑色金属材料的力学性能（2）钢在加热时的抗剪强度（表8—50）表8—50 钢在加热状态的抗剪强度（单位：MPa）(3) 普通碳素钢冷弯实验指标（8-51）表8—51 普通碳素钢冷弯试验指标（GB700—1988）牌号试样方向冷弯试验B=2a180°备注钢材厚度或直径/mm≤60>60～100>100～200弯心直径dQ19 5 纵0——各牌号A级钢的冷弯试验，在需方有要求时才进行冷弯试验合格时，抗拉强度上限可以不作交货条件横0.5aQ21 5 纵0.5a 1.5a 2a 横 a 2a 2.5aQ23 5 纵 a 2a 2.5a 横 1.5a 2.5a 3aQ2552a 3a 3.5a Q2753a 4a 4.5a注：B—试样宽度二、有色金属有色金属的力学性能（表8—52）表8—52 有色金属的力学性能材料名称牌号材料状态抗剪强度τ/MPa抗拉强度伸长率屈服点弹性模量E/MPa硅锰青铜QBi3-1软280～300 350～380 40～45 239 120000 硬480～520 600～650 3～5 540 —特硬560～600 700～750 1～2 ——铍青铜QBe2 软240～480 300～600 30 250～350 117000硬520 660 2 1280 132000～141000白铜B19 软240 300 25——硬360 450 3锌白铜BZn15-20软280 350 35 207 —硬400 5501486 126000～140000 特硬520 650 —镍Ni-3～Ni-5 软350 400 35 70 —硬470 550 2 210 210000～230000德银BZn15-20软300 350 35——硬480 550 1特硬560 650 1锌Zn-3～Zn-6 —120～200 140～230 40 75 80000～130000 铅Pb-3～Pb-6 —20～30 25～40 40～50 5～10 15000～17000 锡Sn1～Sn4 —30～40 40～50 —12 41500～55000钛合金TA2退火360～480 450～600 25～30——TA3 440～600 550～750 20～25TA5 640～680 800～850 15 800～900 104000镁合金MB1冷态120～140 170～190 3～5 120 40000 MB8 150～180 230～240 14～15 220 41000 MB1 预热300℃30～50 30～50 50～52 —40000 MB8 50～70 50～70 58～62 —41000银———180 50 30 81000 可伐合金Ni29Co18 —400～500 500～600 ———康铜BMn40-1.5 软—400～600 ———硬—650 ———钨—已退火—720 0 700 312000 未退火—1491 1～4 800 380000钼—已退火20～30 1400 20～25 385 280000 未退火32～34 1600 2～5 595 300000三、非金属（1）非金属材料的极限抗剪强度（表8—53）表8—53 非金属材料的极限抗剪强度（单位：MPa）（2）非金属材料加热时的抗剪强度（表8—54）表8—54 非金属材料加热时的抗剪强度注：表列抗剪强度用于普通凸模冲裁时的计算值。
[]s F F A dh ττπ==≤=600000/（3.14*260*5） ＜0.6*235 =600000/4082 ＜141MPa =146MPa 大于了许用剪切力，不合理。