剪切计算及常用材料强度

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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。

剪切及挤压强度计算实例

剪切及挤压强度计算实例三、强度计算实例：例1、图所示结构采用键联接，键长度l=35mm ，宽度b=5mm ，高度h=5mm ，其余尺寸如图所示，键材料许用剪应力[τ]=100Mpa ，许用挤压应力[σbs ]=220Mpa ，键与所联构件材料相同，确定手柄上最大压力P 的值。

解：本题中键的变形为剪切与挤压变形，与键相联的另二个构件（轴与手柄）受挤压作用，因三者材料相同，仅对键进行强度计算。

1、受力分析：由图a 可知M=600P由图b 可知M=10Q ，即Q=60P2、进行强度计算：键剪切面积A=lb=5x35mm ，挤压面积A=2.5x35mm 。

由剪切强度条件：MPa P lb Q A Q 100][53560=≤⨯===ττ得P ≤292N由挤压强度条件：MPa P h l P A P bs bs bs bs 220][5.235602/60=≤⨯=⋅==σσ得P ≤321N故取P ≤292N 。

例2、图所示钢板冲孔，冲床最大冲力P=400KN ，冲头材料的许用应力[σ]=440Mpa ，钢板剪切强度极限τ=360Mpa ，试确定：1、该冲床能冲剪切的最小孔径。

2、该冲床能冲剪切的钢板的最大厚度δ。

解：1、冲头直径过大，则冲头压缩产生的正应力过大，不能保证正常工作。

由其强度条件：MPa d A N 440][41040023=≤⨯==σπσ得d ≥34mm ，此为冲头最小直径。

2、冲头冲孔时，钢板受剪切，剪切面为圆柱面，如图所示，剪切面积A=πd δ，剪力Q=P ，由冲孔强度条件：MPa A Q b 36034104003=≥⨯⨯==τδπτδ≤10.4mm如δ超过此值，则冲孔的剪切应力小于钢板强度极限，达不到冲孔条件。

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。

材料强度计算公式

材料强度计算公式以材料强度计算公式为标题，我们将探讨材料强度计算的方法和应用。

材料强度是指材料在受力下的抗变形或破坏能力。

在工程设计和材料选择过程中，了解材料的强度是至关重要的。

材料强度计算公式是通过数学模型和实验数据建立的，可以用来预测材料在不同条件下的强度表现。

这些公式通常基于材料的物理性质、力学性能和应力分析等因素。

在材料强度计算中，常用的公式包括拉伸强度、屈服强度、压缩强度和剪切强度等。

下面我们将逐个介绍这些公式的计算方法和应用。

1. 拉伸强度计算公式:拉伸强度是材料在拉伸过程中所能承受的最大应力。

一般情况下，拉伸强度等于断裂强度。

拉伸强度计算公式可以表示为:拉伸强度 = 断裂强度 = F/A其中，F是材料所承受的拉伸力，A是材料的横截面积。

2. 屈服强度计算公式:屈服强度是材料在受力过程中开始变形的临界点。

屈服强度计算公式可以表示为:屈服强度 = F/A其中，F是材料所承受的屈服力，A是材料的横截面积。

3. 压缩强度计算公式:压缩强度是材料在受力过程中抵抗压缩应力的能力。

压缩强度计算公式可以表示为:压缩强度 = F/A其中，F是材料所承受的压缩力，A是材料的横截面积。

4. 剪切强度计算公式:剪切强度是材料在受剪切力作用下的抵抗能力。

剪切强度计算公式可以表示为:剪切强度 = F/A其中，F是材料所承受的剪切力，A是材料所受剪切力的横截面积。

以上是常见的材料强度计算公式，它们在工程设计和材料选择过程中具有重要的应用价值。

通过这些公式，工程师可以预测材料在不同受力条件下的强度表现，从而选择合适的材料来满足设计要求。

需要注意的是，材料强度计算公式只是一种理论模型，实际应用时还需考虑其他因素，如材料的工艺处理、温度、湿度等。

此外，不同材料的强度计算方法也会有所差异，需要根据具体材料的特性进行选择和应用。

总结起来，材料强度计算公式是工程设计和材料选择过程中的重要工具。

通过这些公式，我们可以预测材料在不同受力条件下的强度表现，从而选择合适的材料来满足设计要求。

抗剪切强度计算公式

抗剪切强度计算公式抗剪切强度是材料力学中一个重要的概念，在工程和科学领域有着广泛的应用。

那咱们就来好好聊聊抗剪切强度计算公式。

咱们先从一个简单的例子说起哈。

就说有一次我去工地，看到工人们正在搭建一座钢结构的桥梁。

这时候我就好奇啦，这桥梁能承受得住那么大的重量和各种力的作用，到底是为啥呢？其中一个关键因素就是材料的抗剪切强度。

抗剪切强度的计算公式通常与材料的性质、受力情况等有关。

一般来说，对于常见的材料，比如钢材，其抗剪切强度可以用τ = F / (A ×sinθ) 这个公式来计算。

这里的τ就是抗剪切强度，F 是施加的剪切力，A 是剪切面的面积，θ 是剪切面与力的夹角。

咱们拿一块钢板来举例。

假设这块钢板的厚度是 5 毫米，宽度是100 毫米，长度是 200 毫米。

然后有一个沿着钢板宽度方向施加的剪切力，大小是 10000 牛顿。

这时候，剪切面的面积 A 就是钢板的厚度乘以宽度，也就是 5 毫米乘以 100 毫米，换算成平方米就是 0.005 平方米乘以 0.1 平方米，等于 0.0005 平方米。

如果剪切力与钢板宽度方向的夹角是45 度，sin45 度约等于0.707。

那么通过公式τ = 10000 / (0.0005 × 0.707) ，就能算出这块钢板的抗剪切强度啦。

在实际应用中，情况可复杂得多。

比如说，不同的材料，像铝合金、铸铁、塑料等等，它们的抗剪切强度特性都不一样。

而且，受力的情况也可能不是这么简单直接，可能是多个方向的力同时作用，还可能存在应力集中的情况。

我还记得有一次在实验室里，我们做材料的抗剪切强度测试。

那是一根圆柱形的试件，要放在专门的试验机上进行加载。

大家都紧张地盯着仪器上的数据变化，心里都盼着能得到准确可靠的结果。

当加载到一定程度，试件终于发生了剪切破坏，那一刻，我们都知道，这一组实验数据对于后续的研究和工程应用有着重要的意义。

再比如说，在汽车制造中，零部件的抗剪切强度可关乎着车辆的安全性能。

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。

剪切力的计算方法

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其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3-1a)，构件的变形主要表现为沿着与外力作用线平行的剪切面(n m -面)发生相对错动(图3-1b)。

图3-1工程中的一些联接件，如键、销钉、螺栓及铆钉等，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面法求得。

将构件沿剪切面n m -假想地截开，保留一部分考虑其平衡。

例如，由左部分的平衡，可知剪切面上必有与外力平行且与横截面相切的内力Q F (图3-1c)的作用。

Q F 称为剪力，根据平衡方程∑=0Y ，可求得F F Q =。

剪切破坏时，构件将沿剪切面(如图3-la 所示的n m -面)被剪断。

只有一个剪切面的情况，称为单剪切。

图3-1a 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面上的全部内力，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计算方法，称为剪切的实用计算或工程计算。

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b F 时，试件在剪切面m m -及n n -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2F F Q =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定，因而工程上一般采用实用计算方法来计算受剪构件的应力。

在这种计算方法中，假设应力在剪切面内是均匀分布的。

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 。

[]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。

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。

剪切和扭转的强度计算

解： AC段：
A C 1 3kN.m 2 B 2kN.m T2 扭矩图 3kN.m ⊕ 2kN.m
○ -
m 0 m 0
T1 3 0; T1 3kN.m
BC段：
Hale Waihona Puke T1T2 2 0; T2 2kN.m
7
二、圆截面杆扭转时的应力
Mn Ip
实心圆截面的极惯性距： IP
学习情境五剪切和扭转杆的强度计算
甘肃省有色冶金职业技术学院
子情境一剪切强度计算
一、剪切的概念
2
二、剪切强度的实用计算
剪切面上的内力可用截面法求的。假想将铆钉沿剪切面截开分为上下两部分，任取其中一部分为研究对象，由平衡条件知，剪切面上的内力必然与外力方向相反，大小由平衡方程得V=F
这种平行于截面的内力V称为剪力。
5
2、圆截面杆扭转时横截面上的内力—扭矩
一、扭矩
圆杆扭转横截面的内力合成结果为一合力偶，合力偶的力偶
Ⅰ
矩称为截面的扭矩，用T 表示之。 m
扭矩的正负号按右手螺旋法则来确定，即右手握住杆的轴线，
Ⅰ
m
卷曲四指表示扭矩的转向，若拇
指沿截面外法线指向，扭矩为正， m 反之为负。
T
x
6
例1 画图示杆的扭矩图 3kN.m 1 5kN.m 2 2kN.m
3
（1）实际：从有限元计算结果看剪切面上应力的分布情况十分复杂，工程中采用近似计算。
（2）假设：
切应力在剪切面上均匀分布；
V ＝ A
式中：A为剪切面的面积
V为剪切面上的剪力
（3）剪切时的强度条件为保证构件不发生剪切破坏，要求剪切面上的平均剪应力不超过材料的许用剪应力，即剪切时的强度条件为

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其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 3-1a），构件的变形主要表现为沿着与外力作用线平行的剪切面（m-n面）发生相对错动（图 3-1b）。

工程中的一些联接件，如键、销钉、螺栓及铆钉等，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面法求得。

将构件沿剪切面m-n假想地截开，保留一部分考虑其平衡。

例如，由左部分的平衡，可知剪切面上必有与外力平行且与横截面相切的内力F Q （图3-1c）的作用。

F Q称为剪力，根据平衡方程Y =0，可求得F Q =F。

剪切破坏时，构件将沿剪切面（如图 3-la 所示的m-n面）被剪断。

只有一个剪切面的情况，称为单剪切。

图 3-1a 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面上的全部内力，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计算方法，称为剪切的实用计算或工程计算。

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F b时，试件在剪切面m - m及n - n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定，因而工程上一般采用实用计算方法来计算受剪构件的应力。

在这种计算方法中，假设应力在剪切面内是均匀分布的。

材料力学-第三章-剪切实用计算(上交)

FQ A
材料力学
剪切实用计算
剪切强度条件：

FQ A
[ ]
名义许用剪应力
可解决三类问题： 1、选择截面尺寸; 2、确定最大许可载荷， 3、强度校核。
材料力学
在假定的前提下进行实物或模型实验，确定许用应力。
[例3.1 ] 图示装置常用来确定胶接处的抗剪强度，如已知破坏时的荷载为10kN，试求胶接处的极限剪（切）应力。 F F
F / 2n [ j ] 1 A d 2 4
2F n 3 . 98 2 d [ j ]
FQ
（2）铆钉的挤压计算

jy
Fb F /n [ A jy t1 d
]
jy
]
F n t1 d [
材料力学
3 . 72
jy
剪切实用计算
因此取 n=4. I F/n F/n F/n F F/n
R
R0
t
1 t R0 10 为薄壁圆筒
材料力学
材料力学
（1）

C D A B C D
A B
横截面上存在剪应力
材料力学
纯剪切的概念
（2）其他变形现象：圆周线之间的距离保持不变，仍为圆形，绕轴线产生相对转动。横截面上不存在正应力，且横截面上的剪应力的方向是沿着圆周的切线方向，并设沿壁厚方向是均匀分布的。 T
h d F d
剪切面
h
解
FN 4 F A d 2 F Q F AQ dh
当，分别达到 [] ， [] 时，材料的利用最合理
材料力学
F 4F 0 .6 2 得 d : h 2 .4 dh d

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 。

[]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。

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。

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。

双面剪切剪切强度计算公式

双面剪切剪切强度计算公式双面剪切强度计算公式，这可真是个有点专业又有点复杂的话题呢！在工程领域中，双面剪切强度的计算可是相当重要的。

想象一下，你正在建造一座大桥，或者设计一款新型的机械零件，这时候就得搞清楚材料在双面剪切情况下的强度到底有多大，不然的话，说不定哪天就会出大问题。

先来说说双面剪切强度计算公式的基本形式吧。

通常，它可以表示为：τ = F / (2 * A) 。

这里的“τ”就是双面剪切强度啦，“F”表示的是施加的剪切力，而“A”呢，则是剪切面的面积。

这个公式看起来简单，可实际运用起来，那可得小心谨慎。

就拿我曾经参与过的一个汽车零部件生产项目来说吧。

当时我们要生产一种新型的传动轴，这传动轴在工作时会受到双面剪切力的作用。

为了确保它的安全性和可靠性，我们就得准确计算出它能够承受的双面剪切强度。

我们的工程师团队，那可是忙得热火朝天。

大家围坐在一起，对着一堆图纸和数据，反复讨论、计算。

有人拿着计算器噼里啪啦地按，有人在纸上不停地写写画画。

我记得有个年轻的工程师，因为一个数据的错误，导致整个计算结果都偏差了不少，急得他满头大汗。

大家没有责怪他，而是一起重新梳理思路，查找问题所在。

经过几天的努力，我们终于得出了准确的双面剪切强度。

在这个过程中，我们深刻体会到了每个数据、每个符号的重要性。

哪怕是一个小数点的位置错了，都可能带来严重的后果。

在实际应用中，还有很多因素会影响双面剪切强度的计算结果。

比如说材料的性质，不同的材料，它们的强度特性可是大不一样的。

还有环境因素，高温、低温、潮湿等等，都可能让材料的性能发生变化。

再比如说，加工工艺也会有影响。

如果零件在加工过程中出现了瑕疵，比如表面粗糙度不够，或者内部有微小的裂纹，那都会削弱它的双面剪切强度。

所以啊，要想准确地计算双面剪切强度，不仅要掌握好计算公式，还得充分考虑各种实际因素。

这就像是一场精细的战斗，每一个细节都可能决定胜负。

总之，双面剪切强度计算公式虽然看起来只是一个简单的数学表达式，但背后却蕴含着无数的知识和经验。

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 。

[]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 cm πσπ⨯⨯≥===⨯⨯(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。