剪切力,挤压力共16页
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剪切和挤压的实用计算PPT课件
Fs
A
（2.23）
[τ]为许用切应力
Fs为剪力，A为剪切面面积 塑性材料：[τ]=(0.6~0.8)[ σ]
脆性材料：[τ]=(0.8~1.0)[ σ]
3
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1.受剪切螺栓剪切面面积的计算：
A = πd 2
d
4
2.受剪切单键剪切面面积计算：
取单键下半部分进行分析
假设单键长宽高分别为 l b h l
求：要冲出直径d =25 mm的孔，需多大冲剪力F？
解： 剪切面是哪一个面？
剪切面的面积 A d t 785mm2
冲头
d
工件
凹模
F Au 236 kN
t t
d
6
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二.挤压的实用计算 1、关于挤压现象 一般来讲，承受剪切的构件在发生剪切变形的同时都伴随有挤压 挤压破坏的特点是：在构件相互接触的表面，因承受了较大的 压力，是接触处的局部区域发生显著的塑性变形或挤碎 挤压力的作用面称为挤压面 作用于接触面的压力称为挤压力 在挤压力作用下接触面的变形称为挤压变形
解：（1）拉伸强度条件为
h
[ ] σ = F = 4F = σ A1 πd 2
（2）剪切强度条件为FS=F
[] [ ] τ = FS = F = τ =0.6 σ A πdh
τ = F / πdh = d =0.6
故：
σ 4F / πd 2 4h
F
d =2.4 h
15
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例2.56 试校核图所示联接销钉的剪切强度。己知P=100kN，销钉直
则受剪切单键剪切面面积： h
b
A =b ×l
剪切力
剪切面
25剪力、剪应力,挤压力、挤压应力
3.剪切的实用计算 强度准则：
FQ A FQ [ ] A
上式可以解决联接件剪切强度计算的三类问题。
知识准备 三、挤压的实用计算
1. 挤压面Ajy和挤压力 Fjy—构件相互机械作用的接触面称挤压面。挤压面上 的作用力称挤压力。 2.挤压应力jy 挤压力在挤压面上的分布是比较复杂的。工程中实用计算 中，假定挤压力在挤压面上是均匀分布的。 3.强度准则 为保证联接件不致因挤压而失效，挤压的强度设计准则为 F jy jy [ jy ] A jy
剪切的受力特点：沿构件横向 剪切的变形特点：夹在两外力 作用等值、反向、作用线相距 作用线之间剪切面发生了相对 很近的一对外力。 错动。 2.挤压的概念 挤压—联接件接触面相互作用而压紧的现象。 挤压破坏—联接件接触面的局部范围内发生塑性变形或压溃。
知识准备 二、剪切的实用计算 1.剪切内力—剪力FQ 用截面法假想地将铆钉沿其剪 切面m-m截开，取任一部分为研 究对象，由平衡方程求得 FQ =F 2.剪切应力—切应力 剪力在剪切面上的分布比较复杂，工程上通常采用实 用计算，即假定剪切面上的切应力是均匀分布的。即
式中Ajy 为挤压计算面积。联轴键的 Ajy=hl/2, 若挤压面为半圆柱侧面，取其 正投影面为挤压计算面积，亦即Ajy=dt (见图）。
小
结
一、剪切和挤压的工程实例 剪切的受力与变形特点：沿构件横向作用等值、反向、作 用线相距很近的一对外力。剪切面之间发生了相对错动。 F 挤压破坏—构件接触面的局部范围发生塑性变形或压溃。 Q [ ] A 二、剪切的实用计算 强度设计准则
情境三 剪切挤压强度计算 任务一：剪力、剪应力，挤压力、挤压应力
◆ ◆
剪力、剪应力，挤压力、挤压应力 剪切和挤压的强度计算
6-剪切与挤压PPT模板
（a）
（b）
解：该接头的强度校核包括三方面：铆钉的剪切强度校核、铆钉或拉杆的挤压强
度校核、拉杆的拉伸强度校核。
（1）接头受力分析
4个铆钉的直径和材料均相同，外力作用线通过铆钉群剪切面形心，通常认为各铆钉
剪切面上的剪力FQ均为外力的1/4，即 FQ P/4 。 （2）接头强度校核
① 铆钉剪切强度校核。
铆钉连接中的挤压变形
1.1 剪切与挤压的概念
2. 挤压变形与挤压应力 （2）挤压应力
挤压力在挤压面上引起的应力称为挤压应力，常用 bs 表示，单位为Pa或MPa。 挤压应力在挤压面上的分布规律很复杂，工程中为简化计算，通常认为挤压应力在
挤压面上均匀分布，其大小的计算公式为
bs
Fbs Abs
bs ——挤压应力，单位为MPa； Fbs——挤压力，单位为N； Abs——挤压面积，单位为mm2。
bs
Fbs Abs
P/4 dt
P 4dt
80 103 4 16 10
(MPa) 125 (MPa) [ bs ] 160
(MPa)
故铆钉的挤压强度足够。由于拉杆的材料与铆钉材料相同，故拉杆的挤压强度也足够。
③ 校核钢板的拉伸强度。
由于上板的宽度比下板窄，故只需校核上板的拉伸强度。现取上板为研究对象，受力
2. 挤压强度条件
为了保证构件发生挤压时，局部不产生挤压塑性变形，必须使构件工作时的挤压
应力 bs 不超过构件材料的许用挤压应力[ bs ] ，即挤压强度条件为
bs
Fbs Abs
[ bs ]
[ bs ] 的数值一般由实验测定，对于塑性较好的低碳钢材料一般取 [ bs ] (1.5～2.5)[ ]；
（a）
《剪切和挤压》课件
剪切和挤压的对比分析
剪切和挤压是两种常见的力学操作，在应用中有各自的优势和限制。
精度
剪切通常可以实现较高的精度，而挤压可能有一 定的变形误差。
强度
挤压可以提供更高的强度，而剪切可能导致边缘 脆弱。
结论和要点提示
剪切和挤压是重要的力学操作，在各自的领域中具有广泛应用。
操作原理
剪切通过施加剪切力切断 物体，挤压通过施加挤压 力使物体变形。
抗剪强度
材料的剪切抗力。
应变率
剪切过程中材料的变形速 率。
表面特性
材料表面的光洁度和摩擦 系数。
剪切操作的常见应用
剪切操作在日常生活和工业中都有广泛应用。
纸张切割
用剪刀将纸张切割成所需形状。
金属切割
利用机械设备对金属进行切割和加工。
剪发
美发师使用剪刀将头发修剪成理想的样子。
挤压的基本概念与原理
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
挤压是将物体通过施加挤压力使其变形的一种力学操作。它涉及到材料的流变行为和形变特性。 挤压在制造业中有着广泛的应用。
应用领域
剪切常用于纸张、金属和 发型等领域，挤压常用于 铝型材和塑料制品的生产 等领域。
对比分析
剪切通常具有较高的精度， 挤压提供更高的强度。
《剪切和挤压》PPT课件
PPT课件主题介绍：本课件将介绍剪切和挤压的基本概念与原理，以及它们 在实际应用中的常见使用方法。我们将进行对比分析，并总结关键要点。
剪切的基本概念与原理
剪切是通过施加剪切力将物体切断的一种力学操作。它涉及到材料的抗剪强度、应变率和表面特性。剪 切可以在多个领域中应用，例如制造业和建筑业。
1 流变行为
2 形变特性
材料在挤压过程中的流动和变形行为。
剪切力_挤压力
2
b≥0.116m=116mm
取
b=116mm
h=163mm
习题2.12 在图示简易吊车中，BC为钢杆，AB为木杆。木杆AB的 横截面面积A1=100cm2，许用应力[σ]1=7MPa；钢杆BC的横截面面积 A2=6cm2，许用应力[σ]2=160MPa。试求许可吊重F。 C F2 解： F2 =2F F1= 3 F 钢 B F1 30° F B
习题2.13 拉伸实验机 的CD杆与试样AB材料同为低碳钢，其 σP=200MPa, σS=240MPa ，σb=400MPa。实验机最大拉力100kN
⑴用这一实验机作拉断实验时，试样直径最大可达多少？
⑵取实验机的安全因数n=2，则CD杆的横截面面积为多少？ ⑶若试样直径d=10mm，预测弹性模量E，则载荷最大为多少？ 解： FN 4FN 4× × 3 100 10 σP= 2 ⑴ σP d≥ = 6 =17.8mm πσ P πd π× × 200 10 4 ⑵
令 即
F
2 4
cos 2θ +1 ( ) =0 cosθ sinθ ′
sin θ－ θ sin θ－ θ－ θ=0 cos cos cos sin θ－ θ－ θ=0 cos cos sin θ－ cos θ=0 2 tan θ =2
2 2 2 4 4 2
2
2
2
tanθ = 2
∴ θ=54.74°
习题2.20 设CG为刚体，BC为铜杆，DG为钢杆，两杆的横截面面 积分别为A1和A2，弹性模量分别为E1和E2。如要求CG始终保持水平 位置，试求x。
习题2.1 求图示各杆1-1、2-2、3-3截面上的轴力，并作轴力图。
1 2
3
(a)
40kN
b≥0.116m=116mm
取
b=116mm
h=163mm
习题2.12 在图示简易吊车中，BC为钢杆，AB为木杆。木杆AB的 横截面面积A1=100cm2，许用应力[σ]1=7MPa；钢杆BC的横截面面积 A2=6cm2，许用应力[σ]2=160MPa。试求许可吊重F。 C F2 解： F2 =2F F1= 3 F 钢 B F1 30° F B
习题2.13 拉伸实验机 的CD杆与试样AB材料同为低碳钢，其 σP=200MPa, σS=240MPa ，σb=400MPa。实验机最大拉力100kN
⑴用这一实验机作拉断实验时，试样直径最大可达多少？
⑵取实验机的安全因数n=2，则CD杆的横截面面积为多少？ ⑶若试样直径d=10mm，预测弹性模量E，则载荷最大为多少？ 解： FN 4FN 4× × 3 100 10 σP= 2 ⑴ σP d≥ = 6 =17.8mm πσ P πd π× × 200 10 4 ⑵
令 即
F
2 4
cos 2θ +1 ( ) =0 cosθ sinθ ′
sin θ－ θ sin θ－ θ－ θ=0 cos cos cos sin θ－ θ－ θ=0 cos cos sin θ－ cos θ=0 2 tan θ =2
2 2 2 4 4 2
2
2
2
tanθ = 2
∴ θ=54.74°
习题2.20 设CG为刚体，BC为铜杆，DG为钢杆，两杆的横截面面 积分别为A1和A2，弹性模量分别为E1和E2。如要求CG始终保持水平 位置，试求x。
习题2.1 求图示各杆1-1、2-2、3-3截面上的轴力，并作轴力图。
1 2
3
(a)
40kN
2014--3系--第八章-剪切与挤压资料PPT课件
例6、图示冲床最大冲压力P=400kN，冲头材料的
许用挤压应力 jy 440MPa,被冲剪钢板的剪切极限
应力为 u 300。M求Pa在最大冲压力作用下能够冲剪的
圆孔的最小直径 d 和钢板的最大厚度 t。
工件 凹模
P
解：1、根据冲头的挤压强度
d
冲头
条件确定所能冲剪圆孔 的最小直径
t
jy
P
d2
jy
2、挤压面上的挤压破坏 强度条件： jy jy
3、削弱后的钢板被拉断
强度条件： max
2020年9月28日
13
铆钉群接头 （外力通过铆钉群中心）
假定外力均匀分配在每个铆钉上，每个所受外 力均为F/n，每个铆钉名义切应力相等，名义挤压 应力也相等。
拉伸强度计算时，要注意铆钉的实际排列情况。
第八章 剪切与挤压
本章重点 1、剪切与挤压的概念 2、剪切与挤压的实用计算
2020年9月28日
1
§8-1 剪切与挤压的概念
工程中几个杆件彼此 联接时，起连接作用的
零部件称为连接件。
2020年9月28日
2
螺栓、销钉和铆钉等工程 上常用的连接件以及被连接的 构件在连接处的应力，都属于 所谓“加力点附近局部应力”。
Ajy等于此圆柱面在直 径面上的投影面积，即
A t d jy 2020年9月28日
d t
11
挤压强度条件：
jy =
F Ajy
[ jy ]
[ j y ] 的数值可由实验确定。设计时可
查有关手册。
2020年9月28日
12
联接件联接处可能的破坏形式有三种：
1、沿剪切面的剪切破坏
强度条件：
剪切力_挤压力PPT18页
剪切力_挤压力
31、园日涉以成趣，门虽设而常关。 32、鼓腹无所思。朝起暮归眠。 33、倾壶绝余沥，窥灶不见烟。
34、春秋满四泽，夏云多奇峰，秋月 扬明辉 ，冬岭 秀孤松 。 35、丈夫志四海，我愿不知老。
▪
26、要使整个人生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
▪
27、只有把抱怨环境的心情，化为上进的力量，才是成功的保证。——罗曼·罗兰
▪
28、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。——孔子
▪
29、勇猛大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
▪
30、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
谢谢！
18
31、园日涉以成趣，门虽设而常关。 32、鼓腹无所思。朝起暮归眠。 33、倾壶绝余沥，窥灶不见烟。
34、春秋满四泽，夏云多奇峰，秋月 扬明辉 ，冬岭 秀孤松 。 35、丈夫志四海，我愿不知老。
▪
26、要使整个人生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
▪
27、只有把抱怨环境的心情，化为上进的力量，才是成功的保证。——罗曼·罗兰
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28、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。——孔子
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29、勇猛大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
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30、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
谢谢！
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