第四章 剪切
4.1 受力与变形特点
4.1.1 受力特点
剪切
构件受一对大小相等、方向相反、作用线相距很近且垂直于杆轴线的横向外力作用。
- 受力: 外力平行、方向相反,但不在一条直线上。
- 变形特点: 沿剪切面剪断(相对错动变形)。
- 破坏形式: 剪切破坏、挤压破坏(在应力传递处导致)。
4.2 剪切的实用计算
4.2.1 内力分析
通过截面法,取上半部分分析:
其中 为剪切面上的内力,称为剪力。
4.2.2 切应力计算
假设切应力在剪切面上均匀分布,则切应力计算公式为:
其中 为剪切面积。
4.2.3 切应力强度条件
为了保证构件不发生剪切破坏,需满足:
其中 为材料的许用切应力。
4.3 挤压的实用计算
4.3.1 挤压应力公式
挤压发生在连接件与被连接件的接触表面。其实用计算公式为:
- :挤压力。
- :有效挤压面积。
4.3.2 挤压面积的确定
对于圆柱形接触面(如螺栓、销钉), 采用正投影面积。
- 思考: 为什么不采用实际接触面积(半圆弧面)?
- 结论: 采用投影面积计算出的 更大,结果更趋于安全,计算也更简便。