图 3-6
主板左边第一排孔所在的1-1截面上的拉应力
主板左边第二排孔所在的2-2截面上的拉应力
取盖板为研究对象,作出轴力图(见图3-6b),显然其危险截面为中间两排孔所在的3-3截面,该截面上的拉应力
综合上述计算结果知,板的最大拉应力位于盖板的中间两排孔所在截面上,大小为
【例3-4】 如图3-7a所示,一块钢板用4个相同的铆钉固定在立柱上。已知铆钉直径d=20mm,许用切应力[η]=80MPa,力F=20kN,试校核铆钉的剪切强度。 解:(1)计算铆钉剪力
将力F向铆钉组截面形心C平移,得一作用线通过铆钉组截面形心C的力F和一使钢板绕C点转动的矩Me=0.225F的附加力偶(见图3-7b)。其中,作用线通过铆钉组截面形心C的力F在每个铆钉上引起的剪力
相等(见图3-8a),即有
图 3-7
图 3-8
力偶矩Me使钢板绕铆钉组截面形心C转动,若视钢板为刚性的,则第i个铆钉的平均切应变与该铆钉截面形心Ci至C点的距离成正比。故可推论,如果铆钉组中每个铆钉完全相同,且在线弹性范围内,则力偶矩Me在第i个铆钉上引起的剪力截面形心Ci至铆钉组截面形心C的距离成正比,3-8b),即有
的大小与该铆钉
的方向垂直于Ci与C的连线(见图
将上述关系式联立平衡方程
即可解得
显然,铆钉1(4)较危险,其承受剪力
(2)校核铆钉剪切强度
对铆钉1(4)进行剪切强度校核,根据公式有
所以,铆钉的剪切强度符合要求。
【自我测试】
一、选择题
1.在联接件上,剪切面和挤压面分别( )于外力方向。 A.垂直、平行 B.平行、垂直 C.平行 D.垂直 2.题(2)图所示两板用圆锥销钉联接,圆锥销的受剪面积为( );计算挤压面积为( )。
A.
B.
C.
D.
题2图
3.题3图所示木接头,水平杆与斜杆成α角,其挤压面积A为( )。 A.bh
B.bhtanα C.bh/cosα
D.bh/(cosα-sinα)
题3图
4.以下说法正确的是( )。
A.实际的切应力在剪切面上均匀分布 B.实际的挤压应力在挤压面上均匀分布 C.实用计算中取挤压接触面积为挤压面面积
D.实用计算中假定剪切面上切应力均匀分布
5.题5图所示为置于刚性平面上的短粗圆柱体AB,在上端面中心处受到一刚性圆柱压头的作用。已知压头和圆柱的横截面面积分别为100mm2、250mm2,F=20kN,圆柱AB的许用压应力[ζc]=100MPa,许用挤压应力[ζbs]=190MPa,则圆柱AB将( )。 A.发生挤压破坏 B.发生压缩破坏 C.同时发生压缩和挤压破坏 D.不会破坏
题5图
二、填空题
1.剪切面是构件的两部分有发生相互( )趋势的平面;挤压面是构件发生相互( )的表面。
2.题2图所示厚度t1=2mm的主板,用两块厚度t2=6mm的盖板及直径d=20mm的铆钉对接,受拉力F=50kN作用。已知材料的许用切应力[η]=100MPa,每边必需的铆钉数目n为( )。
题2图
3.题3图所示连接等厚钢板的铆钉,许用切应力为[η],许用挤压应力为[ζbs],则铆钉的合
理高细比为( )。
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