材料力学-3-连接件强度的工程假定计算.ppt

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1、Friday,March 22,2024Friday,March 22,2024课堂教学软件课堂教学软件课堂教学软件课堂教学软件(3)(3)Nanjing University of TechnologyNanjing University of Technology材料力学材料力学 第第第第3 3章章章章 连接件强度的工程假定计算连接件强度的工程假定计算连接件强度的工程假定计算连接件强度的工程假定计算材料力学材料力学 连接件强度计算的工程意义连接件强度计算的工程意义连接件强度计算的工程意义连接件强度计算的工程意义 挤压假定计算挤压假定计算挤压假定计算挤压假定计算 焊缝假定计算焊缝假定计算焊缝

2、假定计算焊缝假定计算 第第第第3 3章章章章 连接件强度的工程假定计算连接件强度的工程假定计算连接件强度的工程假定计算连接件强度的工程假定计算 剪切假定计算剪切假定计算剪切假定计算剪切假定计算 结论与讨论结论与讨论结论与讨论结论与讨论 连接件强度计算的工程意义连接件强度计算的工程意义连接件强度计算的工程意义连接件强度计算的工程意义 第第第第3 3章章章章 连接件强度的工程假定计算连接件强度的工程假定计算连接件强度的工程假定计算连接件强度的工程假定计算 螺螺螺螺栓栓栓栓、销销销销钉钉钉钉和和和和铆铆铆铆钉钉钉钉等等等等工工工工程程程程上上上上常常常常用用用用的的的的连连连连接接接接件件件件以以以

3、以及及及及被被被被连连连连接接接接的的的的构构构构件件件件在在在在连连连连接接接接处处处处的的的的应应应应力力力力，都都都都属属属属于于于于所所所所谓谓谓谓“加加加加力力力力点点点点附附附附近近近近局局局局部部部部应应应应力力力力”。这这这这些些些些局局局局部区域，在一般杆件的应力分析与强度计算中是不予考虑的。部区域，在一般杆件的应力分析与强度计算中是不予考虑的。部区域，在一般杆件的应力分析与强度计算中是不予考虑的。部区域，在一般杆件的应力分析与强度计算中是不予考虑的。由由由由于于于于应应应应力力力力的的的的局局局局部部部部性性性性质质质质，连连连连接接接接件件件件横横横横截截截截面面面面上上

4、上上或或或或被被被被连连连连接接接接构构构构件件件件在在在在连连连连接接接接处处处处的的的的应应应应力力力力分分分分布布布布是是是是很很很很复复复复杂杂杂杂的的的的，很很很很难难难难作作作作出出出出精精精精确确确确的的的的理理理理论论论论分分分分析析析析。因因因因此此此此，在在在在工工工工程程程程设设设设计计计计中中中中大大大大都都都都采采采采取取取取假假假假定定定定计计计计算算算算方方方方法法法法，一一一一是是是是假假假假定定定定应应应应力力力力分分分分布布布布规规规规律律律律，由由由由此此此此计计计计算算算算应应应应力力力力；二二二二是是是是根根根根据据据据实实实实物物物物或或或或模模模模

5、拟拟拟拟实实实实验验验验，由由由由前前前前面面面面所所所所述述述述应应应应力力力力公公公公式式式式计计计计算算算算，得得得得到到到到连连连连接接接接件件件件破破破破坏坏坏坏时时时时应应应应力力力力值值值值；然然然然后后后后，再再再再根根根根据据据据上上上上述述述述两两两两方方方方面面面面得得得得到到到到的的的的结果，建立设计准则，作为连接件设计的依据。结果，建立设计准则，作为连接件设计的依据。结果，建立设计准则，作为连接件设计的依据。结果，建立设计准则，作为连接件设计的依据。第第第第3 3章章章章 连接件强度的工程假定计算连接件强度的工程假定计算连接件强度的工程假定计算连接件强度的工程假定计算

6、 第第第第3 3章章章章 连接件强度的工程假定计算连接件强度的工程假定计算连接件强度的工程假定计算连接件强度的工程假定计算 第第第第3 3章章章章 连接件强度的工程假定计算连接件强度的工程假定计算连接件强度的工程假定计算连接件强度的工程假定计算 Grand CanyonGrand CanyonGrand CanyonGrand Canyon大自然的剪切效应大自然的剪切效应第第第第3 3章章章章 连接件强度的工程假定计算连接件强度的工程假定计算连接件强度的工程假定计算连接件强度的工程假定计算 第第第第3 3章章章章 连接件强度的工程假定计算连接件强度的工程假定计算连接件强度的工程假定计算连接件强

7、度的工程假定计算 第第第第3 3章章章章 连接件强度的工程假定计算连接件强度的工程假定计算连接件强度的工程假定计算连接件强度的工程假定计算 Grand CanyonGrand CanyonGrand CanyonGrand Canyon大自然的剪切效应大自然的剪切效应第第3章章 连接件强度的工程假定计算连接件强度的工程假定计算 第第第第3 3章章章章 连接件强度的工程假定计算连接件强度的工程假定计算连接件强度的工程假定计算连接件强度的工程假定计算 拉伸拉伸拉伸拉伸剪切剪切剪切剪切剪切剪切挤压挤压挤压挤压第第第第3 3章章章章 连接件强度的工程假定计算连接件强度的工程假定计算连接件强度的工程假定

8、计算连接件强度的工程假定计算 剪断剪断(连接件与连接件与连接板连接板)挤压破坏挤压破坏(铆钉、铆钉、连接件与连接板连接件与连接板)连接板拉断连接板拉断第第第第3 3章章章章 连接件强度的工程假定计算连接件强度的工程假定计算连接件强度的工程假定计算连接件强度的工程假定计算 假定计算的基础假定计算的基础 假定应力均匀分布。假定应力均匀分布。假定应力均匀分布。假定应力均匀分布。两方面的假定两方面的假定两方面的假定两方面的假定 在假定的前提下进行实物或模型实验，在假定的前提下进行实物或模型实验，在假定的前提下进行实物或模型实验，在假定的前提下进行实物或模型实验，确定许用应力。确定许用应力。确定许用应力

9、。确定许用应力。第第第第3 3章章章章 连接件强度的工程假定计算连接件强度的工程假定计算连接件强度的工程假定计算连接件强度的工程假定计算 剪切假定计算剪切假定计算剪切假定计算剪切假定计算 第第第第3 3章章章章 连接件强度的工程假定计算连接件强度的工程假定计算连接件强度的工程假定计算连接件强度的工程假定计算 一个剪切面一个剪切面 剪切面剪切面剪切面剪切面 剪切假定计算剪切假定计算剪切假定计算剪切假定计算 第第第第3 3章章章章 连接件强度的工程假定计算连接件强度的工程假定计算连接件强度的工程假定计算连接件强度的工程假定计算 剪切面剪切面剪切面剪切面二个剪切面 剪切假定计算剪切假定计算剪切假定计

10、算剪切假定计算 第第第第3 3章章章章 连接件强度的工程假定计算连接件强度的工程假定计算连接件强度的工程假定计算连接件强度的工程假定计算 设计准则设计准则设计准则设计准则 剪切假定计算剪切假定计算剪切假定计算剪切假定计算 第第第第3 3章章章章 连接件强度的工程假定计算连接件强度的工程假定计算连接件强度的工程假定计算连接件强度的工程假定计算 挤压假定计算挤压假定计算挤压假定计算挤压假定计算 第第第第3 3章章章章 连接件强度的工程假定计算连接件强度的工程假定计算连接件强度的工程假定计算连接件强度的工程假定计算 在在在在承承承承载载载载的的的的情情情情形形形形下下下下，连连连连接接接接件件件件与

11、与与与其其其其所所所所连连连连接接接接的的的的构构构构件件件件相相相相互互互互接接接接触触触触并并并并产产产产生生生生挤挤挤挤压压压压，因因因因而而而而在在在在二二二二者者者者接接接接触触触触面面面面的的的的局局局局部部部部区区区区域域域域产产产产生生生生较较较较大大大大的的的的接接接接触触触触应应应应力力力力，称称称称为为为为挤挤挤挤压压压压应应应应力力力力（bearing bearing stressstress），用用用用符符符符号号号号 cc表表表表示示示示。挤挤挤挤压压压压应应应应力力力力是是是是垂垂垂垂直直直直于于于于接接接接触触触触面面面面的的的的正正正正应应应应力力力力。这这这

12、这种种种种挤挤挤挤压压压压应应应应力力力力过过过过大大大大时时时时，亦亦亦亦将将将将在在在在二二二二者者者者接接接接触触触触的的的的局局局局部部部部区区区区域域域域产产产产生生生生过过过过量量量量的的的的塑塑塑塑性性性性变变变变形形形形，从从从从而而而而导导导导致二者失效。致二者失效。致二者失效。致二者失效。挤压假定计算挤压假定计算挤压假定计算挤压假定计算 第第第第3 3章章章章 连接件强度的工程假定计算连接件强度的工程假定计算连接件强度的工程假定计算连接件强度的工程假定计算 挤挤挤挤压压压压接接接接触触触触面面面面上上上上的的的的应应应应力力力力分分分分布布布布同同同同样样样样也也也也是是是

13、是比比比比较较较较复复复复杂杂杂杂的的的的。因因因因此此此此在在在在工工工工程程程程计计计计算算算算中中中中，也也也也是是是是采采采采用用用用简简简简化化化化方方方方法法法法，即即即即假假假假定定定定挤挤挤挤压压压压应应应应力力力力在在在在有有有有效效效效挤挤挤挤压压压压面面面面上上上上均均均均匀匀匀匀分分分分布布布布。有有有有效效效效挤挤挤挤压压压压面面面面简简简简称称称称挤挤挤挤压压压压面面面面（bearing bearing surfacesurface），它它它它是是是是指指指指挤挤挤挤压压压压面面面面面面面面积积积积在在在在垂垂垂垂直直直直于于于于总总总总挤挤挤挤压压压压力力力力作作

14、作作用用用用线线线线平平平平面面面面上上上上的的的的投投投投影影影影。若若若若连连连连接接接接件件件件直直直直径径径径为为为为dd，连连连连接接接接板板板板厚厚厚厚度度度度为为为为 ，则则则则有有有有效效效效挤压面面积为挤压面面积为挤压面面积为挤压面面积为 dd。挤压假定计算挤压假定计算挤压假定计算挤压假定计算 第第第第3 3章章章章 连接件强度的工程假定计算连接件强度的工程假定计算连接件强度的工程假定计算连接件强度的工程假定计算 有效挤压面有效挤压面有效挤压面有效挤压面连接件直径为连接件直径为d，连接板厚度为连接板厚度为，则有效挤压面面积为，则有效挤压面面积为 d。挤压假定计算挤压假定计算挤

15、压假定计算挤压假定计算 第第第第3 3章章章章 连接件强度的工程假定计算连接件强度的工程假定计算连接件强度的工程假定计算连接件强度的工程假定计算 设计准则设计准则设计准则设计准则 挤压假定计算挤压假定计算挤压假定计算挤压假定计算 第第第第3 3章章章章 连接件强度的工程假定计算连接件强度的工程假定计算连接件强度的工程假定计算连接件强度的工程假定计算 焊缝假定计算焊缝假定计算焊缝假定计算焊缝假定计算 第第第第3 3章章章章 连接件强度的工程假定计算连接件强度的工程假定计算连接件强度的工程假定计算连接件强度的工程假定计算 焊缝假定计算焊缝假定计算焊缝假定计算焊缝假定计算 对对对对于于于于主主主主要

16、要要要承承承承受受受受剪剪剪剪切切切切的的的的焊焊焊焊缝缝缝缝，假假假假定定定定沿沿沿沿焊焊焊焊缝缝缝缝的的的的最最最最小小小小断断断断面面面面（即即即即剪剪剪剪切切切切面面面面）发发发发生生生生破破破破坏坏坏坏。此此此此外外外外，还还还还假假假假定定定定切切切切应力在剪切面上均匀分布。应力在剪切面上均匀分布。应力在剪切面上均匀分布。应力在剪切面上均匀分布。第第第第3 3章章章章 连接件强度的工程假定计算连接件强度的工程假定计算连接件强度的工程假定计算连接件强度的工程假定计算 有效剪切面有效剪切面有效剪切面有效剪切面 l有效剪切面有效剪切面 焊缝假定计算焊缝假定计算焊缝假定计算焊缝假定计算 第

17、第第第3 3章章章章 连接件强度的工程假定计算连接件强度的工程假定计算连接件强度的工程假定计算连接件强度的工程假定计算 l有效剪切面有效剪切面 设计准则设计准则设计准则设计准则 焊缝假定计算焊缝假定计算焊缝假定计算焊缝假定计算 第第第第3 3章章章章 连接件强度的工程假定计算连接件强度的工程假定计算连接件强度的工程假定计算连接件强度的工程假定计算 结论与讨论结论与讨论结论与讨论结论与讨论第第第第3 3章章章章 连接件强度的工程假定计算连接件强度的工程假定计算连接件强度的工程假定计算连接件强度的工程假定计算 结论与讨论结论与讨论结论与讨论结论与讨论第第第第3 3章章章章 连接件强度的工程假定计算

18、连接件强度的工程假定计算连接件强度的工程假定计算连接件强度的工程假定计算 韩国首尔百货公司坍塌原因分析韩国首尔百货公司坍塌原因分析韩国首尔百货公司坍塌原因分析韩国首尔百货公司坍塌原因分析 结论与讨论结论与讨论结论与讨论结论与讨论第第第第3 3章章章章 连接件强度的工程假定计算连接件强度的工程假定计算连接件强度的工程假定计算连接件强度的工程假定计算 柱子柱子柱子柱子楼板楼板柱帽柱帽 结论与讨论结论与讨论结论与讨论结论与讨论第第第第3 3章章章章 连接件强度的工程假定计算连接件强度的工程假定计算连接件强度的工程假定计算连接件强度的工程假定计算 剪切力剪切力 楼板承受剪切的面积愈大，剪应力愈小，因而

19、楼板承受剪切的面积愈大，剪应力愈小，因而楼板承受剪切的面积愈大，剪应力愈小，因而楼板承受剪切的面积愈大，剪应力愈小，因而不容易发生破坏不容易发生破坏不容易发生破坏不容易发生破坏载荷载荷楼板承受剪切的面积楼板承受剪切的面积楼板承受剪切的面积楼板承受剪切的面积 结论与讨论结论与讨论结论与讨论结论与讨论第第第第3 3章章章章 连接件强度的工程假定计算连接件强度的工程假定计算连接件强度的工程假定计算连接件强度的工程假定计算 剪切力剪切力 错误的设计使楼板承受剪切的面积大幅度减少，错误的设计使楼板承受剪切的面积大幅度减少，错误的设计使楼板承受剪切的面积大幅度减少，错误的设计使楼板承受剪切的面积大幅度减少

20、，因而使剪应力大大增加，超过了所能承受的极限，致因而使剪应力大大增加，超过了所能承受的极限，致因而使剪应力大大增加，超过了所能承受的极限，致因而使剪应力大大增加，超过了所能承受的极限，致使楼板破坏，从而导致结构坍塌。使楼板破坏，从而导致结构坍塌。使楼板破坏，从而导致结构坍塌。使楼板破坏，从而导致结构坍塌。楼板承受剪切的面积楼板承受剪切的面积楼板承受剪切的面积楼板承受剪切的面积 错误的设计使楼板承受剪切的面积大幅度错误的设计使楼板承受剪切的面积大幅度错误的设计使楼板承受剪切的面积大幅度错误的设计使楼板承受剪切的面积大幅度减少，因而使剪应力大大增加，超过了所能减少，因而使剪应力大大增加，超过了所能

21、减少，因而使剪应力大大增加，超过了所能减少，因而使剪应力大大增加，超过了所能承受的极限，致使楼板破坏，从而导致结构承受的极限，致使楼板破坏，从而导致结构承受的极限，致使楼板破坏，从而导致结构承受的极限，致使楼板破坏，从而导致结构坍塌。坍塌。坍塌。坍塌。结论与讨论结论与讨论结论与讨论结论与讨论第第第第3 3章章章章 连接件强度的工程假定计算连接件强度的工程假定计算连接件强度的工程假定计算连接件强度的工程假定计算 注意综合应用基本概念与基本理论注意综合应用基本概念与基本理论注意综合应用基本概念与基本理论注意综合应用基本概念与基本理论 处理工程构件的强度问题处理工程构件的强度问题处理工程构件的强度问

22、题处理工程构件的强度问题 结论与讨论结论与讨论结论与讨论结论与讨论第第第第3 3章章章章 连接件强度的工程假定计算连接件强度的工程假定计算连接件强度的工程假定计算连接件强度的工程假定计算 拉伸、弯曲、剪切强度问题的综合拉伸、弯曲、剪切强度问题的综合拉伸、弯曲、剪切强度问题的综合拉伸、弯曲、剪切强度问题的综合拉杆的强度问题拉杆的强度问题拉杆的强度问题拉杆的强度问题梁的强梁的强梁的强梁的强度问题度问题度问题度问题销钉的剪切销钉的剪切销钉的剪切销钉的剪切 强度问题强度问题强度问题强度问题 结论与讨论结论与讨论结论与讨论结论与讨论第第第第3 3章章章章 连接件强度的工程假定计算连接件强度的工程假定计算连接件强度的工程假定计算连接件强度的工程假定计算 课外作业课外作业3 32 23 34 4 3 35 53 36 6Nanjing University of TechnologyNanjing University of Technology