剪切和挤压的定义和案例

在工程实际中,经常需要把构件与构件相互连接起来,以实现力和运动的传递。连接的方式有多种,如铆接、榫接、焊接等。图3.1给出了一些构件连接部位常用连接形式。在构件连接部位起连接作用的部件,诸如螺栓、铆钉、销钉、键等统称为连接件。

图3.1　构件连接部位常用连接形式

(a)螺栓连接;(b)铆钉连接;(c)销钉连接;(d)键连接

由于连接件本身的尺寸较小,受力与变形情况又比较复杂,故其连接处的应力分布十分复杂,很难作出精确的理论分析,同时也不实用。工程设计中大都采用实用计算方法:一是假定应力分布规律,得出应力计算公式并计算应力;二是根据实物和模拟实验,由上述的应力计算公式计算连接件破坏时的应力。根据这两方面得到的结果,建立设计准则,作为连接件强度设计的依据。本节主要介绍连接件的剪切和挤压的工程实用计算。(www.xing528.com)

以铆钉连接为例(见图3.1)来说明连接部位的破坏形式。连接部位可能的3种破坏方式:①铆钉沿截面m—m被剪断,如图3.2(a)所示;②铆钉与钢板在接触面上相互挤压而发生显著的塑性变形,如图3.2(b)所示;③钢板因开孔削弱截面造成其强度不足被拉断,如图3.2(c)所示。下面分别介绍剪切和挤压的实用计算。

图3.2　连接部位可能的3种破坏方式

(a)铆钉被剪断;(b)上拉杆(钢板)与铆钉相互挤压变形;(c)上拉杆(钢板)开孔最小截面处被拉断