材料力学
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第3章 剪切和挤压的实用计算

工程实际中,会大量采用各种形式的连接,如螺栓连接、销钉连接、铆钉连接、键连接、榫连接、焊接等。图3-1是连接钢板和铆钉的受力示意图,作用于铆钉两侧面的力,试图使铆钉的上下两部分沿n-n截面发生相对错动。图3-2(a)是连接轴与轮的键的工程实例,图3-2(b)是键的受力示意。以上两例中n-n截面称为剪切面。可以看出,剪切的受力和变形有以下特点:

图 3-1

图 3-2

(1)作用于构件某一截面两侧的外力,大小相等,方向相反,作用线相距很近且垂直于轴线。

(2)处于两个平行外力之间的截面,发生相对错动变形。

把有错动变形趋势的截面称为剪切面,剪切面上的内力与截面相切,称为剪力,用FS表示。

虽然发生剪切变形的构件主要是各种连接件,但也会出现在其他一些场合。例如图3-3中受剪钢杆所发生的变形也是剪切变形。

不难看出,受剪构件一般都不是细长的杆,所发生的剪切变形又仅仅发生在力作用区域的附近,因此实际的应力分布情况非常复杂,要从理论上计算它们的工作应力往往非常困难,故在工程实际中设计这类构件时,通常是采用经过简化的实用计算方法。

图 3-3