第七章 剪力与挤压的适用计算

第七章
剪力与挤压的适用计算
一、判断题1、挤压作用就是压缩作用。(×)解析:挤压不一定有形变,而压缩一定有形变。挤压应力与压缩应力不同,压缩应力分布在整个构件内部,且在横截面上均匀分布;而挤压应力则只分布于两构件相互接触的局部区域,在挤压面上的分布也比较复杂。
2、在钢板上要冲击一个孔,在一定条件下,如果孔越小,则冲击的钢板越厚。(√)解析:δπτR F A F 2==在一定条件下,即切应力和冲击力一样。则R F πτδ2][∙=,孔越小,R 越小,则钢板厚度越大。
3、实用剪切计算,就是假定建立在剪切面上均匀分布。(√)
4、实用挤压计算方法,就是假定挤压应力是在挤压面上均匀分布的。(×)解析:在投影面上均匀分布。
5、实用挤压应力计算方法,就是假定挤压应力在挤压面的正投影面上均匀分布的。(√)
6、在剪应力互等定理中,τ和τ’分别位于相互垂直的平面上,大小相等,方向都指向垂直面的交线。(√)
二、选择题
1、在连接件上,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、连接件切应力的实用计算是以假设为基础的。A.切应力在剪切面上均匀分布  B.切应力不超过材料的剪切比例极限C.剪切面为圆形或方形  D.剪切面面积大于挤压面面积
3、在连接件剪切强度的实用计算中,许用切应力[τ]是得到的。A.精确计算  B.拉伸试验  C.剪切试验  D.扭转试验
4、冲床如图所示,若要在厚度为δ的钢板上冲出直径为d 的圆孔,则冲头的冲压力F 必须不小于。已知钢板的屈服应力τs 和强度极限应力τb 。
A.s d δτπ
B.
s d τπ241  C.b d τπ241  D.b d δτπ解析:使用强度极限τb 。b d F b d F R F A F δτπτδπδπτ≤⇒≤===2225、图示连接件,插销剪切面上的切应力为
。A.2d F
4πτ=  B.2d F
2πτ=  C.δτd 2F
=  D.δ
τd F
=
6、如图所示,在平板和受拉螺栓之间垫一个垫圈。可以提高强度。A.螺栓的拉伸  B.螺栓的剪切  C.螺栓的挤压  D.平板的挤压
7、图示木榫接头,左右两部分形状完全一样,当F 力作用时,接头的剪切面积等于。
A.a b
B.c b
C.l b
D.l c
8、图示的木榫接头的挤压面积等于。A 、a b    B.c b    C.l b    D.l c
9、如图所示,插销穿过水平位置的平板上的圆孔,在其下端受有一拉力F ,该插销的剪切面面积和挤压面面积分别等于。
A.πd h ,2
41D π  B.πd h ,()2241d D -πC.πD h ,241D π  D.πD h ,(
)2241d D -π
10、如图所示,两块相同的板由4个相同的铆钉铆接,采用如图所示铆钉排列方式,则两种情况下板的。
A.最大拉应力相等,挤压应力不等
B.拉应力不等,挤压应力相等
C.最大拉应力和挤压应力都相等
调漆设备D.最大拉应力和挤压应力都不等
解析:每个销钉承受F/4的力。
三、填空题
1、如图所示的拉杆受力图,其上的剪切面面积是πd ²,挤压面积是24
3d π。
2、在剪切实用计算中,假设剪切应力在剪切面上是均匀分布的,切应力的计算公式是
大型屋面板
S S A F =τ。3、剪切面面积等于剪切面的实际面积,挤压面面积不等于接触面的实际面积,平面接触面是挤压面面积等于平面的面积,半圆柱面接触时挤压面面积等于半径乘以高度。
4、如图所示的手钳,销钉剪切面上的剪力是270KN 。
图有误,无法求解。建议缺少的那个尺寸按20计,求取结果。
5、如图为两木杆的榫接头,每个杆的剪切面面积为bc ,挤压面面积为ab 。
解析:图有误,把a标在图示处。
四、计算题
1、试校核图示连接销钉的剪切强度。已知F=100KN,销钉直径d=30mm,材料的许用剪切力[τ]=60Mpa
,若强度不够,应改用至少多大直径的销钉?
解:销钉的每一个剪切面所承受的剪力如图(b)所示,Fs=F/2。
销钉的剪切强度校核为:
Mpa
60
][
Mpa
7.70
10
30
4
2
10
100
A2
F
A
F
6-
2
3
s
max
=
>
=
=
=
π
τ
因此,强度不够,不够安全工作。
利用强度条件进行截面设计:]
[
邮购盒max
τ
τ≤,即]
[
A
τ
s
F
,则有:
mm
m
d
d
d
F6.32
10
6.32
10
60
4
2
10
100
][
4
2
3
6
2
盲源分离3
2
=
防水防漏电插座
-
π
τ
π
故,改用直径d=33mm的销钉。
2、如图所示,一螺栓将拉杆与厚为8mm的两块盖板相连接。各零件材料相同,许用应力[σ]=80Mpa,[τ]=60Mpa,[bs
σ]=160Mpa。若拉杆的厚度δ=15mm,拉力F=120KN,试设计螺栓直径d及拉杆宽度b。
解:(1)按剪切强度要求设计螺栓直径。螺栓直径所受剪力为2
F F s =
,应满足剪切强度条件。mm
m d d F A F s 7.35107.35][4232=⨯=⇒≤⨯==-τπτ(2)按挤压强度要求设计螺栓直径。mm m d F A F 501050][d 3bs bs =⨯≥⇒≤==-σδ
σ综上(1)、(2)可知,螺栓直径取d=50mm 。
(3)按拉伸强度要求设计拉杆的宽度。
mm m F A F 10010100b ][b 3N =⨯≥⇒≤==-σδ
σ故,取d=50mm ,b=100mm 。
3、在厚度δ=5mm 的钢板上,冲出一个形状如图所示的孔,钢板剪断时的剪切极限应力[τ]=300Mpa ,求冲床所需的冲力F 。
解:要将钢板剪断,剪切面上的切力应满足:[]
ττ≥其中,剪切面面积()δ
π2.02+=R A 由此得到:[]()KN
A F 771005.02.005.02103006=⨯+⨯⨯⨯==πτ4、木榫接头如图所示。a=b=12cm ,h=35cm ,c=4.5cm ,F=40kN 。试求接头的剪切和挤压应力。
解:作用在木榫接头上的剪力为F ,剪切面面积为bh ,接头的切应力为:
Mpa bh F 952.010
3512104043
=⨯⨯⨯==-τ作用在木榫接头上的挤压力F ,挤压面面积为bc ,接头的挤压应力为:
Mpa bc F bs 41.7105.41210404
3
=⨯⨯⨯==-σ5、如图所示,用两个铆钉将140mm×140mm×12mm 的等边角钢铆接在立柱上,构成支托。若F=30kN ,铆钉的直径为21mm
,试求铆钉的剪应力和挤压应力。
解:由于结构与载荷对称,所以两个铆钉的受力相等,作用在每个铆钉上的挤压力和剪力分别为F/2。铆钉的切应力为:
MPa d F A F s 3.4310214
21030426
232=⨯⨯⨯===-ππτ铆钉的挤压应力为:
小麦玉米联合收割机MPa d F A F bs bs 5.591021122103026
3
=⨯⨯⨯⨯===-δσ6、如图所示,用夹剪剪断直径为3mm 的铅丝。若铅丝的剪切极限应力为100MPa ,试问需要多大的F ?若销钉B 的直径为8mm
,试求销钉内的剪应力。

本文发布于:2024-09-24 02:21:25,感谢您对本站的认可!

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