【導(dǎo)讀】但在工程實際中，受力構(gòu)件的發(fā)生的變形形式往往。都是由兩種或兩種以上的基本變形所構(gòu)成的。變形，稱為組合變形。形的簡化與組合變形的分析是工程力學(xué)的一項重要內(nèi)容。此時，組合變形問題就可利用疊加原理分解。構(gòu)件進行強度和剛度計算。可參照其它相關(guān)資料的介紹。的切應(yīng)力的影響。重點介紹組合變形問題的強度設(shè)計。件可能的危險截面及其內(nèi)力分量。內(nèi)，但不是同一平面內(nèi)時。顯然，斜彎曲是兩個平面彎曲組成的組合變形形式，將外載沿橫截面的兩個形心主軸分解，與外力的作用線垂直。有最大拉應(yīng)力和壓應(yīng)力。大拉應(yīng)力，如圖所示。布的，并且距離中性軸等距離處其應(yīng)力值相等。

　　

【正文】 變 形 連接件的強度計算 ][][ jyjy ???? ?? ；][][ jyjyjyFA FA?? ?? ；][][ jyjyjy AF AF ?? ?? ；連 接 件 的 強 度 實 用 計 算 連接件的強度實用計算主要有三類問題 : ? 校核強度 ? 設(shè)計尺寸 ? 確定許可荷載 86 水 利 土 木 工 程 學(xué) 院 工 程 力 學(xué) 課 程 組 第 9章 組 合 變 形 連接件的強度計算 F Fjy 木制榫接頭 ，a=b=12cm, c=, h=35cm, F=40kN, 求接頭的剪應(yīng)力和擠壓應(yīng)力 。 FFF jyQ ?? ? 取右半部分為研究對象 ， 畫受力圖 ， 其剪力 和 擠壓力為 F F F F b a c h QAMP abhFAF ???? MP acbFAFjyjyjy ????? 剪應(yīng)力和擠壓應(yīng)力 分別為 jyA?【 例 914】 【 解 】 87 水 利 土 木 工 程 學(xué) 院 工 程 力 學(xué) 課 程 組 第 9章 組 合 變 形 連接件的強度計算 如圖所示 ， 在 t=8mm的鋼板上沖出直徑為d=35mm的圓孔 ， 若鋼板的剪切強度極限為 ?b=320MPa，求所需沖床的沖壓力 FP。 ?【 例 915】 【 解 】 此例中剪切面是一個直徑為 d高度為 t的圓柱面 ， 其面積為 AQ= ?d t 。 由所需滿足的剪切強度條件 bQPAF ?? ??得 d t FP bbQP t d AF ??? ?? ????)( 8 1 kN ?取沖壓力為 FP=285kN。 88 水 利 土 木 工 程 學(xué) 院 工 程 力 學(xué) 課 程 組 第 9章 組 合 變 形 連接件的強度計算 FN ? 取 鍵和軸為研究對象 ， 進行受力分析 。 齒輪與軸由平鍵連接(b h L=20 12 100)， 它傳遞的扭矩 m=2kNm， 軸直徑 d=70mm，鍵容許剪應(yīng)力為 [?]=60MPa， 容許擠壓應(yīng)力為 [?jy]=100MPa， 試校核鍵的強度 。 kNdmF 57222???2hm m d b h L F FN ?【 例 916】 【 解 】 F 89 水 利 土 木 工 程 學(xué) 院 工 程 力 學(xué) 課 程 組 第 9章 組 合 變 形 連接件的強度計算 所以 ，鍵滿足強度要求。 ? ? MP aMP abLFAF ????? ??? 剪應(yīng)力強度 校核 FFF jyQ ??? ? MP aMP ahL FAF jyjyjyjy ????? ??m d F FN FN b h L F QA? 擠壓應(yīng)力強度 校核 90 水 利 土 木 工 程 學(xué) 院 工 程 力 學(xué) 課 程 組 第 9章 組 合 變 形 連接件的強度計算 一鉚接頭 ， 受力 F=110kN， 已知鋼板厚度為 t=1cm， 寬度 b=， 容許應(yīng)力為 [? ]= 160MPa；鉚釘?shù)闹睆?d=， 容許剪應(yīng)力為 [?]=140MPa， 容許擠壓應(yīng)力為[?jy]= 320MPa。 F b F t t d F F 設(shè)每個鉚釘受力相等， 試： 校核接頭強度。 ?【 例 917】 91 水 利 土 木 工 程 學(xué) 院 工 程 力 學(xué) 課 程 組 第 9章 組 合 變 形 連接件的強度計算 ? 受力分析如圖 4FFFjyQ ??? 校核鉚釘 強度 ? ???????????M P adFAF10110 722　　? ?jyjyjyjy MP atdFAF ?? ???????? 11047【 解 】 F t t d F F 1 1 2 2 3 3 4F92 水 利 土 木 工 程 學(xué) 院 工 程 力 學(xué) 課 程 組 第 9章 組 合 變 形 連接件的強度計算 ? 22和 33面為危險 截 面 ? ? MP aMP a ??? ?733 10)(1110)( ??????? dbtF?所以 ，接頭安全。 F t t d F F 1 1 2 2 3 3 4F 72210)(41103)2(43????????? dbtF?? ? MP aMP a ??? ?3F/4 F ＋ F/4 FN圖 【 解 】93 圖示為受拉力 F=150kN作用的對接接頭 ，其中主板寬度 b=170mm、 厚度 t1=10mm， 上下蓋板的厚度t2=6mm。 已知材料容許拉應(yīng)力為 [σ]=160MPa， 容許切應(yīng)力為 [τ]=100MPa， 容許擠壓應(yīng)力為 [σbs]=300MPa， 試確定鉚釘?shù)闹睆?。 水 利 土 木 工 程 學(xué) 院 工 程 力 學(xué) 課 程 組 第 9章 組 合 變 形 連接件的強度計算 ?【 例 918】 （ b） b F F （ a） F F t2 t2 t1 94 水 利 土 木 工 程 學(xué) 院 工 程 力 學(xué) 課 程 組 第 9章 組 合 變 形 連接件的強度計算 m n (c) (b) n m F 【 解 】 b F F F/3 F/3 F/3 2F/3 (d) ＋ FN圖 F ? 取圖示板為研究對象 ， 畫受力圖和軸力圖 ， 由剪切強度條件 ][4/2/2 τπd nFAFτ ???63101003101502][2?????????n πFd得 mmm 3 ??? ?95 水 利 土 木 工 程 學(xué) 院 工 程 力 學(xué) 課 程 組 第 9章 組 合 變 形 連接件的強度計算 ? 校核擠壓強度 3333/101 5 0?? ?????選擇鉚釘?shù)闹睆綖?18mm。 m n (c) (b) n m F b F F F/3 F/3 F/3 2F/3 (d) ＋ FN圖 F 【 解 】 ][28010280 6 bsσM P aPa ????1dtn/FAFσbsbsbs ??96 水 利 土 木 工 程 學(xué) 院 工 程 力 學(xué) 課 程 組 第 9章 組 合 變 形 連接件的強度計算 對于截面 m?m ? ? ? ?241mtmdbA?????????? ?σAFσ?????????M P 10150643Nm n (c) (b) n m F b F F F/3 F/3 F/3 2F/3 (d) ＋ FN圖 F 【 解 】 ? 主板抗拉強度校核 (t12t2) 97 水 利 土 木 工 程 學(xué) 院 工 程 力 學(xué) 課 程 組 第 9章 組 合 變 形 連接件的強度計算 對于截面 n?n m n (c) (b) n m F b F F F/3 F/3 F/3 2F/3 (d) ＋ FN圖 F 【 解 】 ? 主板抗拉強度校核 (t12t2) ? ?24 ???????A? ?σAFσ??????????M P 3/210150643N鋼板滿足抗拉強度條件。 最終選擇鉚釘直徑為 18mm。 98 某鋼桁架的一個結(jié)點如圖所示 ， 斜桿 AB由兩個 63 6的等邊角鋼組成 ， 受力 FP=140kN的作用 ， 該斜桿用螺栓連接在厚度為 t=10mm板上 ， 螺栓直徑為 d=16mm。已知角鋼 、 結(jié)點板和螺栓的材料均為 Q235鋼 ， 容許應(yīng)力為[?]=170MPa， [?]=130MPa， [?jy]=300MPa， 試選擇螺栓個數(shù) ， 并校核斜桿 AB的拉伸強度 。 水 利 土 木 工 程 學(xué) 院 工 程 力 學(xué) 課 程 組 第 9章 組 合 變 形 連接件的強度計算 ?【 例 919】 FP A B m m d t 663??663??99 水 利 土 木 工 程 學(xué) 院 工 程 力 學(xué) 課 程 組 第 9章 組 合 變 形 連接件的強度計算 FP A B d t 663??663??由剪切強度公式得 設(shè)有 n 個螺栓，每個螺栓受到相等的力，每個螺栓有兩個受剪面。每個受剪面上的剪力為 ? 由剪切強度選擇螺栓個數(shù) 【 解 】 受剪面 nFnFF PPQ 22/ ??n=， M P adnFAF P 130][42/2 ????? ???取 n=3。 100 水 利 土 木 工 程 學(xué) 院 工 程 力 學(xué) 課 程 組 第 9章 組 合 變 形 連接件的強度計算 ? 校核擠壓強度 每個螺栓和結(jié)點板的擠壓力為 取 n=3，名義擠壓應(yīng)力為 d t 663??663??【 解 】 nFF Pjy ?tdnFAF Pjyjyjy/???MP a2 9 2?M P ajy 3 0 0][ ?? ?采用 3 個螺栓能滿足擠壓強度條件。 FP A B 101 水 利 土 木 工 程 學(xué) 院 工 程 力 學(xué) 課 程 組 第 9章 組 合 變 形 連接件的強度計算 ? 校核角鋼拉伸強度 取兩根角鋼一起作為分離體 ，受力圖及軸力圖如圖所示 。 角鋼在 mm 截面的軸力最大 ， 該截面又因螺栓孔而削弱 ， 因此為危險截面 。 FP A B + m m 【 解 】 FP/3 FP/3 FP/3 由型鋼表查得，每個 ∠ 63 6角鋼橫截面面積為 A= 。由軸向拉壓桿的強度條件得 MP adtA FAF PN 111)(2 101402 33430??????? ????? ???）（凈?M P aM P a 1 7 0][1 1 1 ??? ??斜桿滿足拉伸強度的要求。 102 水 利 土 木 工 程 學(xué) 院 工 程 力 學(xué) 課 程 組 拉伸（壓縮）＋彎曲 斜彎曲 彎曲＋扭轉(zhuǎn)拉伸（壓縮） 曲彎 扭轉(zhuǎn)NF M yM zM M T? ? ? ? ? ?復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)單向應(yīng)力狀態(tài)?強度理論強度條件? ??? ?max ? ??? ?r選擇截面校核強度 確定許可載荷 組合變形總結(jié) 第 9章 組 合 變 形 彎扭組合變形 水 利 土 木 工 程 學(xué) 院 工 程 力 學(xué) 課 程 組