理论教育 挤压应力计算及对螺栓连接的作用

挤压应力计算及对螺栓连接的作用

时间:2023-06-17 理论教育 版权反馈
【摘要】:挤压面上单位面积所受到的挤压力称为挤压应力,挤压应力用符号Rbc表示,其表达式为图2-23螺栓挤压变形式中,Fbc——挤压力,挤压力与挤压面积相互垂直;Abc——挤压面积。当挤压面为平面时,则挤压面积是接触面的面积。在对连接件进行强度计算时,由于剪切与挤压相伴而生,所以工程结构中既要考虑剪切强度,又要注意挤压强度。图2-24螺栓连接中螺栓尺寸的核算解:求剪力FS和挤压力Fbc。

挤压应力计算及对螺栓连接的作用

1.挤压变形的概念

螺栓铆钉等连接件在外力作用下发生剪切变形的同时,在连接件与被连接件的接触面上互相压紧,产生局部塑性变形,甚至压溃破坏的现象,称为挤压变形,如图2-23所示。

需要说明的是,挤压变形和压缩变形是两个完全不同的概念,挤压变形发生在两个构件相互接触的表面,产生局部塑性变形;压缩变形发生在整个构件内,产生整体塑性变形。

2.挤压应力

工程中常假定挤压力在挤压面上是均匀分布的。挤压面上单位面积所受到的挤压力称为挤压应力,挤压应力用符号Rbc表示,其表达式为

图2-23 螺栓挤压变形

式中,Fbc——挤压力,挤压力与挤压面积相互垂直;

   Abc——挤压面积。

当挤压面为半圆柱面时,如铆钉、螺栓、销钉等连接件的挤压面,则挤压面积是半圆柱面的正投影面积,即Abc=dt。d为圆柱体的直径,t为被连接件的厚度。当挤压面为平面时,则挤压面积是接触面的面积。

3.挤压强度条件

为了保证连接件在工作时不发生挤压破坏,必须使连接件的工作挤压应力不超过材料的许用挤压应力,即连接件的挤压强度条件为

式中,[Rbc]——材料的许用挤压应力,其值可根据试验测定,也可从有关设计手册中查得。(www.daowen.com)

连接件的挤压强度条件同样可以解决强度的校核、截面尺寸选择和确定许可载荷等问题。在挤压强度计算中,当连接件与被连接件的材料不同时,应对挤压强度较低的构件进行强度计算。

在对连接件进行强度计算时,由于剪切与挤压相伴而生,所以工程结构中既要考虑剪切强度,又要注意挤压强度。

【例2-3】 图2-24为螺栓连接,已知钢板厚度t=10mm,螺栓的许用切应力[τ]=100MPa,许用挤压应力[Rbc]=200MPa,F=28kN。试选择螺栓的直径尺寸。

图2-24 螺栓连接中螺栓尺寸的核算

解:

(1)求剪力FS和挤压力Fbc。螺栓的破坏可能沿着m—m面被剪断以及钢板孔壁间的挤压变形,采用截面法可求得

(2)按剪切强度条件计算螺栓直径d,由

(3)按挤压强度条件计算螺栓直径d,由

如果要螺栓同时满足剪切和挤压强度的要求,则其最小直径d=19mm。

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈