螺栓剪切
m6螺栓剪切力
m6螺栓剪切力
摘要：
1.M6 螺栓简介
2.螺栓剪切力的概念
3.M6 螺栓的剪切力计算方法
4.M6 螺栓剪切力的应用
正文：
一、M6 螺栓简介
M6 螺栓是一种用于连接两个物体的螺纹紧固件，它的直径为6mm。
在各种机械设备、建筑结构和车辆制造等领域中，M6 螺栓发挥着重要的连接作用。
二、螺栓剪切力的概念
螺栓剪切力是指在螺栓连接中，由于受到外力作用而导致螺栓产生剪切变形的力。
在实际应用中，螺栓剪切力对螺栓的强度和稳定性有着重要影响。
因此，了解和计算螺栓剪切力对于保证螺栓连接的可靠性和安全性至关重要。
三、M6 螺栓的剪切力计算方法
M6 螺栓的剪切力计算公式为：
剪切力= 预紧力×摩擦系数
其中，预紧力是指在螺栓连接之前，通过拉伸螺栓产生的力。
摩擦系数是指螺栓在连接过程中受到的摩擦力与预紧力的比值。
根据不同的使用环境和材料，摩擦系数的取值范围为0.15~0.35。
四、M6 螺栓剪切力的应用
了解M6 螺栓的剪切力对于选择合适的螺栓材料、设计合理的螺栓结构以及分析螺栓连接的强度和稳定性具有重要意义。
在实际应用中，根据被连接物体的材料、尺寸和受力情况，可以参考M6 螺栓的剪切力计算结果，选择合适的螺栓规格和预紧力，以确保螺栓连接的可靠性和安全性。
螺栓剪切
第六章剪切本章内容剪切和挤压的概念剪切和挤压实用计算§6.1剪切的概念和实例一、工程实例连接件：铆钉、键、销钉、螺栓等剪切机械：剪切机二、受力特点载荷垂直于构件轴线作用，为两个大小相等、方向相反、作用线相距的一对力。
§6.2连接件的实用强度计算工程上常用连接件将构件连接起来，以实现力和运动的传递。
当结构工作时，连接件将发生剪切变形，如图6-23所示。
若外力过大，连接件会沿剪切面被剪断，使连接破坏。
图6-21 受剪构件a)铆钉连接件 b) 键连接件连接件发生剪切变形的同时，连接件和被连接件的接触面相互压紧。
这种现象称为挤压现象，接触面叫挤压面。
挤压力过大时，连接件或被连接件在接触的局部范围内将产生塑性变形，甚至被压溃，造成连接松动。
如图6-22所示。
图6-22 挤压现象为了保证连接件不发生剪切破坏，结构不发生挤压破坏，必须对其进行剪切和挤压强度计算。
1．剪切和挤压的实用计算（1）剪切实用计算 现以图6-23a 所示螺栓连接为例进行分析。
螺栓的受力如图6-23b 所示。
为分析螺栓在剪切面上的强度，沿剪切面mn 截开并取任一部分为研究对象。
由平衡条件可知，两个截面上必有与截面相切的内力Q F ，且F F Q =，Q F 称为剪力。
图6-23 螺栓连接的受力情况切应力在剪切面上的分布情况比较复杂，为了计算简便，工程中通常采用以实验、经验为基础的实用计算，即近似地认为切应力在剪切面上是均匀分布的，则有A F Q=τ (6-12)式中，τ为切应力；Q F 为剪切面上的剪力；A 为剪切面面积。
要保证连接件不发生剪切破坏，τ应不超过材料的许用切应力[]τ，所以剪切强度条件为[]ττ≤=A F Q（6-13）[]τ由材料的剪切极限应力b τ除以安全系数得出，b τ根据与连接件工作情况类似的剪切破坏试验所测得的破坏载荷按式（6－12）算出。
运用式（6－13）可以进行剪切强度计算，解决强度计算中的三类问题。
普通螺栓受剪连接的五种可能破坏形式
普通螺栓受剪连接的五种可能破坏形式普通螺栓受剪连接的五种可能破坏形式1. 引言普通螺栓常用于结构连接中，而螺栓的受剪连接是一种常见的连接方式。
在工程实践中，螺栓连接的破坏形式是一个十分重要的问题，对于结构的安全性具有重要意义。
本文将就普通螺栓受剪连接的五种可能破坏形式展开讨论，以便读者能够更全面、深入地了解螺栓连接受剪破坏的具体情况。
2. 拉断破坏第一种可能的破坏形式是拉断破坏。
当受剪载荷作用下，螺栓可能会发生拉断破坏。
这种破坏形式通常是由于剪切力超过了螺栓的承载能力，导致螺栓的轴向拉伸应力超过了其材料的屈服强度，最终导致螺栓的断裂。
拉断破坏是受剪连接中最常见的破坏形式之一，需要在设计和施工中予以重视。
3. 剪切破坏第二种可能的破坏形式是剪切破坏。
在受剪载荷的作用下，螺栓可能会发生剪切破坏。
剪切破坏通常是由于螺栓材料的抗剪强度不足以抵抗受剪力的作用，导致螺栓的剪切截面发生破坏。
这种破坏形式在一些特定的工况下可能会出现，需要在设计中进行合理的考虑和计算。
4. 拔出破坏第三种可能的破坏形式是拔出破坏。
在受剪连接中，由于螺栓受到剪切载荷的作用，螺栓可能会产生拔出破坏。
这种破坏形式通常是由于受剪螺栓与连接件之间的摩擦力不足以抵抗受剪力的作用，导致螺栓在受剪载荷下被拔出连接件，从而导致连接失效。
5. 拉脱破坏第四种可能的破坏形式是拉脱破坏。
在受剪连接中，螺栓可能会发生拉脱破坏。
这种破坏形式通常是由于受剪载荷的作用引起螺栓和连接件之间的轴向分离，导致螺栓在受剪载荷下发生拉脱破坏。
拉脱破坏在一些特殊的工况下可能会出现，需要进行合理的设计和施工措施以避免此类破坏形式的发生。
6. 扭断破坏第五种可能的破坏形式是扭断破坏。
在受剪连接中，螺栓可能会发生扭断破坏。
这种破坏形式通常是由于受剪载荷的作用引起螺栓发生了过大的扭矩，导致螺栓发生了扭断破坏。
扭断破坏是受剪连接中的一种特殊破坏形式，需要引起工程师的高度重视。
7. 结语通过以上对普通螺栓受剪连接的五种可能破坏形式的讨论，我们不难发现，在实际的工程设计和施工中，对于螺栓连接的受剪破坏形式需要进行充分的了解和分析，以便能够合理地设计和选用螺栓连接，从而确保结构的安全性和可靠性。
10.9级 m10螺栓剪切力
10.9级 m10螺栓剪切力螺栓是一种非常常见的紧固元件，在工程和制造业中有着广泛的应用。
其中，10.9级 M10螺栓是一种高强度的螺栓，具有很强的抗拉强度和抗剪强度。
本文将重点讨论10.9级 M10螺栓的剪切力问题，探讨其在实际应用中的性能和特点。
一、10.9级 M10螺栓的概述10.9级 M10螺栓由碳钢材料制成，经过热处理，具有高强度和硬度。
10.9级表示其抗拉强度的等级，该螺栓的最小抗拉强度为1000 MPa，抗剪强度为高于抗拉强度的90%。
M10表示其直径为10毫米。
二、10.9级 M10螺栓的剪切力计算方法计算螺栓的剪切力可以基于牛顿定律和力的平衡原理展开。
在工程中，剪切力的计算是为了确定材料或结构在给定工况下的承载能力。
对于10.9级 M10螺栓，其剪切力的计算公式为：Fv = 0.6 × As × τs其中，Fv表示剪切力，As表示螺栓剪切断面积，τs表示每单位面积的剪切应力。
螺栓的剪切断面积可以通过以下公式计算：As = π × d² / 4其中，d表示螺栓的直径。
剪切应力可以通过以下公式计算：τs = Fv / As螺栓的剪切强度可以通过以下公式计算：τb = τs / σs其中，σs表示材料的抗剪强度。
根据以上公式，可以得到10.9级 M10螺栓的剪切力计算结果。
三、10.9级 M10螺栓的性能特点10.9级 M10螺栓具有较高的抗拉强度和抗剪强度，适用于高强度要求的工程和制造领域。
其硬度高，耐磨性强，能够承受较大的压力和负荷。
此外，10.9级 M10螺栓还具有以下特点：1. 安装方便：螺栓结构简单，安装方便，可重复使用。
2. 耐腐蚀性：经过特殊处理，10.9级 M10螺栓具有较好的耐腐蚀性能，可以用于不同环境下的工程项目。
3. 抗疲劳性好：10.9级 M10螺栓在长期反复加载的情况下，具有较好的抗疲劳性能。
4. 成本效益高：10.9级 M10螺栓的制造成本相对较低，且寿命长，具有较高的成本效益。
螺栓受剪切力状态下的分析和计算
（2）螺栓排列的要求
①受力要求
在垂直于受力方向：对于受拉构件，各排螺栓的中距 及边距不能过小，以免使螺栓周围应力集中相互影响， 且使钢板的截面削弱过多，降低其承载能力。
平行于受力方向： 端距应按被连接钢板抗挤压及抗剪切等强度条件确定，
以便钢板在端部不致被螺栓冲剪撕裂，规范规定端距不 应小于2d0；
螺栓连接的构造要求
螺栓连接除了满足上述螺栓排列的容许距离外，根据 不同情况尚应满足下列构造要求：
（1）为了证连接的可靠性，每个杆件的节点或拼接接头一 端，永久螺栓不宜少于两个，但组合构件的缀条除外。
（2）直接承受动荷载的普通螺栓连接应采用双螺帽，或其 他措施以防螺帽松动。
（3）C级螺栓宜用于沿杆轴方向的受拉连接，可用于抗剪连 接情况有：承受静载或间接动载的次要连接；承受静载的可 拆卸结构连接；临时固定构件的安装连接。 （4）型钢构件拼接采用高强螺栓连接时，为保证接触面紧密， 应采用钢板而不能采用型钢作为拼接件。
N
b c
d
t
f
b c
d
式中： fcb —螺栓承压强度设计值； ∑ t— 连 接 接 头 一 侧 承 压 构 件 总 厚 度 a+b+c 和
d+e的较小值。
N/3
a
N/3
b
N/3
c
d
N/2
e
N/2
一个抗剪普通螺栓的承载力设计值：
Nb min
min
N
vb，N
b c
四、受剪螺栓组连接的计算
N
++ ++
坏。
2、单个普通螺栓的抗剪承载力计算
由破坏形式知抗剪螺栓的承载力取决于螺栓杆受剪和孔 壁承压（即螺栓承压）两种情况。
8.8级m8螺栓的剪切力
8.8级M8螺栓的剪切力是一个重要的机械性能参数，它直接影响到螺栓在承受剪切载荷时的安全性和可靠性。
剪切力是指当螺栓受到垂直于其轴线的外力作用时，螺栓杆部发生断裂所需的最小力。
这个力的大小与螺栓的材料、直径、长度以及螺纹的形式等因素有关。
首先，我们来看一下8.8级M8螺栓的材料。
8.8级螺栓是一种高强度螺栓，其材料通常为低碳合金钢，如20MnTiB、35VB等。
这些钢材具有较高的屈服强度和抗拉强度，能够承受较大的载荷。
根据国家标准GB/T 3098.1-2010《紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱》，8.8级螺栓的屈服强度不低于800MPa，抗拉强度不低于980MPa。
接下来，我们来看一下M8螺栓的直径和长度。
M8表示螺栓的公称直径为8mm，而实际直径可能会有一定的偏差。
螺栓的长度通常根据实际需要来确定，常见的长度有10mm、12mm、16mm等。
长度越长，剪切力越大。
此外，螺纹的形式也会影响剪切力。
常见的螺纹形式有粗牙和细牙两种。
粗牙螺纹的齿距较大，承载能力较强，但自锁性能较差；细牙螺纹的齿距较小，承载能力较弱，但自锁性能较好。
对于8.8级M8螺栓，通常采用细牙螺纹，以提高其承载能力和安全性。
那么，如何计算8.8级M8螺栓的剪切力呢？我们可以使用以下公式进行估算：剪切力（F）= π×(d^2)/4×P其中，F表示剪切力，单位为牛顿（N）；d表示螺栓的公称直径，单位为毫米（mm）；P表示螺栓的预紧力，单位为兆帕（MPa）。
以M8螺栓为例，假设其公称直径为8mm，预紧力为100MPa，代入公式计算得到：剪切力（F）= π×(8^2)/4×100 = 2512N因此，8.8级M8螺栓的剪切力约为2512牛顿。
需要注意的是，这个值只是一个估算值，实际的剪切力可能会受到螺栓制造工艺、安装误差等因素的影响而有所不同。
在实际应用中，应根据具体情况选择合适的螺栓规格和预紧力，以确保螺栓的安全性和可靠性。
(完整)螺栓剪切强度计算
螺栓剪切强度计算一、基本公式mmM1螺栓的应力截面积：0.462mmM2螺栓的应力截面积：2.072mmM3螺栓的应力截面积：5。
032mmM4螺栓的应力截面积：8。
782mmM5螺栓的应力截面积：14。
22mmM6螺栓的应力截面积：20.12mmM8螺栓的应力截面积:36。
62mmM10螺栓的应力截面积:582mmM12螺栓的应力截面积：84。
32mmM14螺栓的应力截面积：1152mmM16螺栓的应力截面积：1572mmM18螺栓的应力截面积:1922mmM20螺栓的应力截面积：2452mmM22螺栓的应力截面积:3032mmM24螺栓的应力截面积：3532mmM27螺栓的应力截面积：4592mmM30螺栓的应力截面积：5612mmM33螺栓的应力截面积：6942mmM36螺栓的应力截面积：8172mmM39螺栓的应力截面积：9762二、螺栓代号含义8.8级螺栓的含义是螺栓强度等级标记代号由“•”隔开的两部分数字组成.标记代号中“•”前数字部分的含义表示公称抗拉强度，碳钢:公制螺栓机械性能等级可分为：3。
6、4。
6、4。
8、5.6、5.8、6。
8、8。
8、9.8 、13.51 、螺栓材质公称抗拉强度达800MPa级; （第一个8)2、螺栓材质的屈强比值为0。
8；（第二个8就是0.8)3、螺栓材质的公称屈服强度达800×0.8=640MPa级三、剪应力和拉引力关系实验证明，对于一般钢材，材料的许用剪应力与许用拉应力有如下关系：塑性材料[t］=0.6—0.8[b］;脆性材料[t］=0.8—1.0［b]四、零件应力取值机械设计或工程结构设计中允许零件或构件承受的最大应力值。
要判定零件或构件受载后的工作应力过高或过低，需要预先确定一个衡量的标准,这个标准就是许用应力。
凡是零件或构件中的工作应力不超过许用应力时，这个零件或构件在运转中是安全的，否则就是不安全的。
许用应力是机械设计和工程结构设计中的基本数据.在实际应用中，许用应力值一般由国家工程主管部门根据安全和经济的原则，按材料的强度、载荷、环境情况、加工质量、计算精确度和零件或构件的重要性等加以规定.许用应力等于考虑各种影响因素后经适当修正的材料的失效应力(静强度设计中用屈服极限yield limit或强度极限strength limit疲劳强度设计中用疲劳极限fatigue limit）除以安全系数。
螺栓剪切试验方法介绍
螺栓剪切试验方法介绍螺栓剪切试验方法介绍1. 引言螺栓剪切试验是一种常见的力学试验，用于评估螺栓的剪切性能。
螺栓是工程中常用的紧固件，承受的是剪切力。
了解和评估螺栓的剪切性能对确保结构的安全和可靠性至关重要。
本文将对螺栓剪切试验的方法进行介绍。
2. 剪切试验装置为了进行螺栓剪切试验，需要一套专门的试验装置。
这个装置通常由一台万能试验机、两个夹持装置和一套加载系统组成。
夹持装置用于固定螺栓，加载系统则用于施加剪切力。
3. 试验流程螺栓剪切试验的流程通常如下：(1) 准备工作：选择适当的试验样品，并清洁表面，确保其无污垢和损伤。
(2) 夹持试样：将试样夹入夹持装置中，确保螺栓的头部和螺纹端部固定好，夹持装置要紧固牢固。
(3) 施加剪切力：通过加载系统施加垂直于螺栓轴线方向的剪切力，增加加载直至螺栓发生剪断。
(4) 记录试验数据：在加载过程中，记录试验参数，如加载力和位移等，并及时记录试样破坏的情况。
(5) 总结和分析数据：对试验数据进行总结和分析，评估螺栓的剪切性能。
4. 试验注意事项在进行螺栓剪切试验时，需要注意以下几点：(1) 选择合适的试验样品：试验样品应具有代表性，可以根据实际应用情况选择尺寸和材料。
(2) 夹持装置的固定：夹持装置要保证与螺栓头部和螺纹端部的连接紧固可靠。
(3) 施加剪切力的方式：剪切力要垂直于螺栓轴线方向，并逐渐增加，以防止局部变形和破坏。
(4) 试验数据的记录和分析：及时记录试验数据，并对试样破坏的情况进行分析，评估螺栓的剪切性能。
5. 观点和理解螺栓剪切试验是评估螺栓剪切性能的重要手段之一。
通过剪切试验，可以获取螺栓在剪切加载下的受力性能和破坏特点，为工程设计和应用提供参考依据。
在实际应用中，确保螺栓的剪切性能符合设计要求，可以提升结构的稳定性和可靠性。
总结：螺栓剪切试验是一种评估螺栓剪切性能的常用试验方法。
通过准备试样、夹持试样、施加剪切力、记录试验数据和分析结果，可以全面了解螺栓的剪切特性。
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第六章剪切
本章内容
剪切和挤压的概念
剪切和挤压实用计算
§6.1剪切的概念和实例
一、工程实例
连接件：铆钉、键、销钉、螺栓等
剪切机械：剪切机
二、受力特点
载荷垂直于构件轴线作用，为两个大小相等、方向相反、作用线相距的一对力。
§6.2连接件的实用强度计算
工程上常用连接件将构件连接起来，以实现力和运动的传递。
当结构工作时，连接件将发生剪切变形，如图6-23所示。
若外力过大，连接件会沿剪切面被剪断，使连接破坏。
图6-21 受剪构件
a)铆钉连接件 b) 键连接件
连接件发生剪切变形的同时，连接件和被连接件的接触面相互压紧。
这种现象称为挤压现象，接触面叫挤压面。
挤压力过大时，连接件或被连接件在接触的局部范围内将产生塑性变形，甚至被压溃，造成连接松动。
如图6-22所示。
图6-22 挤压现象
为了保证连接件不发生剪切破坏，结构不发生挤压破坏，必须对其进行剪切和挤压强度计算。
1．剪切和挤压的实用计算
（1）剪切实用计算 现以图6-23a 所示螺栓连接为例进行分析。
螺栓的受力如图6-23b 所示。
为分析螺栓在剪切面上的强度，沿剪切面mn 截开并取任一部分为研究对象。
由平衡条件可知，两个截面上必有与截面相切的内力Q F ，且F F Q =，Q F 称为剪力。
图6-23 螺栓连接的受力情况
切应力在剪切面上的分布情况比较复杂，为了计算简便，工程中通常采用以实验、经验为基础的实用计算，即近似地认为切应力在剪切面上是均匀分布的，则有
A F Q
=τ (6-12)
式中，τ为切应力；Q F 为剪切面上的剪力；A 为剪切面面积。
要保证连接件不发生剪切破坏，τ应不超过材料的许用切应力[]τ，所以剪切强度条件为
[]ττ≤=A F Q
（6-13）
[]τ由材料的剪切极限应力b τ除以安全系数得出，b τ根据与连接件工作情况类似的剪切破坏试验所测得的破坏载荷按式（6－12）算出。
运用式（6－13）可以进行剪切强度计算，解决强度计算中的三类问题。
具体材料的[]τ可以从有关设计规范中查得。
一般金属材料的[]τ和许用拉应力[]σ间存在如下的关系：
塑性材料
[]()[]στ8.0~6.0= 脆性材料 []()[]στ0.1~8.0=
（2）挤压实用计算 挤压面上的压力称为挤压力，用c F 表示。
挤压面上的压强称为挤
压应力用c σ表示。
挤压应力在挤压面上的分布较复杂，在实用计算中假定挤压面上的挤压应力均匀分布，其强度条件为
[]c c
c c A F σσ≤= （6-14） 式中c A 为挤压面面积，其计算视接触面的情况而定。
如图6-24a 所示连接件为键，挤压面为平面，则挤压面即接触面，2hl A c =；螺栓、铆钉、销钉等圆柱形联接件接触面近于半圆柱面，挤压应力的分布大致如图6-24b 所示，中点的挤压应力值最大。
若以圆柱面的正投影面积A ＝t
d 除挤压力，则所得应力与圆柱接触面上的实际最大应力值大致相等，故挤压面面积按td A =计算。
[]c σ为材料的许用挤压应力，其数值由试验结果计算确定。
设计时可查有关手册，一般金属材料的[]c σ与许用拉应力[]σ间存在如下关系：对于塑性材料
[]()[]σσ0271.~.c =；对于脆性材料[]()[]σσ5190.~.c =。
必须注意，如果连接件和被连接件的材料不同，应对材料的许用应力较低者进行计算。
a) b) c)
图6-24挤压面及应力分布
具体计算下面以例题加以说明。
例题6-7 齿轮与轴用平键连接如图6-25a 所示。
已知轴的直径mm d 50=，键的尺寸为mm l h b 1001220××=××，传递的力矩m N M ⋅=1000，键和轴的材料为45号钢，其
[]MPa 60=τ，[]MPa c 100=σ。
齿轮材料为铸铁，其[]MPa c 531=σ。
试校核键连接的强度。
解 1 计算键所受的外力P F 取轴和键为研究对象，其受力如图6-25b 所示，根据对轴心的力矩平衡方程
()0=∑F M o 02=−M d F P
可得 kN d M F P 4010
501000223=××==
图6-25 轮和轴的键连接受力情况
2 校核键的抗剪强度 键的剪切面积2
200010020mm bl A =×==， 剪力kN F F P Q 40==，所以
[]ττ<=××==−MPa A F Q 2010200010406
3
故抗剪强度足够。
3 校核键的挤压强度 键所受的挤压力kN F F c 40==， 挤压面积26001002
122mm l h A c =×==，由于齿轮材料的许用挤压应力较低，因此对轮毂进行挤压强度校核。
[]163766106001040c jy jy
jy
MPa .A F σσ>=××==− 故挤压强度不够。
例题6-8 图6-26a 为一铆钉联接。
钢板和铆钉的材料相同，许用拉应力[]MPa 160=σ，许用切应力[]MPa 140=τ，许用挤压应力[]MPa c 320=σ。
铆钉直径mm d 16=，钢板厚度mm t 10=，宽mm b 90=。
当该联接承受力kN F P 110=时，试校核其强度。
图6-26 铆钉连接的受力情况
解 实际的铆钉联接常常是由若干个铆钉组成的。
当各铆钉直径相等，材料相同，且排
列与载荷作用线成对称时（如图6-26a 所示），可以假设每个铆钉所受的力相等。
本例中每个铆钉所受的力均为4/F P
1 校核铆钉的抗剪强度
[]τππτ<=×××===−MPa .d /F A F Q
813610*********
6
23
2 故铆钉满足抗剪强度要求。
2 校核铆钉的抗挤压强度 []
jy jy jy jy MPa dt /F A F σσ<=××××===−172101016410110463 故铆钉满足抗挤压强度要求。
3 校核主板的抗拉强度
取上主板为研究对象, 画出其受力图及相应的轴力图，如图6-26b 所示。
由受力图及轴力图可知：1－1截面上轴力最大，2－2截面上轴力较大，而且截面削弱最严重，所以应对这两个截面进行抗拉强度校核。
这时计算出的11−σ、22−σ均为名义拉伸正应力。
截面1－1处 ()()[]σσ<=××−×=−==−−MPa t d b F A F N N 14910101690101106
3
11111 截面2－2处 ()()[]σσ<=×××−×=−==−−MPa .t d b F A F N N 1421010162901058226
322222 故主板满足抗拉强度要求，整个联接结构安全。
例题6－9 图6-27为车床光杠的安全销。
已知mm D 30=，安全销材料的抗剪强度极限MPa b 320=τ。
为保证光杠安全，传递的力矩M 不能超过m N ⋅300。
试设计安全销直径。
图6-27 安全销的结构
解 安全销有两个受剪面m-m 和n-n ，受剪面上的剪力Q F 组成一力偶，其力偶臂为D ，所以D M F Q /=，按剪断条件，切应力应超过抗剪强度极限，即
b /d D /M τπτ>=4
2 所以 mm .m .D M d b 3600630103201033004462==×××××=<−−πτπ。