常用材料抗剪强度 - 360文档中心

常用材料的抗剪强度

抗剪强度见下面：材料名称牌号材料状态抗剪强度电工用纯铁DT1，DT2，DT3 已退火180电工硅钢D11，D12，D13 190 D31，D32 D41～D48 560 D310～D340 未退火普通碳素钢Q195 未退火260～320 Q215 270～340 Q235 310～380 Q225 340～420 Q275 400～500优质碳素结构钢05F 已退火210～300 08F 220～310 08 260～360 10F 220～340 15F 250～370 15 270～380 20F 280～390 20 280～400 25 320～440 30 360～480 35 400～520 45 440～560 50 440～580 55 已正火550 65 600 65Mn 已退火600碳素工具钢T7～T12 600 T7A～T12A 600 T13 T13A 720 T8A T9A 冷作硬化600～950材料名称牌号材料状态抗剪强度锰钢10Mn2 已退火320～460合金结构钢25CrMnSiA 已低温退火400～560 25CrMnSi 30CrMnSiA 400～600 30CrMnSi 弹簧钢60Si2Mn 720 60Si2MnA 冷作硬化640～960 65Si2MnWA 不锈钢1Cr13 已退火320～380 2Cr13 320～400 3Cr13 400～480 4Cr13 1Cr18Ni9 经热处理460～520 2Cr18Ni9 冷碾压的冷作硬化800～880 1Cr18Ni9Ti 经热处理退软430～550铝1070A（L2），1050A （L3）已退火80 1200（L5）冷作硬化100铝锰合金3A21（LF21）已退火70～100 半冷作硬化100～140铝镁合金铝铜镁合金5A02（LF2）已退火130～160 半冷作硬化160～200高强度铝铜镁合金7A04（LC4）已退火170 淬硬并经人工时效350镁锰合金MB1 已退火120～240 MB8 已退火170～190 冷作硬化190～200纯铝T1，T2，T3 软的160 硬的240硬铝（杜拉铝）2A12（L Y12）已退火105～150 淬硬并自然时效280～310 淬硬后冷作硬化280～320。

材料抗剪强度

材料抗剪强度
材料的抗剪强度是指材料在受到剪切应力作用时，能够抵抗剪切变形的能力。

它是一个重要的力学指标，可以用来评估材料的结构强度和在承受剪切性力学载荷时的可靠性。

材料的抗剪强度也常被称为抗剪强度或抗剪应力。

材料的抗剪强度与其内部的结构和原子间的相互作用力有关。

一般来说，晶体结构的材料具有较高的抗剪强度，因为其原子间的结合力更强。

另外，纤维状材料的抗剪强度通常也比较高，这是因为在承受剪切应力时，纤维能够吸收和传递应力。

不同材料的抗剪强度存在显著差异。

以下是一些常见材料的抗剪强度范围：
1. 钢材：钢材是一种常用的构造材料，它具有较高的抗剪强度。

一般情况下，不同种类的钢材的抗剪强度范围为200至
500MPa之间。

2. 铝合金：铝合金是一种轻质且耐腐蚀的材料，常用于航空航天和汽车制造等领域。

其抗剪强度范围为100至400MPa之间。

3. 混凝土：混凝土是一种常用的建筑材料，具有较高的抗压强度和一定的抗剪强度。

混凝土的抗剪强度范围一般为2至
10MPa之间。

4. 木材：木材是一种天然的结构材料，其抗剪强度较低。

不同种类的木材的抗剪强度范围为2至10MPa之间。

以上仅为常见材料的抗剪强度范围，实际的数值还会受到材料成分、制备方法和处理过程等因素的影响。

对于某个具体材料，在设计和工程应用中需要根据具体情况进行抗剪强度的测定和分析。

各种材料的抗剪强度抗拉强度

各种材料的抗剪强度抗拉强度抗剪强度和抗拉强度是衡量材料力学性能的重要指标，用于评估材料在受剪和受拉载荷下的抵抗能力。

以下是几种常见材料的抗剪强度和抗拉强度的介绍。

1.金属材料：金属材料的抗剪强度和抗拉强度通常都较高。

常见的金属包括钢、铝、铜等。

以钢为例，其抗剪强度通常在300-600MPa之间，抗拉强度一般在300-800MPa之间。

钢的高强度和耐磨损性使其成为建筑结构和机械制造中常用的材料。

2.塑料材料：塑料材料的抗拉强度一般较低，抗剪强度也较弱。

不同种类的塑料具有不同的力学性能。

例如，聚乙烯的抗拉强度一般在10-40MPa之间，而聚酰胺（尼龙）的抗拉强度可达到50-200MPa。

塑料材料广泛应用于包装、电子设备和汽车等领域。

3.木材：木材的抗剪强度和抗拉强度相对较低，但具有较好的韧性和可加工性。

不同种类的木材具有不同的力学性能。

以松木为例，其抗拉强度一般在40-60MPa之间，抗剪强度约为抗拉强度的1/10。

木材广泛应用于建筑、家具和包装等领域。

4.混凝土：混凝土作为建筑材料具有较高的抗拉强度和抗剪强度。

通常使用混凝土的抗剪强度和抗拉强度分别在2-5MPa和10-40MPa之间。

混凝土的强度可以通过添加钢筋来进一步提高，形成钢筋混凝土结构。

5.玻璃：玻璃的抗拉强度较高，一般在30-90MPa之间，而抗剪强度较低，约为抗拉强度的1/20。

玻璃具有高的透明性和良好的抗腐蚀性，广泛应用于建筑、汽车和光学器件等领域。

6.纤维复合材料：纤维复合材料是由纤维增强材料和基体材料组成的复合材料。

纤维可以是玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维等。

这些纤维具有很高的抗拉强度，通常在1000MPa以上。

而基体材料（如环氧树脂、聚丙烯等）的抗剪强度较低。

纤维复合材料具有重量轻、强度高、耐腐蚀等优点，被广泛应用于航空航天、汽车和体育器材等领域。

综上所述，不同材料具有不同的抗剪强度和抗拉强度。

对于工程设计和材料选择，需要根据具体应用的要求和环境条件综合考虑。

常用工程材料属性弹性模量泊松比质量密度抗剪模张力强度屈服度度

常用工程材料属性弹性模量泊松比质量密度抗剪模张力强度屈服度度1. 弹性模量（Young's modulus）：弹性模量反映了材料在外力作用下的变形程度。

它定义为材料在线性弹性阶段的应力与应变的比值。

单位为帕斯卡（Pa）或兆帕（MPa）。

弹性模量越大，材料的刚度越高，抗变形能力越强。

典型弹性模量值：金属约为100-400GPa，钢约为200-210GPa，铝约为70GPa。

2. 泊松比（Poisson's ratio）：泊松比定义为材料纵向（拉伸方向）的应变与横向（垂直拉伸方向）应变之比。

它是衡量材料的压缩性和延展性的能力的参数。

泊松比一般介于0和0.5之间，无量纲。

对于大多数金属材料，泊松比约为0.33. 质量密度（Density）：质量密度是指物质的质量与体积的比值，单位为千克每立方米（kg/m³）或克每立方厘米（g/cm³）。

质量密度是衡量材料重量的参数，越大则材料越重。

4. 抗剪模量（Shear modulus）：抗剪模量是材料在纵向剪切应力作用下的刚度指标。

它描述了材料的剪切刚度。

单位为帕斯卡（Pa）或兆帕（MPa）。

典型抗剪模量值：金属约为1/3-1/4弹性模量。

5. 张力强度（Tensile strength）：张力强度指材料在拉伸过程中所能承受的最大应力。

单位为帕斯卡（Pa）或兆帕（MPa）。

张力强度较高的材料具有抵抗拉伸破坏的能力。

典型张力强度值：钢的张力强度约为300-400MPa，铝的张力强度约为150-300MPa。

6. 屈服度（Yield strength）：屈服度是指材料在拉伸过程中从线性弹性阶段到塑性变形阶段的变化点，也称为屈服点。

屈服度是标志材料开始塑性变形的临界应力。

单位为帕斯卡（Pa）或兆帕（MPa）。

通常屈服度值会低于张力强度，典型屈服度值：钢的屈服度约为200-400MPa，铝的屈服度约为50-250MPa。

总结：以上所介绍的常用工程材料属性包括弹性模量、泊松比、质量密度、抗剪模量、张力强度和屈服度等，它们对于材料的应用、设计和性能具有重要意义，不同材料的这些属性值也有很大的差异。

剪切计算及常用材料强度

2.剪切强度计算 (1) 剪切强度条件剪切强度条件就是使构件的实际剪应力不超过材料的许用剪应力。

[]sF A ττ=≤(5-6)这里[τ]为许用剪应力，单价为Pa 或MPa 。

由于剪应力并非均匀分布，式(5-2)、(5-6)算出的只是剪切面上的平均剪应力，所以在使用实验的方式建立强度条件时，应使试件受力尽可能地接近实际联接件的情况，以确定试样失效时的极限载荷τ0，再除以安全系数n ，得许用剪应力[τ]。

[]n ττ=(5-7)各种材料的剪切许用应力应尽量从相关规范中查取。

一般来说，材料的剪切许用应力[τ]与材料的许用拉应力[σ]之间，存在如下关系：对塑性材料：[]0.60.8[]τσ=对脆性材料：[]0.8 1.0[]τσ=(2) 剪切实用计算剪切计算相应地也可分为强度校核、截面设计、确定许可载荷等三类问题，这里就不展开论述了。

但在剪切计算中要正确判断剪切面积，在铆钉联接中还要正确判断单剪切和双剪切。

下面通过几个简单的例题来说明。

例5-1 图5-12(a)所示电瓶车挂钩中的销钉材料为20号钢，[τ]＝30MPa ，直径d=20mm 。

挂钩及被连接板件的厚度分别为t ＝8mm 和t 1＝12mm 。

牵引力F=15kN 。

试校核销钉的剪切强度。

图5-12 电瓶车挂钩及其销钉受力分析示意图解：销钉受力如图5-12(b)所示。

根据受力情况，销钉中段相对于上、下两段沿m-m 和n-n 两个面向左错动。

所以有两个剪切面，是一个双剪切问题。

由平衡方程容易求出：2s F F =销钉横截面上的剪应力为：332151023.9MPa<[]2(2010)4s F A ττπ-⨯===⨯⨯故销钉满足剪切强度要求。

例5-2 如图5-13所示冲床，F max =400KN ，冲头[σ]=400MPa ，冲剪钢板的极限剪应力τb =360 MPa 。

试设计冲头的最小直径及钢板最大厚度。

图5-13 冲床冲剪钢板及冲剪部分受力示意图解：(1) 按冲头压缩强度计算dmax max2=[]4F F d Aσσπ=≤所以3max 644400100.034 3.4[]40010F d m cmπσπ⨯⨯≥===⨯⨯(2) 按钢板剪切强度计算t钢板的剪切面是直径为d 高为t 的柱表面。

剪切计算常用材料强度

2.剪切强度计算 (1) 剪切强度条件剪切强度条件就是使构件的实际剪应力不超过材料的许用剪应力。

[]sF A ττ=≤(5-6)这里[τ]为许用剪应力，单价为Pa 或MPa 。

由于剪应力并非均匀分布，式(5-2)、(5-6)算出的只是剪切面上的平均剪应力，所以在使用实验的方式建立强度条件时，应使试件受力尽可能地接近实际联接件的情况，以确定试样失效时的极限载荷τ0，再除以安全系数n ，得许用剪应力[τ]。

[]n ττ=(5-7)各种材料的剪切许用应力应尽量从相关规范中查取。

一般来说，材料的剪切许用应力[τ]与材料的许用拉应力[σ]之间，存在如下关系：对塑性材料：[]0.60.8[]τσ=对脆性材料：[]0.8 1.0[]τσ=(2) 剪切实用计算剪切计算相应地也可分为强度校核、截面设计、确定许可载荷等三类问题，这里就不展开论述了。

但在剪切计算中要正确判断剪切面积，在铆钉联接中还要正确判断单剪切和双剪切。

下面通过几个简单的例题来说明。

例5-1 图5-12(a)所示电瓶车挂钩中的销钉材料为20号钢，[τ]＝30MPa ，直径d=20mm 。

挂钩及被连接板件的厚度分别为t ＝8mm 和t 1＝12mm 。

牵引力F=15kN 。

试校核销钉的剪切强度。

图5-12 电瓶车挂钩及其销钉受力分析示意图解：销钉受力如图5-12(b)所示。

根据受力情况，销钉中段相对于上、下两段沿m-m 和n-n 两个面向左错动。

所以有两个剪切面，是一个双剪切问题。

由平衡方程容易求出：2s FF =销钉横截面上的剪应力为：332151023.9MPa<[]2(2010)4s F A ττπ-⨯===⨯⨯故销钉满足剪切强度要求。

例5-2 如图5-13所示冲床，F max =400KN ，冲头[σ]=400MPa ，冲剪钢板的极限剪应力τb =360 MPa 。

试设计冲头的最小直径及钢板最大厚度。

图5-13 冲床冲剪钢板及冲剪部分受力示意图解：(1) 按冲头压缩强度计算dmax max2=[]4F F d Aσσπ=≤所以0.034 3.4d m cm ≥===(2) 按钢板剪切强度计算t钢板的剪切面是直径为d 高为t 的柱表面。

剪切计算及常用材料强度

2.剪切强度计算 (1) 剪切强度条件剪切强度条件就是使构件的实际剪应力不超过材料的许用剪应力。

[]sF A ττ=≤(5-6)这里[τ]为许用剪应力，单价为Pa 或MPa 。

由于剪应力并非均匀分布，式(5-2)、(5-6)算出的只是剪切面上的平均剪应力，所以在使用实验的方式建立强度条件时，应使试件受力尽可能地接近实际联接件的情况，以确定试样失效时的极限载荷τ0，再除以安全系数n ，得许用剪应力[τ]。

[]n ττ=(5-7)各种材料的剪切许用应力应尽量从相关规X 中查取。

一般来说，材料的剪切许用应力[τ]与材料的许用拉应力[σ]之间，存在如下关系：对塑性材料：[]0.60.8[]τσ=对脆性材料：[]0.8 1.0[]τσ=(2) 剪切实用计算剪切计算相应地也可分为强度校核、截面设计、确定许可载荷等三类问题，这里就不展开论述了。

但在剪切计算中要正确判断剪切面积，在铆钉联接中还要正确判断单剪切和双剪切。

下面通过几个简单的例题来说明。

例5-1 图5-12(a)所示电瓶车挂钩中的销钉材料为20号钢，[τ]＝30MPa ，直径d=20mm 。

挂钩及被连接板件的厚度分别为t ＝8mm 和t 1＝12mm 。

牵引力F=15kN 。

试校核销钉的剪切强度。

图5-12 电瓶车挂钩及其销钉受力分析示意图解：销钉受力如图5-12(b)所示。

根据受力情况，销钉中段相对于上、下两段沿m-m 和n-n 两个面向左错动。

所以有两个剪切面，是一个双剪切问题。

由平衡方程容易求出：2s F F =销钉横截面上的剪应力为：332151023.9MPa<[]2(2010)4s F A ττπ-⨯===⨯⨯故销钉满足剪切强度要求。

例5-2如图5-13所示冲床，F max =400KN ，冲头[σ]=400MPa，冲剪钢板的极限剪应力τb =360 MPa 。

试设计冲头的最小直径及钢板最大厚度。

图5-13 冲床冲剪钢板及冲剪部分受力示意图解：(1) 按冲头压缩强度计算dmax max2=[]4F F d Aσσπ=≤所以3max 644400100.034 3.4[]40010F d m cmπσπ⨯⨯≥===⨯⨯(2) 按钢板剪切强度计算t钢板的剪切面是直径为d 高为t 的柱表面。

常用材料的抗剪强度

抗剪强度见下面：材料名称牌号材料状态抗剪强度电工用纯铁DT1，DT2，DT3 已退火180电工硅钢D11，D12，D13 190 D31，D32 D41～D48 560 D310～D340 未退火普通碳素钢Q195 未退火260～320 Q215 270～340 Q235 310～380 Q225 340～420 Q275 400～500优质碳素结构钢05F 已退火210～300 08F 220～310 08 260～360 10F 220～340 15F 250～370 15 270～380 20F 280～390 20 280～400 25 320～440 30 360～480 35 400～520 45 440～560 50 440～580 55 已正火550 65 600 65Mn 已退火600碳素工具钢T7～T12 600 T7A～T12A 600 T13 T13A 720 T8A T9A 冷作硬化600～950材料名称牌号材料状态抗剪强度锰钢10Mn2 已退火320～460合金结构钢25CrMnSiA 已低温退火400～560 25CrMnSi 30CrMnSiA 400～600 30CrMnSi 弹簧钢60Si2Mn 720 60Si2MnA 冷作硬化640～960 65Si2MnWA 不锈钢1Cr13 已退火320～380 2Cr13 320～400 3Cr13 400～480 4Cr13 1Cr18Ni9 经热处理460～520 2Cr18Ni9 冷碾压的冷作硬化800～880 1Cr18Ni9Ti 经热处理退软430～550铝1070A（L2），1050A （L3）已退火80 1200（L5）冷作硬化100铝锰合金3A21（LF21）已退火70～100 半冷作硬化100～140铝镁合金铝铜镁合金5A02（LF2）已退火130～160 半冷作硬化160～200高强度铝铜镁合金7A04（LC4）已退火170 淬硬并经人工时效350镁锰合金MB1 已退火120～240 MB8 已退火170～190 冷作硬化190～200纯铝T1，T2，T3 软的160 硬的240硬铝（杜拉铝）2A12（L Y12）已退火105～150 淬硬并自然时效280～310 淬硬后冷作硬化280～320。