连接件强度问题资料
钢结构连接件的抗剪强度检验值的规范要求
钢结构连接件的抗剪强度检验值的规范要求引言钢结构连接件是钢结构中起连接作用的重要组成部分，其抗剪强度的检验值是确保连接件在使用过程中能够承受设计荷载并保持结构稳定的关键指标。
本文档旨在规定钢结构连接件抗剪强度检验值的规范要求，以确保连接件在实际使用中的质量和安全性。
规范要求1. 检验资料准备在进行抗剪强度检验前，应准备以下资料：- 钢结构连接件的设计图纸- 材料证书- 检验设备合格证书- 抗剪强度检验方案2. 检验设备2.1 检验设备应具备相应的检验能力和精度，包括剪切试验机、测量仪器等。
2.2 检验设备的校准应按照相关的规定和标准进行，确保其精确度。
3. 冲剪试验3.1 抗剪强度的检验可采用冲剪试验方法。
试验时应保证试件质量和尺寸符合设计要求，并在试件上标明相应的编号。
3.2 冲剪试验应按照预先制定的方案进行，包括试验参数、试验方法等。
3.3 冲剪试验应按照一定的速度和负荷施加在试件上，并记录相应的试验数据。
4. 检验结果评定4.1 检验结果应根据设计要求和相关标准进行评定，并记录在检验报告中。
4.2 抗剪强度的检验结果应与设计要求进行对比，判断连接件是否符合规范要求。
5. 检验记录和报告5.1 抗剪强度检验的全过程应详细记录，包括试验数据、试验条件等。
5.2 检验结果应编制检验报告，并保存相关资料。
结论本文档规定了钢结构连接件抗剪强度检验值的规范要求，包括检验资料准备、检验设备、冲剪试验、检验结果评定和检验记录等方面的内容。
通过遵守这些规范要求，可确保连接件在使用过程中能够承受设计荷载并保持结构稳定，从而保证钢结构的质量和安全性。
轴向拉伸和压缩及连接件的强度计算PPT课件
轴向拉伸和压缩时，杆件只承受 轴向力，不受其他外力作用，杆 件横截面保持为平面，无剪切和 扭转。
轴向拉伸和压缩的应用场景
01
02
03
机械制造
轴、螺栓、螺母等连接件 的设计和强度计算。
建筑行业
钢结构的稳定性分析和设 计，如钢梁、钢柱等。
石油化工
管道、压力容器等承受内 压的元件设计和安全评估。
轴向拉伸和压缩的基本原理
准确性。
材料性能研究
深入研究材料的力学性能，特别是 其非线性行为，为强度计算提供更 准确的基础数据。
设计优化与验证
结合实际应用案例，不断优化设计， 并通过实验验证来确保设计的有效 性。
05 轴向拉伸和压缩及连接件 的未来发展与展望
当前研究的热点与难点
材料性能的极限挑战
随着对高性能材料需求的增加，如何准确预测材料在轴向 拉伸和压缩下的行为以及连接件的强度成为当前研究的热 点。
但是，在实际应用中，由于材料的不 均匀性、表面粗糙度等因素的影响， 拉伸强度和压缩强度可能会有所差异 。
强度计算中的注意事项
01
材料的不均匀性
在计算强度时，需要考虑材料的不均匀性。即使是同一种材料，不同部
位的力学性能也可能存在差异。
02 03
温度的影响
温度对材料的力学性能有很大影响。在高温下，材料的屈服强度和抗拉 强度都会降低。因此，在高温环境下工作的零件，需要考虑温度对强度 的影响。
复杂应力状态
轴向拉伸和压缩及连接件在实际应用中可能面临复杂的应力状态， 如弯曲、剪切等，增加了强度计算的难度。
连接件设计
连接件的设计对整体结构的强度和稳定性至关重要，设计不当可能 导致失效或安全事故。
应用案例分析
连接件强度计算
320M Pa，试校核铆接头的强度。（假定每个铆钉受力相等。）
F b F 解：受力分析如图
F s F bs F 4
t
F
F
1 2 3
F
d
F/4 1 2 3
t
剪应力和挤压应力的强度条件
Fs As F
d
2
110 10 3 . 14 16
3 2
136 . 8 MPa
例8-11 图示的销钉连接中，构件A通过安全销C将 力偶矩传递到构件B。已知荷载F=2kN，加力臂长 l=1.2m，构件B的直径D=65mm，销钉的极限切应力 u=200MPa。试求安全销所需的直径d。
l C B
O
A
F
解：取构件B和安全销为研 究对象，其受力为 由平衡条件
M 0, FS D M Fl
在局部面积上的受压称为挤压或承压。相当复杂 的问题。
工程上对螺栓连接的强度计算，均采用直接实验 为依据的实用计算。 1.
F
剪切的实用计算 剪切面: 螺栓将沿两侧外力之 间、与外力作用线平行的截面 m m m—m发生相对错动，这种变形 F 形式为剪切。m-m截面发生剪切 Fs 变形,称为剪切面 m m
3
F t (b d )
110 10
1 ( 85 16 )
159 . 4 MPa
综上，接头安全。
1 2 3
F F
t
F
d
t
F/4
1 2 3
例8-16 图示悬臂梁，有两块木板钉成T型截面，铁 钉的许用剪力[FS]=800N。求铁钉的间距。
1 .8 k N 200 50
安全因数、许用应力、强度条件、连接件的强度计算--剪切,挤压
4、应用
例题4.6 已知：一个三角架，AB杆由两 根80×80×7等边角钢组成，横截面积为A1， 长度为2 m，AC杆由两根10号槽刚组成，横 截面积为A2，钢材为3号钢，容许应力 求：许可载荷？ [ ] 120MPa
解：（1）、对A节点受力分析：
Fy 0
Fx 0
FNAB sin30 FP 0
ec截面，产生拉伸。
已知： l 400 mm h1 60 mm b 160 mm
h 200 mm FN, AC 60 kN π
试求挤压应力 bs 切应力
6
和拉应力
解：（1）、求 ae截面的挤压应力
计算挤压面面积：
h1 60mm 2 Abs b 160mm 11.1mm cos cos 30
安全因数、许用应力、强度条件
• 1、塑性材料何时达到失效？塑性材料极限 应力是？脆性材料失效的标志？脆性材料 的极限应力是？ • 2、许用应力用公式如何表示？解释一下 • 3、拉压杆的强度条件 是什么？利用强度条 件，可以解决什么问题（三类）？ • 4、应用
1、塑性材料何时达到失效？塑性材料极限应力是？ 脆性材料失效的标志？脆性材料的极限应力是？
FP1
FNAB 260 130kN
2
FP min FP!, FP 2
130kN
例题4.7 起重吊钩的上端借螺母固定，若吊钩 螺栓内径 d 55 mm F 170kN 材料许用应力 160 MPa 试校核螺栓部分的强度。 解：计算螺栓内径处的面积
1、何为剪切面？何为剪力，如何求，用何表 示？名义切应力？注意剪切面的确定。 • 在外力作用下，铆钉的m-n截面将发生相对 错动，称为剪切面。
工程力学--第六章 剪切和挤压(强度和连接件的设计)
τ =FQ/Aτ≤[τ]=τb/nτ τ τ
连接件、被连接件 连接件、
剪断条件
工件、 工件、连接件
2)强度条件是一种破坏判据。判据的左端是工作状 2)强度条件是一种破坏判据。 强度条件是一种破坏判据 态下的控制参量（如应力），由分析计算给出； ），由分析计算给出 态下的控制参量（如应力），由分析计算给出； 右端则应是该参量的临界值，由实验确定。 右端则应是该参量的临界值，由实验确定。 3) 利用强度条件，可以进行 利用强度条件， 强度校核、截面设计、确定许用载荷或选材。 强度校核、截面设计、确定许用载荷或选材。 4) 强度计算或强度设计的一般方法为： 强度计算或强度设计的一般方法为：
剪切的实用计算
(1)剪力计算
以铆钉连接为例，沿剪切面切开, 取部分铆钉研究， 以铆钉连接为例，沿剪切面切开, 取部分铆钉研究，受力 如图。 如图。
双剪： 双剪：Q=P/2
一个剪切面
二个剪切面
单剪： 单剪：Q=P
强度计算
假定剪力Q均匀分布在剪切面上， 假定剪力 均匀分布在剪切面上， 均匀分布在剪切面上 以平均剪应力作为剪切面上的名义剪应 则有： 力，则有： τ=Q/A
P/A τ=Q/A =
P
剪切强度条件： 剪切强度条件： τ=Q/A≤[τ]=τb/nτ ≤τ τ
是材料剪切强度，由实验确定； τb是材料剪切强度，由实验确定；nτ是剪切安全系数。
剪断条件：对剪板、冲孔等需要剪断的情况， 剪断条件：对剪板、冲孔等需要剪断的情况，应满足
τ=Q/A>τb τ
Байду номын сангаас
功率、 功率、转速与传递的扭矩之关系：
冲 头 N Q
P=400kN d t
P N=P 落 料
机械连接件强度与可靠性的设计方法
机械连接件强度与可靠性的设计方法引言：机械连接件是工程设计中常用的一种重要元件，它们承担着传递力量和固定构件的重要任务。
在设计机械连接件时，强度和可靠性是两个关键考虑因素。
本文将介绍一些常用的机械连接件强度与可靠性的设计方法。
一、强度设计方法机械连接件的强度设计是确保其在工作过程中不会发生破坏或失效的重要环节。
以下是一些常用的强度设计方法：1. 材料强度计算：机械连接件的强度首先取决于所选用的材料。
设计师需要了解材料的力学性能，如抗拉强度、屈服强度和硬度等。
根据所选用的材料，可以计算出连接件的最大承载力。
2. 应力分析：连接件在工作过程中会受到各种应力的作用，如拉力、剪力和扭矩等。
通过对连接件进行应力分析，可以确定其各个部位的应力分布情况，从而判断是否会出现强度不足的情况。
3. 安全系数选择：为了确保连接件在工作过程中具有足够的强度储备，设计师通常会选择一个适当的安全系数。
安全系数是实际承载力与计算承载力之间的比值，一般取值在1.5到2之间。
二、可靠性设计方法除了强度设计外，机械连接件的可靠性也是设计中需要考虑的重要因素。
以下是一些常用的可靠性设计方法：1. 可靠性指标：可靠性指标是评估连接件可靠性的重要参数。
常见的可靠性指标有可靠指数和失效率等。
设计师可以根据实际需求选择适当的可靠性指标，并根据指标值进行设计。
2. 失效模式分析：通过对连接件的失效模式进行分析，可以找出可能导致连接件失效的主要因素。
常见的失效模式包括疲劳断裂、塑性变形和松动等。
设计师可以根据失效模式选择合适的设计方法，以提高连接件的可靠性。
3. 可靠性优化：在连接件设计过程中，可靠性优化是一个重要的环节。
通过优化设计参数，如材料选择、几何形状和表面处理等，可以提高连接件的可靠性。
同时，还可以通过使用可靠性分析软件进行优化设计。
结论：机械连接件的强度和可靠性是设计中需要重点考虑的因素。
通过合理选择材料、进行应力分析和选择适当的安全系数，可以确保连接件具有足够的强度。
飞机机身连接件的强度与可靠性评估方法
飞机机身连接件的强度与可靠性评估方法飞机作为一种复杂的机械设备，其机身连接件的强度与可靠性评估至关重要。
因为机身连接件直接影响着飞机的飞行安全和乘客的舒适度。
本文将介绍飞机机身连接件的强度与可靠性评估方法，以确保飞机在飞行过程中具备足够的强度和可靠性。
一、材料选用飞机机身连接件的强度与可靠性评估首先要考虑材料的选用。
优质的材料是保证机身连接件强度和可靠性的基础。
常用的飞机连接件材料包括高强度合金钢、铝合金、钛合金等。
选择材料时需要考虑其耐腐蚀性、抗疲劳性、承载能力等因素，以确保连接件在各种极端环境下都能够正常工作。
二、结构设计飞机机身连接件的结构设计也对其强度和可靠性有着重要影响。
合理的结构设计可以减小连接件的应力集中区域，提高其承载能力和抗疲劳性。
同时，在设计过程中要考虑到连接件的拆卸和安装便捷性，以方便检修和更换。
三、强度分析为了评估飞机机身连接件的强度，可以采用有限元分析等方法对其进行强度分析。
通过建立连接件的有限元模型，可以模拟出不同载荷下的应力分布和变形情况，进而评估其强度是否满足设计要求。
根据分析结果可以对连接件的设计进行调整和优化，以提高其强度和稳定性。
四、可靠性评估除了强度评估，飞机机身连接件的可靠性评估也是非常重要的。
可靠性评估可以通过可靠性增长模型、失效模式分析等方法来进行。
通过统计数据和工程经验，可以评估连接件在特定使用条件下的寿命和失效概率，从而制定合理的维护计划和检修周期，确保连接件的可靠性达到要求。
五、质量控制最后，在生产和使用过程中的质量控制也是保证飞机机身连接件强度和可靠性的重要环节。
要严格按照设计要求和工艺流程生产连接件，并进行严格的质量检查和控制。
在使用过程中要定期进行检查和维护保养，及时发现并处理潜在问题，确保连接件始终处于良好的工作状态。
综上所述，飞机机身连接件的强度与可靠性评估是保证飞机飞行安全的重要环节。
通过优质材料的选用、合理的结构设计、强度分析、可靠性评估和质量控制，可以有效地确保连接件具备足够的强度和可靠性，为飞机的飞行安全提供保障。
连接件的强度计算
故铆钉连接满足剪切强度要求。
图6-22
② 校核铆钉或钢板的挤压强度。 每个铆钉受到的挤压力为
FC
F 2
52 2
26 kN
挤压面积为
AC d 1610 160 m m2
C
FC AC
26 103 160
162.5 MPa C 320 MPa
故铆钉连接满足挤压强度要求。
3
所以，此连接能承受的最大荷载 F = 314 kN。
图6-24
建筑力学
建筑力学
连接件的强度计算
1.1 剪切与挤压的概念
在工程实际中，机械和结构大都由许多零件或构件连接而成。连接的形式 有铆接、焊接、键连接、销钉连接等。其中，起连接作用的构件称为连接件，如 用来连接钢板的螺栓或铆钉、用来作为连接零件的销轴、用来连接轴和轮子的键 等，如图6-19 所示。
图6-19
这些连接件的受力特点是：作用在构件两侧面上外力合力的大小相等、方向 相反、作用线平行，与轴线垂直且相距很近，如图6-20a 所示；变形特点是：介于 作用力中间部分的截面，有发生相对错动的趋势。构件的这种变形称为剪切变形； 发生相对错动的截面称为剪切面，剪切面平行于作用力的方向，如图6-20b 所示， m‒m 截面为剪切面。F Βιβλιοθήκη 2dt270F
2 25 16 106
120 106
F 120 106 270 2 25 16 106 422.4 kN
(b) 根据Ⅱ‒Ⅱ截面计算，其受力如图6-24e 所示。
FN 2 A2
6F 8
b 4d t
3F 4
270 4 25 16 106
120 106
F 120 106 270 4 2516 106 4 435.2 kN
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BJJTU(HHM)
连接件的强度问题
四、挤压与挤压强度条件
1. 挤压实例
挤压应力是垂直于接触面的正应力，挤压接触面上 的应力分布比较复杂。在工程计算中采用简化方法， 即假定挤压应力在有效挤压面上均匀分布。
BJJTU(HHM)
连接件的强度问题
2. 挤压强度条件：
F
挤压应力
bs
Fb
d
其中：Fb—— 挤压力；
螺栓、销钉等的连接件以及被连接的构件 在连接处的应力计算与拉压杆计算有相似 之处,均采用了平均应力.
BJJTU(HHM)
连接件的强度问题
F
11 d
F
当作为连接件的铆钉、销钉、键等零件承 受一对大小相等、方向相反、作用线互相 平行且相距很近的力作用时，这时在剪切 面上既有弯矩又有剪力，但弯矩极小，故 主要是剪力引起的剪切破坏。
F
Fs 2A
2F
d2
F
2 50103
172
112MPa <
铆钉挤压应力：
bs
Fb td
50 103 10 17
294MPa < bs
故铆钉强度足够。
BJJTU(HHM)
连接件的强度问题
例 已知：F = 80 kN, = 10 mm, b = 80 mm, d = 16 mm,
[ ] = 100 MPa, [ bs ] = 300 MPa, [ ] = 160 MPa
BJJTU(HHM)
连接件的强度问题
二、连接件破坏形式分析
剪断(1-1截面）
F
11
d
2
3
F
b
3
2
F 拉断(2-2截面）， 按拉压杆强度条件计算
F
剪豁(3-3截面）， 边距大于孔径2倍可避免
挤压破坏(连接件接触面）
本节主要讨论1-1截面的剪断与连接件接触面 间挤压破坏的假定计算法。
BJJTU(HHM)
作业： 复习所讲内容/ 预习下章内容
D2 d 2
挤压面：圆环 Abs
4
剪切面 挤压面
F2 F2
D h
d
F
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连接件的强度问题
例：已知板厚 t 10mm，铆钉直径 d 17mm，铆钉的
许用切应力[ ] 120MPa，许用挤压应力 [ bs ] 320MPa, F 50KN, 试校核铆钉强度。
解：铆钉受双剪
连接件的强度问题
三、剪切与剪切强度条件
•假定剪切面上的
切应力均匀分布
F
11 d
F
Fs
A
•剪切强度条件
Fs
Fs
A
其中[τ]为连接件许用切应力
根据实物实验得到最大剪力， 然后再按上面公式得到极限 应力，除以安全系数。
BJJTU(HHM)
连接件的强度问题
连接件剪切假定计算中的许用切应力[τ] 工程上对于钢材可取： [τ]=(0.75~0.80)[σ]
BJJTU(HHM)
连接件的强度问题
销钉
螺栓
耳片
分析方法：连接件受力与变形一般很复杂，精确分析困难、 不实用，通常采用假定分析法（区别于其它章节），一是假 定应力分布规律，二是根据实物实验得到连接件破坏时应力 值 。再根据上述两方面假定得到的结果，建立设计准则。 实践表明，只要有充分实验依据，在工程中是实用有效的。
BJJTU(HHM)
连接件的强度问题
连接部分的强度计算 一、工程实例
螺栓、销钉等的连接件以及被连接的构件在连接处 的应力，与杆件的应力有什么不同?
BJJTU(HHM)
连接件的强度问题
螺栓、销钉等的连接件以及被连接的构件 在连接处的应力，都属于所谓"加力点附近 局部应力"。这些局部区域，在一般杆件的 应力分析与强度计算中是不予考虑的。
Abs d ——受压圆柱面在 相应径向平面上的 投影面积；
挤压强度条件
bs
Fb Abs
Fb
d
bs
11 d
F
Fs Fb
d
BJJTU(HHM)
连接件的强度问题
对工程应用的两点注释
双剪
钉剪切力 Fs F 2 F
外板挤压力 Fb F 2 里板挤压力 Fb F
钉拉断
剪切面：圆柱面 A dh
F π d2
99.5 MPa
[ ]
挤压强度：
bs
Fb
d
FS
d
125 MPa
[ bs ]
拉伸强度：
考虑应 1
FN1 A1
F
(b d )
125 MPa
[ ]
力集中？ 2
FN2 A2
3F
4(b 2d )
125 MPa
[ ]
BJJTU(HHM)
连接件的强度问题
谢谢各位同学课堂的参与！
试：校核接头强度 (不考虑应力集中)
BJJTU(HHM)
连接件的强度问题
解：1. 单板受力分析
当各铆钉的材料与直径均相同，且外力作用线在 铆钉群剪切面上的投影，通过铆钉群剪切面形心时， 通常认为各铆钉剪切面上的剪力相等BJJTUHHM)连接件的强度问题
2. 强度校核
剪切强度：
FS
F 4
4FS π d2