题目
木榫接头如图所示 =b=120mm, =350mm, =45mm-|||-=40kN 试求接头的切应力和挤压应力。

题目解答
答案

解析
考查要点:本题主要考查剪切应力和挤压应力的计算方法,需要明确剪切面和挤压面的面积选取。
解题核心思路:
- 剪切应力:由剪力$F$除以剪切面面积计算,剪切面为榫头与榫眼接触的纵向面积(宽度$b$与高度$h$的乘积)。
- 挤压应力:由剪力$F$除以挤压面面积计算,挤压面为榫头插入部分的横向面积(宽度$b$与插入长度$c$的乘积)。
破题关键点:
- 区分剪切面与挤压面:剪切面是受剪切变形的面积,挤压面是受挤压变形的接触面积。
- 单位统一:计算时保持单位为毫米,结果直接转换为兆帕($1\ \text{MPa} = 1\ \text{N/mm}^2$)。
剪切应力计算
- 确定剪切面面积:
剪切面为榫头与榫眼接触的纵向面积,即:
$A_{\text{剪切}} = b \times h = 120\ \text{mm} \times 350\ \text{mm} = 42000\ \text{mm}^2$ - 计算剪切应力:
$\tau = \frac{F}{A_{\text{剪切}}} = \frac{40 \times 10^3\ \text{N}}{42000\ \text{mm}^2} \approx 0.95\ \text{MPa}$
挤压应力计算
- 确定挤压面面积:
挤压面为榫头插入部分的横向面积,即:
$A_{\text{挤压}} = b \times c = 120\ \text{mm} \times 45\ \text{mm} = 5400\ \text{mm}^2$ - 计算挤压应力:
$\sigma_{\text{挤压}} = \frac{F}{A_{\text{挤压}}} = \frac{40 \times 10^3\ \text{N}}{5400\ \text{mm}^2} \approx 7.41\ \text{MPa}$