science >> Wetenschap >  >> Fysica

Berekening van afschuifspanning op bouten

Bouten en andere typen connectoren in constructies ondergaan krachten wanneer de structuren worden geladen en gelost. Een van de krachten die van invloed zijn op bouten is schuifspanning. Wanneer een bout twee of meer delen verbindt, kan elk van de onderdelen afzonderlijke krachten op de bout overbrengen, vaak in verschillende richtingen. Het resultaat van deze tegenkrachten op de bout is schuifspanning in het vlak door de bout tussen de twee verbonden componenten. Als de schuifspanningen in de bout te hoog zijn, kan de bout breken. Een extreem voorbeeld van afschuiving is het gebruik van boutmessen op een bout. De twee messen van de messen geven tegengestelde krachten op een enkel vlak van de bout, resulterend in een snijbout. Het bepalen van de schuifspanning in een bout is een eenvoudige berekening met slechts enkele invoer.

Gebruik de liniaal of digitale passers om de dikte van elk onderdeel van de boutverbinding te meten. Label elke dikte t1, t2, t3, enzovoort.

Bereken de schuifspanning met behulp van de formule F /(d * (t1 + t2)) als de bout twee platen met elkaar verbindt waar elke plaat wordt onderworpen aan een kracht (F) in tegengestelde richtingen. Dit belastinggeval wordt single shear genoemd. Als bijvoorbeeld twee platen met een dikte van 1 inch worden verbonden door een bout met een diameter (d) van 1 inch en elke plaat wordt onderworpen aan een kracht van 100 lb, is de schuifspanning 100 lb /(1 inch * (1 inch + 1 inch)) of 50 psi.

Bereken de schuifspanning met behulp van de formule F /(2d_ (t1 + t2 + t3)) als de bout drie platen verbindt, waarbij de middenplaat een kracht ondervindt in de ene richting en de andere twee platen ervaren een kracht in de andere richting. Dit belastingsgeval wordt beschouwd als dubbele afschuiving omdat afschuiving optreedt in twee verschillende vlakken in de bout. Als drie platen met een dikte van 1 inch bijvoorbeeld zijn verbonden door een bout met een diameter (d) van 1 inch en de platen worden onderworpen aan een kracht van 100 lb, is de schuifspanning 100 lb /(2_1inch * (1 inch) + 1 inch + 1 inch)) of 16.7 psi.