弯矩计算公式一览表

在机械构造与连接中，如螺栓、销钉、键等连接件，它们在传递力时主要发生的是挤压（局部承压）和剪切变形。

一、剪切

剪切是指在一对相距不远、方向相反的横向外力作用下，构件的横截面沿着外力方向出现的错动变形。

1. 平均切应力

当剪力V在承剪面上均匀分布时，我们可以对其进行理论计算。

平均切应力公式如下：

其中，V代表合剪力，A代表剪力V对应的承载截面面积。

需要注意的是：

实际应力分布往往比假设的均匀分布更为复杂。

根据切应力互等原理，两个相互垂直平面上，垂直于交线的切应力数值是相等的，而针对单元体来说，它们的作用方向是相反的。

2. 切应变

切应变是指沿坐标轴同向（或同为反向）放置的两线段，以其夹角变化来定义的。

切应变公式如下：

请注意：

两线段必须沿同一坐标轴放置。

当夹角减小时，该处切应变为正值（γ＞0）；而夹角增大时，该处切应变为负值（γ＜0）。

3. 剪切胡克定律

τ=Gγ；其中G代表弹性剪切模量，它是材料关于剪切的力学性能的一种表现。

模量G通常需要通过实验来确定。G与材料的另外两个弹性常数E和之间存在着一定关系。

二、挤压

挤压是由于两构件接触产生的面间压力。

处理挤压接触问题时需要考虑到几何乃至材料非线性因素，因此挤压力的分布和接触面积等都是难以事先确定的。

为了便于工程计算，我们常常采用以下方式简化处理：

平均挤压应力计算公式如下：

其中，挤压力和等效/有效承压面积是计算公式中的关键参数。有效承压面积通常指真实接触面（沿挤压方向）的投影面积。

需要注意的几点是：

曲面接触上的挤压力包含了复杂的法向和切向分量。

在工程计算中，简化处理的关键在于准确计算有效（投影）接触面积。