断线钳剪断力怎么计算？

★叶→秋★

如图所示，用断线钳剪断直径14的钢丝，刀口处所需要的剪断力要多大？怎么计算？   注意，刀口是V形的，两片刀是对顶的。


如图 红色为钢丝，两侧为刀片，上面刀片布置  适用 大学教材  剪切力计算公式，但是下面这种布置方式与刀口形式该用什么计算公式？  我们生活中用的断线钳，老虎钳就是这种刀口与布置方式。

coolcyd

胡乱说说，实际使用的时候，压力大小肯定和刀片V口的角度和刀尖的锋利程度有关
整个剪断的过程由以下几步构成：
一、刀尖圆弧接触钢丝表面，直至到材料的弹性极限，力的大小按照胡克定律计算
二、刀与钢丝接触的地方开始产生塑性变形，再增大压力开始屈服，一直到强度极限，这个力肯定大于上面的力
三、刀尖是有圆弧的，等于是两个极小的圆弧在挤压材料，迫使材料向两侧流动，这个受力可以分为三个部分，刀尖正对部分的正应力、两侧材料沿刀面流动的挤压应力，材料流动时和坡面的摩擦力____
四、刀尖继续移动，当剩余材料横截面面积不足以承受刀口坡面对两侧的挤压应力时，又发生了材料拉伸时的颈缩和加工硬化，最后“嘣”钢丝崩断
比较这四个步骤的力的大小，最大值为楼主所需要的力

寂静回声

当杆件在两相邻的横截面处有一对垂直于杆轴，但方向相反的横向力作用时，其发生的变形为该两截面沿横向力方向发生相对的错动，此变形称为剪切变形。剪切变形的受力特点和变形特点归纳如下：作用于构件两侧且与构件轴线垂直的外力，简化为大小相等、方向相反、作用线相距很近的一对力，使构件沿横截面发生相对错动。  

惯性矩

是否受剪切还要看横截面手否发生错动，可以近似看成受到剪切

zsj119

直径14的截面积乘上材料的剪切应力。再乘上放大系数。

★叶→秋★

zsj119 发表于 2017-2-15 09:43
直径14的截面积乘上材料的剪切应力。再乘上放大系数。

看清题目啊，刀口是V形的，两片刀片对顶，不是冲裁磨具那样的刀片，不是纯粹的剪应力。

1510444617

建议楼主发一张被断线钳“剪断”的钢丝的断口图，这样可能更好理解什么是V形刀口，刀口对顶。还有，小弟不会计算，望有大侠解惑。

sunnanlin

楼主，其实刃口肯定错位布置，与工件是线接触（如图），只不过实际受力模型要考虑压边力。受力也是稳定的， 并且力流方向是两个刃口的连线，受力力并没有改变，截面大小也没有变，实际应力不变，并且计算方式楼上的大侠已经给出。
推测您的意思是不是这样：如果刃口足够锋利，材料在很短的时间内就已经剪开，实际应力是否会因此减小？

sunnanlin

知道你的意思，但应力计算有很多种假设，如八爷所说，和材料特性、接触条件和有无塑形变形都有关系，即使材料力学书里面也提到了四种变形理论不是？剪力计算类比于第一变形理论，即剪应力超过一定值材料变形，适用于脆性材料，从pdf可以看出，即便是同一理论，使用起来也的根据具体工况采用不同的参数和安全系数。
因此，你的题设条件需要更细化，因为对于脆性材料，刃口也是线接触，剪力计算一样的。另一方面如楼上所说，如果材料较软，即剪断后发生了塑形变形，则需要考虑截面变化和摩擦力的影响，随着剪裁速率的变化材料特性、应力状态都会改变，是一个非定常的问题，考虑的条件就会更多。如同辊扎，辊的直径不同材料的应力分布也不同，甚至可能方向相反。这样说楼主明白了吗？