无缝钢管剪切应力， ， ，，，，，从“怎么算、典型值、受什么影响、在哪出现”四个维度一次讲透， ， ，，，，，非凡国际从非凡国际做了精心总结， ， ，，，，，可用于设计、报价或现场核验。。。。。。
主题公式
横截面均匀剪应力（纯剪或近似纯剪）
τ＝Q / A
Q——截面上作用的剪切力， ， ，，，，，N；；；；； ；；
A——受剪面积， ， ，，，，，mm?。。。。。。
圆管旋转剪应力（最常见工况）
τ＝T·r / Jp
T——扭矩， ， ，，，，，N·mm；；；；； ；；
r——推算点半径， ， ，，，，，mm。。。。。。
Jp＝π(D?－d?)/32
极惯性矩， ， ，，，，，mm?；；；；； ；；
D、d别离为表、内径。。。。。。
管壁最大剪应力产生在表表表， ， ，，，，，r＝D/2， ， ，，，，，可简化为
τmax＝16DT / [π(D?－d?)]??(1)
薄壁圆管（D/t≥20）进一步简化
均匀剪应力 τ＝T / (2πRm?t)
Rm＝(D－t)/2——均匀半径， ， ，，，，，t——壁厚。。。。。。
典型剪切强度值（GB/T 8163、GB/T 3087 实测统计）
| 钢级 | 抗拉强度Rm/MPa | 剪切强度τb/MPa | 屈服强度Rs/MPa | 备注 |
|---|---|---|---|---|
| 20# | 410 | 250～290 | 245 | 热轧态 |
| Q345B | 510 | 310～360 | 345 | 正火 |
| 45# | 650 | 390～450 | 410 | 调质 |
| 35CrMo | 850 | 510～590 | 735 | 调质， ， ，，，，，高强管 |
经验：τb≈(0.60～0.65)Rm， ， ，，，，，设计常取0.6Rm作为极限剪切强度。。。。。。
影响剪切应力的关键成分
尺寸效应：统一钢级， ， ，，，，，壁厚↑→剪应力散布更均匀， ， ，，，，，部门峰值↓；；；；； ；；薄壁管（<8 mm）旋转时剪应力梯度大， ， ，，，，，需用公式(1)逐点核算。。。。。。
钢级与热处置：冷拔、调质后晶粒细化， ， ，，，，，剪切强度可提高15 %～25 %， ， ，，，，，但塑性略降。。。。。。
残存应力：车削、铣槽等机加工后， ， ，，，，，表表200 μm内可出现－200 MPa的压残存应力， ， ，，，，，深层出现拉应力， ， ，，，，，可与表载剪应力叠加成为裂纹源。。。。。。
复合受力：弯剪扭共存时， ， ，，，，，按第四强度理论（von Mises）折算当量应力 σeq＝√(σ?＋3τ?)， ， ，，，，，校核是否≤[σ]。。。。。。
剪切应力在钢管全寿射中的“高发场景”
钻杆、旋喷桩机：扭矩T最大， ， ，，，，，τmax？？？？？？＝谠煸0.4Rs以下， ， ，，，，，预防委顿。。。。。。
混凝土泵车臂架管：泵送压力+急弯造成“横剪+弯剪”， ， ，，，，，管卡箍处Q最大， ， ，，，，，需部门加厚。。。。。。
液压缸活塞杆（冷拔管）：密封沟槽地位剪应力集中， ， ，，，，，需用R2过渡+滚压强化。。。。。。
结构支持节点：销轴穿过无缝管， ， ，，，，，孔壁承压同时受剪， ， ，，，，，按τ＝P/(2dt)核算， ， ，，，，，d——孔径， ， ，，，，，t——壁厚， ， ，，，，，许用τ≤0.3Rm。。。。。。
急剧算例
例：φ89×8 mm 20#无缝管， ， ，，，，，接受扭矩T＝5 kN·m， ， ，，，，，求最大剪应力。。。。。。
解：
D＝89 mm， ， ，，，，，d＝73 mm， ， ，，，，，Jp＝π(89?－73?)/32＝2.34×10? mm?；；；；； ；；
τmax＝T·D/(2Jp)＝(5×10?×10?)×89/(2×2.34×10?)≈95 MPa；；；；； ；；
远低于20#剪切强度250 MPa， ， ，，，，，安全系数n≈2.6。。。。。。
设计建议
静载：许用剪应力[τ]＝0.4Rs；；；；； ；；
委顿或交变扭：按GB/T 50017取[τ]＝0.25Rs， ， ，，，，，并做焊缝UT；；；；； ；；
低温（≤－20 ℃）工况：剪切强度会降10 %～15 %， ， ，，，，，资料选Q345D/E或16MnDR， ， ，，，，，做－40 ℃冲击AKV≥27 J；；；；； ；；
机加工后：若后续有旋转负荷， ， ，，，，，建议250 ℃去应力退火1 h， ， ，，，，，可把残存剪应力峰值降低30 %。。。。。。
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