《力学竞赛——第十一章动载荷.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《力学竞赛——第十一章动载荷.ppt（24页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、1.动荷系数的计算 2.动应力、动变形的计算,第一节 惯性载荷作用下的动应力和动变形,第二节 构件受冲击时的应力和变形,第三节 冲击韧度,本章重点,第十一章 动载荷,静应力：,构件在静载荷作用下产生的应力。,特点：,1. 载荷从零开始缓慢增加，构件加速度不计。,2. 不随时间的改变而改变。,动荷载：,加速度运动构件、承受冲击物作用构件所受到的载荷。,动应力：,构件上由于动荷载引起的应力。,目录,实例：1.曲柄滑块机构；,2.转轴；,3. 打桩。,目录,一、构件作等加速直线运动时的动应力和动变形,惯性力,第一节 惯性载荷作用下的动应力和动变形,研究方法：达朗伯原理,需注意的问题：在每一个质点上加
2、惯性力。,动应力:,动反力:,目录,动变形,动荷系数,材料处于线弹性阶段,变形和内力成正比:,强度条件:,静变形,目录,设x处的惯性力集度为qg(x),二、构件作等速转动时的动应力,均杆横截面面积为A，单位体积质量为，以角速度绕B点,等速转动，计算杆横截面上最大的动应力。,目录,动应力与横截面面积无关,最大轴力在杆的B端，FN=Fg,目录,例11-1 重物M的质量m=1kg，绕垂直轴作匀速转动。转动角速度,，试求垂直轴中的最大弯曲应力。,A,B,解 : 1.求惯性力Fg,2.求支座反力,目录,29.6N,69 N,-,+,-,6.9 Nm,3.求垂直轴AB中的最大弯矩,4.求最大弯曲应力,目录
3、,（1）不考虑构件与冲击物接触后的回弹。,（2）不计冲击物的变形。,（3）不计冲击过程中的声、热、塑性变形等能量损耗，机械能守恒定律成立。,基本假定：,第二节 构件受冲击时的应力和变形,冲击力的特点：作用时间短，力变化快。,求解冲击应力的方法：动能定理或机械能守衡定律,目录,机械能守恒定律的应用：,设梁为一线性弹簧,刚度系数为k.,取初位置为重力、弹力零势点,目录,强度条件:,目录,材料的弹性模量E2105MPa，试分别求两杆的动应力。,例11-2 一重W2kN的物体从h0.05m处自由下落，分别冲击,在两杆件上。已知L1m，A110104m2，A220104m2，,解：,目录,目录,上的最大
4、冲击正应力与最大冲击挠度。,解：（1）计算梁横截面上最大静应力和,例11-3图示悬臂梁，A端固定，自由端B的上方有一重物自由落,下，撞击到梁上。已知：梁材料为木材，E10GPa；梁长L2m，,h=40mm，重量W1kN。求： 1.梁所受的冲击载荷； 2.梁横截面,冲击处最大静挠度,目录,（2）计算动荷系数,目录,G=1kN，钢梁的I=3.4107mm4， W=3.09105mm3E=200GPa，,例11-4 两根梁受重物冲击。一根支于刚性支座上，另一根,支于弹簧常数k=100 N/mm的弹簧上。已知l=3m，h=0.05m，,解： 1.刚性支承梁,求两梁的最大冲击应力。,目录,2.弹性支承梁
5、,目录,例11-5 在AB轴的B 端装有一个质量很大的飞轮C ,飞轮的转动,惯量为J。轴与飞轮以角速度 作等速旋转，试计算当A端被突然,解：1.飞轮的动能为,弹力的功,制动时轴内最大动应力。,目录,由动能定理，,解得,目录,第三节 冲击韧度,冲击韧度：材料抵抗冲击载荷的能力。,冲击韧度指标： （1）冲击吸收功AK；（2）冲击韧度aK,一、试件,开槽目的：使试件产生应力集中，在开槽处冲断。,aKU、 aKV分别表示由不同的开槽试件所测得的冲击韧度。,目录,二、冲击试验机及试验原理,由动能定理，,冲击吸收功,冲击韧度,目录,停 止,小 结,一、动荷系数kd,二、构件以加速度运动,研究方法：达朗伯原理,构件直线运动,三、构件受冲击载荷,冲击物自由落体运动,研究方法：动能定理,目录,