工程力學(xué)2第十章動(dòng)載荷

1、第十章 動(dòng)載荷整理ppt第十章 動(dòng)載荷10-1 概述10-2 動(dòng)靜法的應(yīng)用10-4 桿件受沖擊時(shí)的應(yīng)力和變形整理ppt實(shí)驗(yàn)證明，在動(dòng)載荷作用下，如構(gòu)件的應(yīng)力不超過(guò)比例極限，胡克定律仍然適用于動(dòng)載荷下應(yīng)力、應(yīng)變的計(jì)算，彈性模量與靜載下的數(shù)值相同。構(gòu)件中因動(dòng)載荷而引起的應(yīng)力稱為動(dòng)應(yīng)力。靜載荷：在動(dòng)載荷作用下，構(gòu)件內(nèi)部各點(diǎn)均有加速度。目錄10-1 概 述動(dòng)載荷：載荷由零緩慢增加至最終值，然后保持不變。載荷隨時(shí)間變化而變化。整理ppt一、構(gòu)件做等加速直線運(yùn)動(dòng)圖示梁上有一個(gè)吊車，現(xiàn)在問(wèn)3個(gè)問(wèn)題1.物體離開(kāi)地面，靜止地由繩索吊掛2.物體勻速地向上提升3.物體以加速度a向上提升10-2 動(dòng)靜法的應(yīng)用目錄求這

2、3種情況下的繩索應(yīng)力？整理ppt1. 物體離開(kāi)地面，靜止地由繩索吊掛繩子：目錄與第一個(gè)問(wèn)題等價(jià)2. 物體勻速地向上提升整理ppt目錄或者說(shuō)，按達(dá)郎伯原理（動(dòng)靜法）：質(zhì)點(diǎn)上所有外力同慣性力形成平衡力系。慣性力大小為ma，方向與加速度a相反按牛頓第二定律3. 物體以加速度a向上提升繩子動(dòng)載應(yīng)力(動(dòng)載荷下應(yīng)力)為：動(dòng)應(yīng)力動(dòng)荷系數(shù)其中整理ppt例10-1：吊籠重量為Q；鋼索橫截面面積為A，單位體積的重量為 ，求吊索任意截面上的應(yīng)力。解：動(dòng)荷系數(shù)整理ppt二、構(gòu)件作等速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的應(yīng)力計(jì)算 薄壁圓環(huán)，平均直徑為D，橫截面面積為A，材料單位體積的重量為，以勻角速度轉(zhuǎn)動(dòng)。目錄整理ppt單位長(zhǎng)度動(dòng)態(tài)均布載荷整理p

3、pt從上式可以看出，環(huán)內(nèi)應(yīng)力僅與和v有關(guān)，而與A無(wú)關(guān)。所以，要保證圓環(huán)的強(qiáng)度，應(yīng)限制圓環(huán)的速度。增加截面面積A，并不能改善圓環(huán)的強(qiáng)度。目錄整理ppt10-4 桿件受沖擊時(shí)的應(yīng)力和變形目錄整理ppt沖擊時(shí)，沖擊物在極短的時(shí)間間隔內(nèi)速度發(fā)生很大的變化，其加速度a很難測(cè)出，無(wú)法計(jì)算慣性力，故無(wú)法使用動(dòng)靜法。在實(shí)用計(jì)算中，一般采用能量法。在計(jì)算時(shí)作如下假設(shè):目錄1.沖擊物視為剛體，不考慮其變形;2.被沖擊物的質(zhì)量可忽略不計(jì);3.沖擊后沖擊物與被沖擊物附著在 一起運(yùn)動(dòng);4.不考慮沖擊時(shí)熱能的損失，即認(rèn)為只有系統(tǒng)動(dòng)能與勢(shì)能的轉(zhuǎn)化。整理ppt目錄根據(jù)機(jī)械能守恒定律，沖擊物的動(dòng)能T和勢(shì)能V的變化應(yīng)等于彈簧的變

4、形能 ,即設(shè)沖擊物體與彈簧開(kāi)始接觸的瞬時(shí)動(dòng)能為在線彈性范圍內(nèi)，載荷、變形和應(yīng)力成正比，即：整理ppt目錄將（b）式和（c）式代入（a）式，得：整理ppt當(dāng)載荷突然全部加到被沖擊物上，由此可知,突加載荷的動(dòng)荷系數(shù)是2，這時(shí)所引起的應(yīng)力和變形都是靜荷應(yīng)力和變形的2倍。此時(shí)T=0 1.若已知沖擊物自高度 h 處無(wú)初速下落,沖擊 物與被沖擊物接觸時(shí)的速度為v整理ppt整理ppt2.若已知沖擊物自高度 h 處以初速度 下落,則3.當(dāng)構(gòu)件受水平方向沖擊整理ppt例10-2：等截面剛架的抗彎剛度為 EI，抗彎截面系數(shù)為 W，重物Q自由下落時(shí)，求剛架內(nèi)的最大正應(yīng)力（不計(jì)軸力）。目錄解：整理ppt例10-3：重物Q自由落下沖擊在AB梁的B點(diǎn)處，求B點(diǎn)的撓度。目錄解：整理ppt例10-4：圖示鋼桿的下端有一固定圓盤(pán)，盤(pán)上放置彈簧。彈簧在 1kN的靜載荷作用下縮短0.625mm。鋼桿直徑d