材料力学-第12章动载荷与疲劳强度.ppt

最大冲击载荷 所以，再次引入一个量： 动载系数 P h P 冲击位移 材料力学－第12章 动载荷与疲劳强度 12-3 冲击载荷 其中Kd为大于1的系数，称为动载系数或动荷因数(coefficient of dynamical load)，它表示构件承受的冲击载荷是静载荷的若干倍数。 对于前面所讨论的简支梁，动载系数为 问题： 如果是悬臂梁，动载系数怎么写？ P 材料力学－第12章 动载荷与疲劳强度 12-3 冲击载荷 对于重物坠落引起的冲击问题，不同结构的不同仅在于刚度系数k 的差别。 简支梁中间受冲击： 悬臂梁自由端受冲击： 在推导动载系数过程中，刚度k 通过公式 由 体现。 所以悬臂梁的动载系数形式上与简支梁一样，只是具体的 不同。 材料力学－第12章 动载荷与疲劳强度 12-3 冲击载荷 一点讨论 最大冲击位移： 这一结果表明，最大冲击位移与静位移有关，即与梁的刚度有关：梁的刚度愈小，静位移愈大，冲击位移将相应地增大。 材料力学－第12章 动载荷与疲劳强度 12-3 冲击载荷 最大冲击载荷： 这一结果表明，最大冲击载荷与静位移有关，即与梁的刚度有关：梁的刚度愈小，静位移愈大，冲击载荷将相应地减小。设计承受冲击载荷的构件时，应当利用这一特性，以减小构件所承受的冲击力。 若令上式中h＝0，得到 这等于将重物突然放置在梁上，这时梁上的实际载荷是重物重量的两倍。这时的载荷称为突加载荷。 材料力学－第12章 动载荷与疲劳强度 12-3 冲击载荷 冲击情况下，构件中所有的量都可以用动载系数乘以相应的静载时的量表示。 为什么？ P h P 静载和冲击载荷，杆件的弹性变形本质没有变化，唯一的区别时最大载荷不同。静载为P，冲击载荷时为Fd。 材料力学－第12章 动载荷与疲劳强度 12-3 冲击载荷 图示重量为 P 的物体，以速度 v 水平运动，冲击梁端截面B。计算最大冲击力以及梁端最大挠度。梁长l，弯曲刚度EI，抗弯截面系数W 等为常数。梁的质量和冲击物的变形忽略不计。 例题 A B EI v 材料力学－第12章 动载荷与疲劳强度 12-3 冲击载荷 1. 冲击过程分析 解： A B EI v A B Fd A B 2. 能量守恒： 冲击物的动能转化为杆件弹性应变能 材料力学－第12章 动载荷与疲劳强度 12-3 冲击载荷 解： Fd A B 2. 能量守恒： 冲击物的动能转化为杆件弹性应变能 Fd A B 最大冲击力 材料力学－第12章 动载荷与疲劳强度 12-3 冲击载荷 解： Fd A B 3. 最大挠度： 自由端在集中载荷作用下挠度为 材料力学－第12章 动载荷与疲劳强度 12-3 冲击载荷 解： 动载系数kd怎么确定？ 冲击位移 P A B Fd A B v 最大冲击力 冲击物的动能转化为杆件弹性应变能 材料力学－第12章 动载荷与疲劳强度 12-3 冲击载荷 解决冲击问题的关键 1. 物理过程 2. 能量守恒定律 冲击情况下所有物理量与静载情况下相应物理量成比例 （动载系数） 材料力学－第12章 动载荷与疲劳强度 12-3 冲击载荷 The end! 材料力学－第13章 冲击载荷 * 第十二章 动载荷与疲劳强度 材料力学 材料力学－第12章 动载荷与疲劳强度 概述 动载荷问题： 加载过程中构件内各点的速度明显变化，或构件所受载荷随时间而变化 材料力学－第12章 动载荷与疲劳强度 概述 材料力学－第12章 动载荷与疲劳强度 动载荷 疲劳强度 等加速度运动的构件 旋转构件的动应力 冲击载荷 疲劳强度概述 疲劳极限与应力寿命曲线 材料力学－第12章 动载荷与疲劳强度 12-1 等加速度运动的构件 材料力学－第12章 动载荷与疲劳强度 12-1 等加速度运动的构件 起重机起吊瞬间，重物W具有向上的加速度a ，忽略钢缆重量，则钢缆承受的载荷： 静载荷 动载荷（惯性力） 对于加速度恒定的动载问题，我们一般通过惯性力将动载荷问题等效为静载问题处理。 动载系数 材料力学－第12章 动载荷与疲劳强度 12-1 等加速度运动的构件 例题： 图示横梁，密度ρ，起吊加速度 a 向上。横梁抗弯截面系数W。 求：(1) 绳索的动载荷拉力；(2) 梁的最大动应力。 材料力学－第12章 动载荷与疲劳强度 12-1 等加速度运动的构件 解：先静载分析 绳索拉力： 梁内最大应力： 动载分析 动载系数： 绳索动载荷拉力： 梁内最大动应力： 材料力学－第12章 动载荷与疲劳强度 12-2 旋转构件的动应力 材料力学－第12章 动载荷与疲劳强度