冲击荷载.PPT

* * * * Chapter 10 Dynamic Load Mechanics of Materials * 第十章 动载荷(Dynamic loading) §10-1 概述 (Instruction) §10-2 动静法的应用 (The application for method of dynamic equilibrium) §10-3 构件受冲击时的应力和变形 (Stress and deformation by impact loading) 1、静荷载（Static load) 荷载由零缓慢增长至最终值，然后保持不变。构件内各质点加速度很小,可略去不计. §10-1 概述 (Instruction) 2、动荷载 (Dynamic load) 荷载作用过程中随时间快速变化，或其本身不稳定（包括大小、方向），构件内各质点加速度较大. 一、基本概念 (Basic concepts) 二、动响应 (Dynamic response) 构件在动载荷作用下产生的各种响应（如应力、应变、位移等），称为动响应(dynamic response). 实验表明 在静载荷下服从虎克定律的材料，只要应力不超过比例极限 ,在动载荷下虎克定律仍成立且E静=E动. 三、动荷系数 (Dynamic factor) 四、动荷载的分类 (Classification of dynamic load) 1、惯性力(Inertia force) 2、冲击荷载(Impact load) 3、振动问题 (Vibration problem) 4、 交变应力 (Alternate stress) 二、动响应 (Dynamic response) 构件在动载荷作用下产生的各种响应（如应力、应变、位移等），称为动响应(dynamic response). 实验表明 在静载荷下服从虎克定律的材料，只要应力不超过比例极限 ,在动载荷下虎克定律仍成立且E静=E动. 三、动荷系数 (Dynamic factor) * 四、动荷载的分类 (Classification of dynamic load) 1、惯性力(Inertia force) 2、冲击荷载(Impact load) 3、振动问题 (Vibration problem) 4、 交变应力 (Alternate stress) * 原理( Principle) 达朗伯原理（ D’Alembert’s Principle ） 　　达朗伯原理认为：处于不平衡状态的物体，存在惯性力，惯性力的方向与加速度方向相反，惯性力的数值等于加速度与质量的乘积。只要在物体上加上惯性力，就可以把动力学问题在形式上作为静力学问题来处理，这就是：动静法 (Method of kineto static). §10-2 动静法的应用 (The application for method of dynamic equilibrium) 惯性力（Inertia force) 大小等于质点的质量 m 与加速度 a 的乘积,方向与 a 的方向相反,即 F= -ma * 例题1 一起重机绳索以加速度 a 提升一重为 G 的物体，设 绳索的横截面面积为 A ，绳索单位体积的重量 ? ，求距绳索下 端为 x 处的 m-m 截面上的应力. G a x m m 一、直线运动构件的动应力 (dynamic stress of the body in the straight-line motion) * G a x m m G a ? A G a 物体的惯性力为 绳索每单位长度的惯性力 绳索的重力集度为 ? A * 绳索中的动应力为 ?st 为静荷载下绳索中的静应力 强度条件为 x m m x m m * 当材料中的应力不超过比 例极限时荷载与变形成正比 △d表示动变形 △st表示静变形 Nd x m m N st 结论：只要将静载下的应力，变形，乘以动荷系数Kd即得动载下的应力与变形. * 例题2 起重机丝绳的有效横截面面积为A , [?] =300MPa ,物体单位体积重为? , 以加速度a上升，试校核钢丝绳的强度. 解：①受力分析如图 ②动应力 L x m n a x a FNd qst qG 惯性力 动荷系数 强度条件 * 例题3 起重机钢丝绳长60m，名义直径28cm，有效横截面面积A=2. 9cm2 , 单位长重量q=25. 5N/m , [?] =300MPa , 以a=2m/s2的加速度提起重50kN 的物体，试校核钢丝绳的强度. G