《材料力学》课件12-3构件受冲击荷载作用时的动应力计算.ppt

* * 构件受冲击荷载作用时的动应力计算 （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。 （4）不计冲击过程中的声,热,塑性变形等能量损耗，机械能守恒定律仍成立。 基本假定： （3）构件受作用而引起的应力瞬时遍及被冲击构件；且材料保持为线弹性。 机械能守恒定律的应用： 重物 设梁为一线性弹簧,刚度系数为k. 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，E＝10GPa；梁长L＝2m，h=40mm，重量W＝1kN。求： 1.梁所受的冲击载荷； 2.梁横截面上的最大冲击正应力与最大冲击挠度。 例 题 II 2 ? （1）梁横截面上最大静应力和冲击处最大挠度 查表 （2）计算动荷系数 图示，一重W＝2kN的物体从h＝0.05m处自由下落，分别冲击在两杆件上。已知L＝1m，A1＝10×10－4m2，A2＝20×10－4m2，材料的弹性模量E＝2×105MPa，试分别求两杆的动应力。 例 题 II 1 ? 圆截面钢杆，直径d＝20mm，杆长L＝2m，重物W＝500N沿杆轴线从高度h处落下，如图示，已知［ σ ］＝160MPa。E=200GPa,试在下列两种情况下分别计算允许的冲击高度h（只考虑强度条件）（1）重物W自由落在小盘上；（2）小盘上放有弹簧，其弹簧常数K＝2kN/mm。 例 题 II 1 ? 图示钢梁ABC，在B处支座处受与梁同材料的两端铰支圆柱BD支承，当梁的自由端上方H＝0.1m处有自由下落的重物对梁冲击时，试问该结构能否正常工作？已知冲击物重P＝500N，梁、柱材料为A3钢，E＝2×105MPa，［σ］＝180MPa，梁的惯性矩I＝4×10－6m4，抗弯模量W＝5×10－5m3，柱的直径d＝80mm。 例 题 ? 如图所示，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C=0.001cm/N的弹簧上。已知l=3m，h=0.05m，G=1kN，钢梁的J=3400cm4，Wz=309cm3，E=200GPa，求两梁的最大冲击应力。 例 题 ? 本章作业 (II)6－2， (II)6－5， (II)6－8， (II)6－9， (II)6－13， 外力分析 内力分析 应力分析 最大应力 由强度理论得相当应力 强度条件 变形分析 临界力 稳定条件 刚度条件 复杂应力 单向应力