曾庆敦《材料力学精品教学》CLLX14动荷载（Hong）.pdfVIP

第14章 动荷载 §14.1 动载荷问题的基本概念 §14.2 加速运动问题的动响应 §14.3 冲击载荷问题的动响应 §14.4 提高构件抗冲击能力措施 1 14.1 动载荷问题的基本概念  动载荷 静载荷(准静态载荷)--载荷不随时间变化或很平缓地变化， 4 1 1 且各质点加速度为零。一般应变率 d / dt [10 ,10 ]s 。 动载荷--载荷随时间急剧变化且使构件的速度有显著变化 （系统产生惯性力）。一般应变率 1 1 。 d / dt 10 s 动响应 构件在动载荷作用下产生的各种力学响应（如应力、应 变、位移等），称为动响应。 2 动荷系数 例，  K  d d st K d 动响应/ 静响应 只要应力不超过比例极限，胡克定律仍适用动载荷下 应力、应变的计算，弹性模量也与静载荷下相同。  动应力分类 简单动应力： 加速度可以确定，采用 “动静法”求解。 冲击载荷： 速度在极短暂的时间内有急剧改变，此时， 加速度不能确定，宜用 “能量法”求之； 交变应力： 应力随时间作周期性变化，疲劳问题。 振动问题： 求解方法很多,如动静法、能量法。 3 第14章 动荷载 §14.1 动载荷问题的基本概念 §14.2 加速运动问题的动响应 §14.3 冲击载荷问题的动响应 §14.4 提高构件抗冲击能力措施 4  14.3 冲击载荷问题的动响应  冲击— 当运动物体（冲击物）以一定的速度作用于 静止物体（被冲击物）时，冲击物的速度将在瞬间 急剧降低，直至停止运动的现象。  冲击载荷—冲击时作用在被冲击物上的力。  冲击应力— 由冲击载荷作用所产生的应力。  冲击问题的特点 结构受外力作用的时间极短； 加速度变化剧烈； 难以精确计算其动态力学响应 5  解决之道——能量法  假设： ①冲击物为刚体； ②被冲击物的质量远小于冲击物的质量，可忽略不计 ③不计冲击过程中的声、光、热等能量损耗（能量 守恒）； ④冲击过程为线弹性变形过程; ⑤冲击物不回弹，直到被冲击物变形最大，最后静止。 冲击物在冲击过程中所减少的动能和势能之和将全部 转化为被冲击物的弹性应变能。 T V V  6 冲击前、后能量守恒（动能 T、势能V 、变形能V ） ε T V V