材料力学课件11(11).pdf

十一、动荷载与交变应力 (Dynamic load Circulative stress) 前述静分析：力与变形变化缓慢，仅考虑结果，忽略过程 实际的外作用力大多随时间变化 (地震、风浪、动力机 械、交通、人为等，世界不平静！) ——导致结构内力、应力、变形的变化(动响应) 典型情况： 突变荷载—— 时间短、变化大、冲击 (打桩、锻造、爆炸等，作用明显) 循环荷载——交变应力、疲劳破坏 (折铁丝、桥、叶片等，作用不明显，量致质变) (见视频) 1 循环荷载 交变应力、放大、持续 2 循环荷载 交变应力、共振、疲劳、量致质变 3 1. 动应力 动荷载  动平衡、本构关系变化，简化分析仅考虑前者 基本思想 —— 将动力学问题转化为静力学问题， 建立方程(一般是关于时间微分)求解。 基本方法： 基于达朗伯原理的动静法 工程上通过动荷因素描述 4 例11-1 杆OA长为L ，横截面积为A ，重量为P ，弹性模 1 量为E ，A 端固结物重为P ，杆与物以角速度在水平面 内转动。试求杆的最大动应力与伸长。  O A 解：动力学问题（静时无水平力），任意状态 能否象 (1) 确定等效静力学问题的荷载——惯性力 理力那 dx P 样加？ 按质点→微段dx ： 质量 1 2 L g q F a x  A x 加速度 2 P  O 惯性力 1 x xd A gL 2 P g 2 ——线性分布q=P x/gL 1 1 P 2 物A 的惯性力 FA L g