沈阳建筑大学材料力学课件Ch12-6.PPT

一、直线运动构件的动应力 ?动荷系数 ?梁内的最大应力 C D F/2 FL/8 A 危险截面：C 危险点：下边缘 F A B FL/4 C 12.3 杆件受冲击荷载时的应力和变形 1 例12.6 图示等截面刚架，一重量为P = 300N的物体，自高度h = 50 mm处自由下落,计算刚架内的最大正应力。材料的弹性模量E = 200 GPa，刚体质量与冲击物的变形均忽略不计。 x1 x2 P x1 x2 1 解：１. 求动荷系数kd 12.3 杆件受冲击荷载时的应力和变形 ２. 求最大动应力 危险截面：竖直段任意截面 危险点：外边缘 12.3 杆件受冲击荷载时的应力和变形 例12.6 图示两梁材料、截面均相同,欲使两个梁的最大冲击应力相等，问l1：l1 为多少？(取 ）。 W H A B C l1/2 l1/2 l2 W H 解：1、对简支梁： 2、对悬臂梁： 12.3 杆件受冲击荷载时的应力和变形 冲击荷载下材料力学性能 · 冲击韧性 · 转变温度 温度降低，?b增大，但材料的冲击韧性下降，且抗断裂能力基本不变，所以，结构易发生低温脆断。 温度降低，?b增大，结构反而还发生低温脆断，原因何在？ 12.3 杆件受冲击荷载时的应力和变形 Chapter 12 第十二章 动荷载 12.1 概述 12.2 动静法的应用 12.3 杆件受冲击荷载时的应力和变形 12.4 冲击韧性 1.冲击试验试件 40 55 40 55 10 10 10 10 2 R 0.5 2 R1 V型切口试样 U型切口试样 试件 冲击韧性： 12.4 冲击韧性 2.冲击试验 冷脆： 在某一温度区间内， 冲击韧性骤然下降的现象 转变温度 试件 12.4 冲击韧性 ① “U”型口试件的冲击韧性： ②“V”型口试件的冲击韧性： ③ 冷脆：在莫一温度区间内，冲击韧性骤然下降的现象 12.4 冲击韧性 CH.12 动载荷 LIU Jiemin @SJZU 2008 LIU Jiemin @SJZU 2008 CH.12 动载荷 CH.12 动载荷 LIU Jiemin @SJZU 2008 Chapter 12 第十二章 动荷载 12.1 概述 12.2 动静法的应用 12.3 杆件受冲击荷载时的应力和变形 第十二章 动荷载 12.1 概述 12.2 动静法的应用 12.3 杆件受冲击荷载时的应力和变形 一、动载荷(Dynamic loads, live loads)： 载荷不随时间变化（或变化极其缓慢）且使构件各部件加速度可忽略不计，此类载荷为静载荷(Static loads, dead loads)。 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），此类载荷为动载荷。 二、动响应： 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。 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。 12.1 概述 1.加速运动问题：加速度的可以确定，采用“动静法”求解 2.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，要采用“能量法”求之； 3.交变应力：应力随时间作周期性变化，疲劳问题。 4.振动问题 ：求解方法很多。 三、动应力分类： 12.1 概述 Chapter 12 第十二章 动荷载 12.1 概述 12.2 动静法的应用 12.3 杆件受冲击荷载时的应力和变形 　　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。 D’Alembert’s principle 12.2 动静法的应用 例12.1 起重机丝绳的有效横截面面积为Arope , [?] =300M Pa ,起吊杆件比重为? , 以加速度a上升，试校核钢丝绳的强度（不计绳重）。 解：①受力分析 ②绳中的动应力 l x m n a x a FNd qst qG 绳 12.2 动静法的应用 动荷系数 强度条件： 12.2 动静法的应用 例12.2 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W=50kN 的物体，试校核钢丝绳的强度。