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工程力学
EngineeringMechanics
工程力学
EngineeringMechanics
第20章冲击载荷
冲击载荷
当物体以一定速度碰撞到结构的构件上时，构件在极短的时间内使物体的
速度变为零。
物体便有一个相当大的与运动方向相反的加速度，在物体与构件之间必存
在很大的相互作用力，这种现象称为冲击，
相应的相互作用力称为冲击载荷。
通常运动的物体称为冲击物，阻止冲击物运动的构件则称为被冲击物。
工程中的冲击现象，如汽锤锻造、打桩、金属冲压加工等。
冲击载荷
冲击过程时间很短，冲击物的加速度值难以测定，且是变化的，不能对冲击物
应用动力学方程计算得到冲击载荷，须寻求别的途径。
工程上一般采用偏于安全的能量法。为简化计算，分析时假设：
1.冲击物为刚体，其变形忽略不计，即不计冲击物本身变形而引起的变形能；
2.不计被冲击物的质量，即不考虑冲击过程中被冲击物的动能；
3.忽略其他形式的能量损失，即不计冲击过程中发声、发光、发热以及局部塑
性变形等消耗的能量；
冲击载荷
冲击过程时间很短，冲击物的加速度值难以测定，且是变化的，不能对冲击物
应用动力学方程计算得到冲击载荷，须寻求别的途径。
工程上一般采用偏于安全的能量法。为简化计算，分析时假设：
4.冲击物与被冲击物构件一经接触，就相互附着共同运动，直至构件上被冲击
处的位移达到最大值（此时，冲击物的速度变为零）；
5.在整个冲击过程中，构件始终处于线弹性范围内，且忽略材料性能的变化，
即在冲击载荷作用下，材料仍服从胡克定律，且弹性模量的数值也与静载荷
作用时相等。计算受冲击构件的强度时，仍可采用静载情况下的强度指标。
冲击载荷
冲击过程时间很短，冲击物的加速度值难以测定，且是变化的，不能对冲击物
应用动力学方程计算得到冲击载荷，须寻求别的途径。
工程上一般采用偏于安全的能量法。
计算受冲击构件的强度时，仍可采用静载情况下的强度指标。
在冲击过程中，不计能量损耗得到的构件的最大变形是大于实际构件的变形，
计算所得最大冲击载荷也大于构件实际所受到的最大载荷。
按此计算所得结果是偏安全的。
冲击载荷
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(a)(b)
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