第13章 动载荷

1、1太原科技大学应用科学学院太原科技大学应用科学学院第第1313章章 动载荷动载荷2太原科技大学应用科学学院太原科技大学应用科学学院13.2 13.2 匀加速直线运动及匀速转时匀加速直线运动及匀速转时 构件的应力计算构件的应力计算13.3 13.3 构件受冲击时的应力与变形构件受冲击时的应力与变形 13.4 13.4 冲击韧性冲击韧性* *13.5 13.5 考虑被冲击物质量时的冲击应力考虑被冲击物质量时的冲击应力13.6 13.6 提高构件抗冲击能力的措施提高构件抗冲击能力的措施 第第1313章章 动载荷动载荷3太原科技大学应用科学学院太原科技大学应用科学学院一、静载荷的概念一、静载荷的概念二

2、、动载荷的概念二、动载荷的概念例例: :起重机以起重机以等速度等速度吊起重物，重物对吊索的作用为吊起重物，重物对吊索的作用为静载静载。 起重机以起重机以加速度加速度吊起重物，重物对吊索的作用为吊起重物，重物对吊索的作用为动载动载。 旋转的飞轮、打桩均为动荷载作用。旋转的飞轮、打桩均为动荷载作用。载荷不随时间变化（或变化极其平稳缓慢）且使构件载荷不随时间变化（或变化极其平稳缓慢）且使构件各部件加速度保持为零（或可忽略不计），此类载荷各部件加速度保持为零（或可忽略不计），此类载荷为为静载荷静载荷。载荷随时间急剧变化且使构件的速度有显著变化（系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

3、力），此类载荷为统产生惯性力），此类载荷为动载荷动载荷。4太原科技大学应用科学学院太原科技大学应用科学学院三、动应力三、动应力动应力：动应力：构件中因动载荷而引起的应力。构件中因动载荷而引起的应力。静应力静应力: : 构件在静荷载作用下产生的应力。构件在静荷载作用下产生的应力。1. 与加速度无关；与加速度无关；2. 不随时间的改变而改变。不随时间的改变而改变。实验证明：实验证明：在动载荷作用下，如构件的应力不超过比例在动载荷作用下，如构件的应力不超过比例极限，胡克定律仍然适用于动载荷下应力、应变的计算极限，胡克定律仍然适用于动载荷下应力、应变的计算，弹性模量与静载下的数值相同。，弹性模量与静载

4、下的数值相同。特特 点点: :5太原科技大学应用科学学院太原科技大学应用科学学院起重机吊重物，若悬挂在起重机吊重物，若悬挂在吊索上的重物吊索上的重物W是是静止不静止不动动或以或以匀速直线匀速直线运动上升运动上升时，重物对吊索就是时，重物对吊索就是静荷静荷载载，吊索横截面上的应力吊索横截面上的应力就是就是静应力静应力。6太原科技大学应用科学学院太原科技大学应用科学学院当物体以当物体以加速度加速度上升上升( (如如重物吊离地面的一瞬间重物吊离地面的一瞬间) )时，重物对吊索就是时，重物对吊索就是动荷动荷载载，此时吊索横截面上的，此时吊索横截面上的应力就是应力就是动应力动应力。a7太原科技大学应用科

5、学学院太原科技大学应用科学学院07年年11月月14日中午日中午11点左点左右无锡某工地升降机从百右无锡某工地升降机从百米高空直接坠地，升降机米高空直接坠地，升降机内内17人，人，6人死亡，人死亡，11人人重伤。重伤。8太原科技大学应用科学学院太原科技大学应用科学学院上海世博会场馆建上海世博会场馆建设中心的锤击打桩。设中心的锤击打桩。9太原科技大学应用科学学院太原科技大学应用科学学院四、动载荷问题的分类四、动载荷问题的分类1 1惯性力问题惯性力问题: :构件作加速运动构件作加速运动, , 构件的各个质点将构件的各个质点将受到与加速度有关的惯性力作用。受到与加速度有关的惯性力作用。2 2冲击问题冲

6、击问题: :载荷以一定的速度施加于构件上，或者载荷以一定的速度施加于构件上，或者构件的运动突然受阻。构件的运动突然受阻。3 3交变应力问题（第交变应力问题（第1414章）章）: :构件受到的载荷或由载构件受到的载荷或由载荷引起的应力的大小或方向，随时间呈周期性变化。荷引起的应力的大小或方向，随时间呈周期性变化。 10太原科技大学应用科学学院太原科技大学应用科学学院惯性力的概念惯性力的概念变加速状态等加速状态构件处于加速运动状态匀加速运动状况匀加速运动状况惯性力是个定值惯性力是个定值变变加速运动状况加速运动状况惯性力是时间的函数惯性力是时间的函数 这里讨论这里讨论匀加速匀加速运动状态运动状态11

7、太原科技大学应用科学学院太原科技大学应用科学学院一、构件做等加速直线运动一、构件做等加速直线运动图示梁上有一个吊车，现在问图示梁上有一个吊车，现在问3 3个问题：个问题：1.1.物体离开地面，静止地由绳索吊挂物体离开地面，静止地由绳索吊挂2.2.物体匀速地向上提升物体匀速地向上提升3.3.物体以加速度物体以加速度a向上提升向上提升求这求这3 3种情况下的绳索应力？种情况下的绳索应力？l12太原科技大学应用科学学院太原科技大学应用科学学院1.1.物体离开地面，静止地由绳索吊挂物体离开地面，静止地由绳索吊挂QQPQstQA绳子：绳子：与第一个问题等价与第一个问题等价2.2.物体匀速地向上提升物体匀

8、速地向上提升13太原科技大学应用科学学院太原科技大学应用科学学院l 按达伯朗原理（动静法）按达伯朗原理（动静法）l按牛顿第二定律按牛顿第二定律Nd0QFQagNdd(1)aFQK Qgd(1)aKg3.3.物体以加速度物体以加速度a向上提升向上提升QaNdF动荷系数动荷系数其中其中质点上所有外力同惯性力形成平衡力系，质点上所有外力同惯性力形成平衡力系，惯性力大小为惯性力大小为ma，方向与加速度，方向与加速度a相反相反14太原科技大学应用科学学院太原科技大学应用科学学院Kd动荷系数；动荷系数；下标下标 st受静荷载作用；受静荷载作用；下标下标d受动荷载作用。受动荷载作用。强度计算强度计算绳子动应

9、力绳子动应力( (动载荷下应力动载荷下应力) )为：为：NddddstFQKKAA动荷系数的物理意义：动荷系数的物理意义：动载荷、动应力和动变形与静载荷、动载荷、动应力和动变形与静载荷、静应力和静变形之比。根据胡克定律，有以下重要关系：静应力和静变形之比。根据胡克定律，有以下重要关系：dddddststststPKP ddstK15太原科技大学应用科学学院太原科技大学应用科学学院解：解：NdAxQFAxaQaggQAxQAxagQAxag1st1aFgstFAxQ例例13.1：吊笼重量为吊笼重量为Q；钢索横截面面积为；钢索横截面面积为A，单，单位体积的重量为位体积的重量为 ，求吊索任意截面上的

10、应力。，求吊索任意截面上的应力。16太原科技大学应用科学学院太原科技大学应用科学学院NdAxQFAxaQaggst1aFgd1aKg 动荷系数动荷系数NddstFKFddstK17太原科技大学应用科学学院太原科技大学应用科学学院例例13.2：图示图示20a槽钢，以匀加速下降，若在槽钢，以匀加速下降，若在0.2s的时的时间内速度由间内速度由1.8m/s降至降至0.6m/s，试求槽钢中最大弯曲正，试求槽钢中最大弯曲正应力。已知应力。已知L6m，b1m。F运动方向bbLo18太原科技大学应用科学学院太原科技大学应用科学学院F运动方向bbLostst36.49kg/m=357.60kN/maqqqga

11、st22.63kg mq 1staqqgtvvat026sm查表得查表得所以均布载荷集度所以均布载荷集度而而stqd1aKg 61. 1重力、惯性力和提重力、惯性力和提升力组成平衡力系升力组成平衡力系惯性力方向向下惯性力方向向下19太原科技大学应用科学学院太原科技大学应用科学学院qbqL2qbqL236102 .24mWy22maxd,max82yyqLqbMWW59.1MPa22ststd,maxdst,maxd82yq Lq bKKW59.1MPaq横力作用下的弯曲问题横力作用下的弯曲问题查表得查表得22qb22qb2282qLqb所以所以或者或者20太原科技大学应用科学学院太原科技大学应

12、用科学学院二、构件作等速转动时的动应力二、构件作等速转动时的动应力一薄壁圆环平均直径为一薄壁圆环平均直径为D，壁厚为，壁厚为，以等角速度以等角速度绕垂直于环平面且过圆心绕垂直于环平面且过圆心的平面转动，圆环密度为的平面转动，圆环密度为 ，横截面面，横截面面积为积为A。求圆环横截面的动应力。求圆环横截面的动应力。解：解：1 1、求动轴力、求动轴力22n2DaR2dn2DqA aA21太原科技大学应用科学学院太原科技大学应用科学学院Nddd022Ndd02sin2124yDFFd qq DADFq D 2 2、动应力的计算、动应力的计算从上式可以看出，环内应力仅与从上式可以看出，环内应力仅与和和v

13、有关，而与有关，而与A无关。所无关。所以，要保证圆环的强度，应限制圆环的速度。增加截面面积以，要保证圆环的强度，应限制圆环的速度。增加截面面积A，并不能改善圆环的强度。，并不能改善圆环的强度。NddFA224D2v22太原科技大学应用科学学院太原科技大学应用科学学院例例13.3：如图所示，如图所示，AB轴的轴的A端装有刹车离合器，端装有刹车离合器，B端有一端有一个质量很大的飞轮，与飞轮相比，轴的质量可忽略不计。已个质量很大的飞轮，与飞轮相比，轴的质量可忽略不计。已知飞轮的转速知飞轮的转速 ，转动惯量，转动惯量 ，轴的直，轴的直径为径为 ，机械制动要求，机械制动要求10s内匀减速完成刹车过程，内

14、匀减速完成刹车过程，试求轴内最大动应力。试求轴内最大动应力。100r/minn20.5kN msxI 100mmd=23太原科技大学应用科学学院太原科技大学应用科学学院sradno/3103010060221/3103100sradto解：解：（1 1）飞轮与轴的转动角速度为）飞轮与轴的转动角速度为（2 2）当飞轮与轴同时作均匀减速转动时，其角加速度为）当飞轮与轴同时作均匀减速转动时，其角加速度为o（其中负号表示（其中负号表示 的方向相反，如上图。）的方向相反，如上图。）与与0.50.5()kN m33dxMI dM（3 3）按动静法，在飞轮上加上方向与）按动静法，在飞轮上加上方向与 相反的惯

15、性力相反的惯性力偶矩偶矩24太原科技大学应用科学学院太原科技大学应用科学学院0.5kN m3tdMM0.5kN m3TdMM36max3 20.51032.67 10 Pa2.67MPa(100 10 )16rpMWtM 0 xM（4 4）设作用于轴上的摩擦力矩为）设作用于轴上的摩擦力矩为，由平衡方程，由平衡方程 tMdM（5）AB轴由于摩擦力矩轴由于摩擦力矩和惯性力偶矩和惯性力偶矩引起扭转变形，横截面上的扭矩为引起扭转变形，横截面上的扭矩为（6 6）横截面上的最大扭转剪应力为）横截面上的最大扭转剪应力为25太原科技大学应用科学学院太原科技大学应用科学学院一、冲击一、冲击一个运动的物体（一个运

16、动的物体（冲击物）冲击物）以一定的速度，撞击另一个静止以一定的速度，撞击另一个静止的的物体（物体（被冲击构件）被冲击构件），静止的物体在瞬间使运动物体停止，静止的物体在瞬间使运动物体停止运动，这种现象叫做运动，这种现象叫做冲击冲击。vQa受冲击受冲击的构件的构件冲击物冲击物冲击问题的冲击问题的特点特点：结构（受冲击构件）受外力（冲击物）作结构（受冲击构件）受外力（冲击物）作用的时间很短，冲击物的速度在很短的时用的时间很短，冲击物的速度在很短的时间内发生很大的变化，甚至降为零，冲击间内发生很大的变化，甚至降为零，冲击物得到一个很大的负加速度物得到一个很大的负加速度a，结构受到冲，结构受到冲击力的

17、作用。击力的作用。26太原科技大学应用科学学院太原科技大学应用科学学院二、冲击问题的分析方法：二、冲击问题的分析方法：能量法能量法 假设冲击时，冲击物在极短的时间间隔内速度发生很大的变化，冲击时，冲击物在极短的时间间隔内速度发生很大的变化，其加速度其加速度a很难测出，无法计算惯性力，故无法使用动静法。很难测出，无法计算惯性力，故无法使用动静法。1.1.冲击物视为刚体，不考虑其变形冲击物视为刚体，不考虑其变形; ;2.2.被冲击物的质量可忽略不计被冲击物的质量可忽略不计; ;3.3.冲击后冲击物与被冲击物附着在一起运动冲击后冲击物与被冲击物附着在一起运动; ;4.4.不考虑冲击时热能的损失，即认

18、为只有系统动能与势能不考虑冲击时热能的损失，即认为只有系统动能与势能的转化。的转化。27太原科技大学应用科学学院太原科技大学应用科学学院根据假设，工程实际上的梁、杆均可简化为弹簧来分析。现以根据假设，工程实际上的梁、杆均可简化为弹簧来分析。现以一弹簧代表受冲构件，受重物一弹簧代表受冲构件，受重物P, ,在高度在高度H H处落下的作用，计算处落下的作用，计算冲击应力。冲击应力。PhABPhPh弹簧弹簧28太原科技大学应用科学学院太原科技大学应用科学学院根据机械能守恒定律，有根据机械能守恒定律，有Ph弹簧弹簧d PP设：受重物设：受重物P自高度自高度 h 落下，冲击弹性系统后，落下，冲击弹性系统后

19、， 速度开始下降至速度开始下降至0 0，同时弹簧变形达到最，同时弹簧变形达到最 大值大值 。 d此时，全部（动）势能转化为变形能，此时，全部（动）势能转化为变形能，杆内动应力达最大值（以后要回跳）。杆内动应力达最大值（以后要回跳）。就以此时来计算：就以此时来计算：d1()2dddP hVF 29太原科技大学应用科学学院太原科技大学应用科学学院dddststFP在线弹性范围内，载荷、变形和应力成正比在线弹性范围内，载荷、变形和应力成正比2ddst1 2VP即：即：Ph弹簧弹簧d PP2dstdst220h dstst211h ddstFP30太原科技大学应用科学学院太原科技大学应用科学学院ddd

20、dstst FKPdd FK Pddst Kddst K 动荷系数动荷系数ddstst211hK 31太原科技大学应用科学学院太原科技大学应用科学学院关于动荷系数关于动荷系数 的讨论的讨论:dK1. 当当h=0或或v=0时，重物突然放在构件上，此时时，重物突然放在构件上，此时 。d2K 由此可知，突加载荷的动荷系数是由此可知，突加载荷的动荷系数是2，这时所引起的应力和变形都是静荷应力这时所引起的应力和变形都是静荷应力和变形的和变形的2倍。倍。Q32太原科技大学应用科学学院太原科技大学应用科学学院dst211hK 2st11vg 2. 若已知冲击物自高度若已知冲击物自高度 h 处无初速下落，冲击

21、物与被冲击物处无初速下落，冲击物与被冲击物接触时的速度为接触时的速度为vvvgh20222dst11vKg 3. 若已知冲击物自高度若已知冲击物自高度 h 处以初速度处以初速度 下落，则下落，则0v20st211vghg 33太原科技大学应用科学学院太原科技大学应用科学学院4.4.当构件受水平方向冲击当构件受水平方向冲击22dst122mgmvK002/1121VVmvEk变形能势能动能冲击前：冲击前：222dd00/ 2KEVVP动 能势 能变 形 能冲击后：冲击后：冲击前后能量守恒，且ddststddst()FK PPmgKvmg动荷系数动荷系数2dstvKg34太原科技大学应用科学学院太

22、原科技大学应用科学学院5、当、当 时，可近似取时，可近似取 ，误差，误差5%。st210h dst21hK dK 6 6、 不仅与冲击物的动能有关，与载荷、构件截面尺寸有关，不仅与冲击物的动能有关，与载荷、构件截面尺寸有关， 更与更与 有关。这也是与静应力的根本不同点。构件越易变有关。这也是与静应力的根本不同点。构件越易变 形，刚度越小，即形，刚度越小，即“柔能克刚柔能克刚”。st 当当 时，可近似取时，可近似取 ，误差，误差10%。st2110h dst2hK 35太原科技大学应用科学学院太原科技大学应用科学学院例例13.413.4：等截面刚架等截面刚架的抗弯刚度为的抗弯刚度为 EI，抗弯截

23、面系数为，抗弯截面系数为 W，重物重物Q自由下落时，求刚架内最大正应力（不计轴力）。自由下落时，求刚架内最大正应力（不计轴力）。解：解：3st43QaEI dst211hK dmaxdstmax K33112EIhQaQaW33112EIhQa stmaxQaWdmaxdstmax K36太原科技大学应用科学学院太原科技大学应用科学学院例例13.513.5：重物重物Q自由落下冲击在自由落下冲击在AB梁的梁的B点处，求点处，求B点挠度。点挠度。33st343QlQlEIEbh 3d3st211112HEbHhKQl 33ddst334112BEbHhQlwKQlEbh 解：解：37太原科技大学应

24、用科学学院太原科技大学应用科学学院例例13.613.6：图示钢杆的下端有一固定圆盘，盘图示钢杆的下端有一固定圆盘，盘上放置弹簧。弹簧在上放置弹簧。弹簧在 1kN的静载荷作用下缩的静载荷作用下缩短短0.625mm。钢杆直径。钢杆直径d=40mm, l =4m，许，许用应力用应力=120MPa, E=200GPa。若有重为。若有重为 15kN的重物自由落下，求其许可高度的重物自由落下，求其许可高度h。33st15 0.625 109.62 10 mQlEA dst211hK 3st215 1012MPa4QdAddstst21112 120hK0.385m=385 mmh 解：解：38太原科技大学

25、应用科学学院太原科技大学应用科学学院例例13.7:13.7:已知：已知：d1=0.3m，l = 6m，P=5kN，E1 = 10GPa，求两种情况的动应力。（求两种情况的动应力。（1）H = 1m自由下落；（自由下落；（2）H =1m，橡皮垫，橡皮垫d2 = 0.15m， h= 20 mm，E2 = 8MPa。HPPhld1d1d2解：（解：（1）H=1m自由下落自由下落 st110.0425mmPlE A dst211218HK ddst15.42MPaKst2140.0708MPaPd39太原科技大学应用科学学院太原科技大学应用科学学院（2）加橡皮垫）加橡皮垫 d2 = 0.15m, h=

26、 20 mm, E2 = 8 MPa. 0.75mm1122PlPh=+=E AE Ast ddst3.7MPaKHPPhld1d1d2dst21152.3HK 40太原科技大学应用科学学院太原科技大学应用科学学院例例13.8：一下端固定、长度为一下端固定、长度为l的铅直圆截面杆的铅直圆截面杆AB，在，在C点点处被一物体处被一物体G沿水平方向冲击（图沿水平方向冲击（图a）。已知）。已知C点到杆下端点到杆下端的距离为的距离为a，物体，物体G的重量为的重量为P，物体，物体G在与杆接触时的速在与杆接触时的速度为度为v。试求杆在危险点的冲击应力。试求杆在危险点的冲击应力。解：解：gPvE22k0pE杆

27、内的应变能杆内的应变能ddd12VF 3dd3F aEI 由此得由此得dd33EIFa(b)AGCBddF(a)AlBCGav41太原科技大学应用科学学院太原科技大学应用科学学院 当杆在当杆在C点受水平力点受水平力F作用时，杆的固定端横截面最外缘（作用时，杆的固定端横截面最外缘（即危险点）处的静应力为即危险点）处的静应力为WFaWMmaxst2ddststvFaKgW 于是，杆在危险点处的冲击应力于是，杆在危险点处的冲击应力 d d 为为2ddststvKg 42太原科技大学应用科学学院太原科技大学应用科学学院例例13.913.9：起重机吊索下端与重物之间有一缓冲弹簧，每单位力引起重机吊索下端

28、与重物之间有一缓冲弹簧，每单位力引起的伸长为起的伸长为 ，吊索横截面面积，吊索横截面面积 ，弹性模，弹性模量量 ，所吊重物质量为，所吊重物质量为Q=50kN。以等速。以等速v= =1m/s下降，下降，在在L=20m时突然刹车，求吊索内的应力时突然刹车，求吊索内的应力( (吊索和弹簧的质量不计吊索和弹簧的质量不计) )。Nm/105 . 2626cmA211/107 . 1mNE解：解：根据重物冲击过程中释放的能量根据重物冲击过程中释放的能量( (包括动包括动能和势能能和势能) )转化为吊索增加的变形能计算。转化为吊索增加的变形能计算。吊索和弹簧的静变形：吊索和弹簧的静变形：st13.48cmQ

29、LQEAvLQ43太原科技大学应用科学学院太原科技大学应用科学学院2dstddst111()222QQvPQg 因为因为ddst1PQCLEA(a)经过整理，经过整理，(a)式变为式变为222st111222QQvCg解得变形增加量为解得变形增加量为2ststvg 在重物的速度在重物的速度v0的同时，的同时，吊索和弹簧的变形增加吊索和弹簧的变形增加 ，即动变形为，即动变形为 。所以。所以 dst 44太原科技大学应用科学学院太原科技大学应用科学学院吊索和弹簧的最大伸长量吊索和弹簧的最大伸长量2dmaxststst(1)vg dstK所以动荷系数为所以动荷系数为2dst11.87vKg吊索内的应

30、力吊索内的应力dmaxdstKdQKA445 101.87155.83MPa6 1045太原科技大学应用科学学院太原科技大学应用科学学院如果吊索和重物之间没有弹簧，则如果吊索和重物之间没有弹簧，则st0.98cmQLEAdmaxdst352.5MPaK2dst14.23vKg由此可见弹簧所起的缓冲作用。由此可见弹簧所起的缓冲作用。46太原科技大学应用科学学院太原科技大学应用科学学院例例13.10 13.10 等截面直杆的冲击拉伸应力等截面直杆的冲击拉伸应力LHQ已知：等截面直杆长度为已知：等截面直杆长度为L，截面积为，截面积为A，杆件材料的杨氏模量为，杆件材料的杨氏模量为E，重物，重物Q从高从

31、高H处自由落下。处自由落下。解：解：静应力和静伸长分别为静应力和静伸长分别为AQstEAQLst，动荷系数为动荷系数为ALEAHHkstd211211冲击应力为冲击应力为ALHQEAQAQkstdd2)(247太原科技大学应用科学学院太原科技大学应用科学学院例例13.11 13.11 等截面简支梁的冲击弯曲应力等截面简支梁的冲击弯曲应力已知：梁的抗弯刚度为已知：梁的抗弯刚度为EI，抗弯截面模量为，抗弯截面模量为W。在梁的中。在梁的中点处受到重物点处受到重物Q从高从高H处自由下落的冲击。处自由下落的冲击。解：解：梁中点处的静挠度为梁中点处的静挠度为3st48QLEIABQHL/2L/2动荷系数动

32、荷系数d3st2961111HHEIKQL最大冲击应力为最大冲击应力为dmaxdstmaxd2246()44QLKKWQLQLHQE AIWWALW48太原科技大学应用科学学院太原科技大学应用科学学院ABQHL/2L/2k如果在如果在B支座下加一弹簧，弹性系数为支座下加一弹簧，弹性系数为k，此时梁中点处的静挠度将变为此时梁中点处的静挠度将变为3st1/ 2482QLQEIkkQEIQL4483st即即 增大，动荷系数增大，动荷系数 下降，使下降，使 下降，下降，此即弹簧的缓冲作用。此即弹簧的缓冲作用。dKdmax49太原科技大学应用科学学院太原科技大学应用科学学院例例13.12 13.12 等

33、截面圆轴受冲击扭转时的应力等截面圆轴受冲击扭转时的应力等圆截面圆轴上飞轮等圆截面圆轴上飞轮D以等角速以等角速度度 转动，飞轮的转动惯量转动，飞轮的转动惯量 。由于某种原因在由于某种原因在B端突然刹车。端突然刹车。求此时轴内的冲击应力。求此时轴内的冲击应力。0J解：解：飞轮动能的改变量飞轮动能的改变量2021JT 轴的变形能轴的变形能dndMU21( ( 为冲击扭转力矩为冲击扭转力矩 ) )ndMLndM50太原科技大学应用科学学院太原科技大学应用科学学院202212JGILMpnd解得：解得：LGIJMpnd20所以轴内冲击应力为所以轴内冲击应力为200dma x22ppndpppJGIJ G

34、IMWLWLWALGJ02（与体积（与体积V=AL有关）有关）由由 得：得：UT 51太原科技大学应用科学学院太原科技大学应用科学学院如果飞轮转速如果飞轮转速 n=100r/m，转动惯量转动惯量 J0=0.5KN.m.s2，轴直径轴直径 d=100mm，G= 80GPa，L= 1m，此时：此时：0dmax2J GAL1) 1 .0(41080105 .0260100293528MPa所以对于转轴，要避免突然刹车。所以对于转轴，要避免突然刹车。52太原科技大学应用科学学院太原科技大学应用科学学院计算冲击时的冲击动应力、动变形，均可在静载荷作用下计算冲击时的冲击动应力、动变形，均可在静载荷作用下的

35、静应力、静变形基础上乘以动荷系数。的静应力、静变形基础上乘以动荷系数。计算步骤：计算步骤：1、将冲击物的重量作为静载荷作用在受冲击处，计算静、将冲击物的重量作为静载荷作用在受冲击处，计算静应力应力 、静位移、静位移 ；stst2、计算、计算动荷系数动荷系数 。dK3、计算动应力、计算动应力 、动位移、动位移 。dd总总 结：结：53太原科技大学应用科学学院太原科技大学应用科学学院KWA冲击韧性：冲击韧性：表示冲断时切槽处单位横截面上需消耗表示冲断时切槽处单位横截面上需消耗的能量。的能量。重摆做的功重摆做的功槽处最小横截面面积槽处最小横截面面积K越大，材料抗冲击能力越越大，材料抗冲击能力越强。强。塑性材料抗冲击能力远高于塑性材料抗冲击能力远高于脆性材料。脆性材料。54太原科技大学应用科学学院太原科技大学应用科学学院K数值随温度降低而减小数值随温度降低而减小低温脆断（低温脆断（冷脆冷脆）使使K骤然下降的温度称骤然下降的温度称为为转变温度转变温度。通常把脆性断口面积占通常把脆性断口面积占整个断口面积整个断口面积50%时时的的温度定义为温度定义为转变温度转变温度（FATT）。）。55太原科技大学应用科学学院太原科技大学应用科学学院yxgmG11mgG 如图，悬臂梁在自由端如图，悬臂梁在自由端B受到受到重物重物G=mg的撞击，在的撞击，在B端放端放置