动荷载优秀课件

动载荷31三月20231、构件作等加速度直线运动和匀速转动时的应力计算(惯性力问题)2、冲击§12.1概述静荷载:作用于结构上的荷载是从零开始缓慢增加在加载过程中,杆件各点的加速度很小,可以不计.动荷载:在载荷的作用下,构件内各质点具有不可忽视的加速度.在动荷载作用下，如杆件的动应力不超过比例极限,虎克定律仍然适用.主要讨论:§12.2动静法的应用动静法:对加速度为a的质点,其惯性力为方向与a的方向相反.利用达朗伯原理,假想地在每个质点上加上惯性力则质点系上的原力系与惯性力系组成平衡力系.动力学问题在形式上作为静力学问题来处理的方法bRR杆件中央横截面上的动弯矩为：当加速度a等于零,即杆件在静荷载下的应力为：相应的动应力:动应力:动应力:动荷系数:强度条件:-----动应力等于静应力乘以动荷系数二、等速转动时杆件的应力计算已知:飞轮平均半径R,轮缘横截面面积为A,每单位体积的重量,角速度为.向心加速度:离心惯性力的集度及方向:角加速度与角速度方向相反,按动静法在飞轮上加惯性力:图示装有飞轮的轴,飞轮的转速n=100r/min,转动惯量I=0.5kN.m.s2.轴的直径d=100mm.刹车时使轴在10秒内均匀减速至停止.求:轴内最大动应力飞轮与轴的转动角速度:角加速度:AByx§12.4杆件受冲击时的应力和变形(锻锤与锻件的接触撞击，重锤打桩,高速转动的飞轮突然刹车等)冲击:

加载的速度在非常短的时间内发生改变,构件受到很大的作用力，这种现象称为冲击。求解冲击问题的简化算法—能量法冲击应力估算中的基本假定：①不计冲击物的变形；②冲击物与构件接触后无回弹；③构件的质量与冲击物相比很小,可忽略不计④材料服从虎克定律；⑤冲击过程中,声、热等能量损耗很小,可略去不计承受各种变形的弹性杆件都可以看作是一个弹簧。例如：P代入计称其为冲击动荷系数以上三式中的d、d、Pd是被冲击构件达到最大变形位置时的动变形、动应力以及产生该最大动变形的动荷载。解决冲击问题,关键在于如何确定动荷系数Kd冲击荷载下的强度计算:*重物从h高处自由落下：h动荷系数中的st是结构中受冲击点沿冲击方向的静位移。——自由落体垂直冲击动荷系数已知:弹簧刚度系数为k,拉杆抗拉压刚度EA,重为P的重物从h处自由落下.求:拉杆的冲击应力h重为P的重物从h处自由落下,冲击梁上的D点.梁的EI及W均为已知.求:梁内max及梁中点处的挠度hADCBADCBADCBPhADCBADCBPAB1在水平面内的杆,绕通过点的垂直轴以匀角速转动，杆端有一重为的集中质量.如因发生故障在点卡住而突然停止转动.试求杆内的最大冲击应力.设杆的质量可以不计。均为俯视图图示钢杆的下端有一固定圆盘,盘上放置弹簧.弹簧在1kN的静载荷作用下缩短0.0625cm.钢杆的直径d=4cm,l=4m许用应力=120Mpa,E=200GPa.若重为15kN的重物自由落下,求其许可高度H.又若没有弹簧,许可高度H将等于多大？解：在15kN作用下，弹簧和杆的静位移动荷系数：动应力强度条件：若没有弹簧，则只有杆的静位移动荷系数：动应力强度条件：1、构件等加速度运动时的应力: ——动荷系数；a——构件运动加速度；——静载应力；g——重力加速度2、圆环等角速度转动时的应力： D——圆环平均直径；ω——旋转加速度；γ——圆环材料的比重；g——重力加速度。总结3、冲