跳水跳板的力学浅析_第1页
跳水跳板的力学浅析_第2页
跳水跳板的力学浅析_第3页
跳水跳板的力学浅析_第4页
跳水跳板的力学浅析_第5页
已阅读5页，还剩4页未读， 继续免费阅读

下载本文档

版权说明：本文档由用户提供并上传，收益归属内容提供方，若内容存在侵权，请进行举报或认领

文档简介

跳水跳板的力学浅析问题背景跳水作为一项传统体育项目，为众人所熟知。然而跳水这一简单的体育运动的背后却蕴含着复杂的力学原理。本组从跳水的基本器件跳水跳板出发，以材料力学的基本原理为指导，进行一些基本研究。解题思路及方法（一），首先对跳板进行简化分析1，研究构件：跳水跳板（起跳过程简化）=简支梁+悬臂梁（说明：其中力F模拟运动员起跳时对跳板所施加的力，假设跳板受力瞬间不变形。）FFBABAalal图一：跳水跳板受力简化图一：跳水跳板受力简化2，分析其中的形变情况：（1），弯曲内力分析：跳板的剪力图和弯矩图此处最危险！！！F此处最危险！！！FBABAlalaT+ T+－－_ _M-- M--图二：跳板的剪力及弯矩图二：跳板的剪力及弯矩三，例题分析1，跳水板的具体尺寸如图所示，其横截面为矩形，尺寸为b=0.5m，h=0.05m，跳板的弹性模量E=70GPa，比重γ=25kN/m3，a=3.2m，l=1.6m。运动员从跳板上上跃至距地面最高点后落至跳板端点C，再从跳板上弹起至空中完成动作后落水。设运动员体重G=700N，最大弹跳高度H=0.6m，取g=9.8m/s2。为保证运动员落水安全，运动员从空中落入水中时，在跳板所在平面处，运动员质心距跳板C端的最小距离s应大于0.5m。试确定运动员从跳板上跃时所需最小水平速度（假设水平方向为匀速运动）；不计跳板质量，将运动员视为刚体时，运动员冲击跳板时，试计算跳板中的最大动应力；如考虑跳板质量，再次计算跳板中的最大动应力，并进行比较；如将运动员视为弹性体，则跳板中的最大动应力有何不同（定性说明）。解：1，最小水平速度的求解2，不计跳板质量，且视运动员为刚体时的最大动应力计算G=700NFAG=700NFA受力分析如图：xxCwFBBACwFBBA2l2llyly且根据挠曲线近似微分方程可得：且当x=2l时有：则有......当x=2l时；x=3l时则有代入式则所以：且所以，此时动荷载因数为又因为所以最大动应力：3，考虑跳板质量时的最大动应力计算本问利用叠加法计算挠度，把跳板的质量视作加入一个大小为q的均布荷载,FFAq受力分析如图：qxxwFBBAwFBBA2l2llyly由图可得根据挠曲线近似微分方程可得：当x=2l时：则有：......③且当x=2l时当x=3l时则有：......④联立③④可得：所以：且比重所以此时动荷载因数为：且所以：4，定性说明视运动员为弹性体时的最大动应力如果为弹性体，部分能量会转换成人体的形变能，所以跳板的形变能减少，挠度变小，最大动应力减小。五，综合作业之心得体会跳板应用到了多方面的材料力学知识，如简支梁，悬臂梁；弯曲内力的分析，剪力图和弯矩图；弯曲应力的分析，强度条件；弯曲变形的分析，挠度

人人文库> 全部分类> 教育资料 > 辅导培训

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明，都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等，如果需要附件，请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸，网页内容里面会有图纸预览，若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间，仅对用户上传内容的表现方式做保护处理，对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑，并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容，请与我们联系，我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

最新文档

评论

0/150

提交评论