《材料力学 第2版》课件 第12章 动载荷

1第十二章动载荷§12.1概述§12.2构件有加速度时的动应力计算§12.3构件受冲击时的动应力计算§12.4冲击韧度第十三章交变应力2312.1概述一.什么叫动载荷载荷静载荷(a0)动载荷a不可略构件运动静载动载F=C0412.1概述二.动、静异同Ed=Est

相同点不同点害控制利应用512-1概述三.动荷类型1.a=C1

直线运动转动3.振动2.冲击4.交变FdG6四.解法动静动静法能量法动荷系数强度条件12.1概述712.2构件有加速度时的动应力计算根据达朗伯原理:一、动静法静

惯性力动8

一、等加速构件的动应力计算GaGaFI912.2构件有加速度时的动应力计算1.[

]--静载中的许用应力2.惯性力为分布力3.Kd适用于整个结构注:1012.2构件有加速度时的动应力计算三.构件作等速转动时的动应力计算离心惯性力DtFNdFNdd

1112.2构件有加速度时的动应力计算FNdFNd1212.2构件有加速度时的动应力计算强度条件：临界速度：FNdFNd注:1.增大截面不能降低

d2.限制转速n或1312.3构件受冲击时的动应力计算冲击物被冲击物不计冲击过程中的能量损失和塑性变形一.冲击问题及解决途径当¥®a®Dt0

不计质量的弹性体被冲击物—冲击物—计质量的刚体冲击系统的能量守恒v1412.3构件受冲击时的动应力计算UdVTD=D+D又在线弹性范围内二.能量法解冲击问题冲击物机械能（动能和势能）减少被冲击物弹性变形能增加vKd

动荷系数15§12.3构件受冲击时的动应力计算FdFdT=0三.几种冲击问题1、自由落体冲击UdVTD=D+D

dhG令得：即：1612.3构件受冲击时的动应力计算自由落体冲击时的动荷系数Dst把冲击物的重量当作静荷,沿冲击方向加在冲击点上,使被冲击物的冲击点沿冲击方向产生的静位移。Fd

dhG

stG1712.3构件受冲击时的动应力计算4.突加载荷,h=0,Kd=2３.重要问题是理解

st

及计算。讨论1.只要求是线弹性结构。２.适用于整个结构。1812.3构件受冲击时的动应力计算Fd2.水平冲击DV=0UdVTD=D+D令则v1912.3构件受冲击时的动应力计算水平冲击的动载荷系数FdvGDst将重量G当作静荷,沿冲击方向加在冲击点上,使被冲击物的冲击点沿冲击方向产生的静位移。2012.3构件受冲击时的动应力计算3.具有水平初速度的有约束落体的冲击问题hv

d

st2112.3构件受冲击时的动应力计算1例1h、d、E、a已知:FQ、求：FQaaaMxMaaFQhFQaFQaFQaMxM2212.3构件受冲击时的动应力计算aaFQh2312.3构件受冲击时的动应力计算例2

已知l=3m,h=0.05m,G=1kN,I=3400cm4,W=309cm4

,E=200GPa,K=1kN/cm,讨论刚、弹性支撑下二梁横截面最大正应力。2/l2/lh2/l2/lh分析：1.求

st

2412.3构件受冲击时的动应力计算2.求Kd3.求最大正应力对弹簧支座梁对刚性支座梁25§12.3构件受冲击时的动应力计算弹性支撑可改善冲击情况，减小2/l2/lh2/l2/lh相同2612.3构件受冲击时的动应力计算

例3讨论等、变截面杆动应力结论:承受冲击载荷的杆件尽量不要做成变截面杆。hlsA2A1A1（a）hlA2（b）2712.3构件受冲击时的动应力计算

例4如图，EI=C,设

ql4=4hEI,G=ql

求：fDhlllqABDCG解：叠加法lllABDCGql2/2MGlllABDC1l/2M(1)2812.3构件受冲击时的动应力计算ql2/2MGMl1lllABDC1l/2MGlllABDC29lllqABDCql2/2MqlllABDC1Ml(2)(3)12.3构件受冲击时的动应力计算3012.3构件受冲击时的动应力计算四、提高构件抗冲击能力的措施1、不改变

st

下，提高

st，变弹性支撑，加垫。2、提高被冲击物的体积短螺栓→长螺栓（d不变）3.尽量避免采用变截面杆若需开槽，尽量开长槽，对不开槽处削弱面积，使其接近于等截面。使

st

不变下，增加

st。hlhl