材料力學動載荷PPT課件

1、2021/6/71 2021/6/72 概概 述述 1.靜載荷：靜載荷： 緩慢加載，忽略各點的加速度；緩慢加載，忽略各點的加速度； 2動載荷動載荷 載荷隨時間明顯改變，各點加速度不能忽略；載荷隨時間明顯改變，各點加速度不能忽略； 3動應力和靜應力動應力和靜應力 用用st和和d表示，當它們小于比例極限時，應力與應變成正比，并且動態(tài)和靜態(tài)的彈性表示，當它們小于比例極限時，應力與應變成正比，并且動態(tài)和靜態(tài)的彈性 模量相等；模量相等； 4動荷系數(shù)：動荷系數(shù)： 5動靜法：動靜法： 加慣性力系，按靜力問題求解；用于解變速桿件的動應力問題。加慣性力系，按靜力問題求解；用于解變速桿件的動應力問題。 2021/

2、6/73 動靜法的應用動靜法的應用 水平面內等速旋轉的薄壁圓環(huán)水平面內等速旋轉的薄壁圓環(huán) 動載荷分布集度：動載荷分布集度： 圓環(huán)內的動內力圓環(huán)內的動內力 環(huán)內的動應力環(huán)內的動應力 圓環(huán)的強度條件圓環(huán)的強度條件 2021/6/74 沖擊應力沖擊應力 能量守恒能量守恒 沖擊物的機械能的減少等于被沖擊物的變形能的增量；沖擊物的機械能的減少等于被沖擊物的變形能的增量； 幾種常見的沖擊問題幾種常見的沖擊問題 （a）重物）重物Q自由落體，自由落體， 動荷系數(shù)是動荷系數(shù)是 動載荷、動應力和動變形為動載荷、動應力和動變形為 當突然加載時（當突然加載時（h=0），動荷系數(shù)是），動荷系數(shù)是Kd=2 2021/6/

3、75 （b）重物水平沖擊）重物水平沖擊 2021/6/76 （3）沖扭）沖扭 由能量守恒由能量守恒 軸內最大剪應力是軸內最大剪應力是 2021/6/77 4提高抗沖擊能力的措施提高抗沖擊能力的措施 降低動荷系數(shù)（增大靜變形）。降低動荷系數(shù)（增大靜變形）。 例例1.圓木樁直徑圓木樁直徑d=30cm，長，長l=6m，下端固定，重錘，下端固定，重錘W=5kN，木材，木材E1=10GPa。 求三種情況下，木樁內的最大應力。求三種情況下，木樁內的最大應力。 （1）靜載方式；）靜載方式； （2）重錘離樁頂）重錘離樁頂h=0.5m自由落下；自由落下； （3）同（）同（2），但在樁頂放一塊直徑），但在樁頂放一

4、塊直徑d1=15cm，厚度，厚度t=40mm橡皮墊，其彈性模量橡皮墊，其彈性模量E=8MPa； 解：（解：（1）靜載情況下：）靜載情況下： （2）自由落體情況下：）自由落體情況下： 動荷系數(shù)：動荷系數(shù)： 動應力是：動應力是： （3）靜變形）靜變形 動荷系數(shù)動荷系數(shù) 動應力：動應力： 2021/6/78 例例2. AB桿的下端固定，長為桿的下端固定，長為l。在。在C點受沿水平運動的物體的沖擊，物體的重量為點受沿水平運動的物體的沖擊，物體的重量為Q，與桿，與桿 件接觸時的速度為件接觸時的速度為v。設桿件的。設桿件的E、I、和、和W皆為已知量，試求皆為已知量，試求AB桿同最大應力。桿同最大應力。 解：（解：（1）求載荷）求載荷Q作用在作用在C處時，處時， 最大靜應力是最大靜應力是 C點的靜撓度是點的靜撓度是 （2）沖擊的動荷系數(shù)）沖擊的動荷系數(shù) （3）最大動應力）最大動應力 2021/6/79 思考：軸上裝一鋼質圓盤，盤上有一圓孔。若軸與盤思考：軸上裝一鋼質圓盤，盤上有一圓孔。若軸與盤 =40 1/s的勻角速度轉動，試求軸內的勻角速度轉動，試求軸