動(dòng)荷載優(yōu)秀課件

動(dòng)載荷31三月20231、構(gòu)件作等加速度直線運(yùn)動(dòng)和勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的應(yīng)力計(jì)算(慣性力問題)2、沖擊§12.1概述靜荷載:作用于結(jié)構(gòu)上的荷載是從零開始緩慢增加在加載過程中,桿件各點(diǎn)的加速度很小,可以不計(jì).動(dòng)荷載:在載荷的作用下,構(gòu)件內(nèi)各質(zhì)點(diǎn)具有不可忽視的加速度.在動(dòng)荷載作用下，如桿件的動(dòng)應(yīng)力不超過比例極限,虎克定律仍然適用.主要討論:§12.2動(dòng)靜法的應(yīng)用動(dòng)靜法:對(duì)加速度為a的質(zhì)點(diǎn),其慣性力為方向與a的方向相反.利用達(dá)朗伯原理,假想地在每個(gè)質(zhì)點(diǎn)上加上慣性力則質(zhì)點(diǎn)系上的原力系與慣性力系組成平衡力系.動(dòng)力學(xué)問題在形式上作為靜力學(xué)問題來處理的方法bRR桿件中央橫截面上的動(dòng)彎矩為：當(dāng)加速度a等于零,即桿件在靜荷載下的應(yīng)力為：相應(yīng)的動(dòng)應(yīng)力:動(dòng)應(yīng)力:動(dòng)應(yīng)力:動(dòng)荷系數(shù):強(qiáng)度條件:-----動(dòng)應(yīng)力等于靜應(yīng)力乘以動(dòng)荷系數(shù)二、等速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)桿件的應(yīng)力計(jì)算已知:飛輪平均半徑R,輪緣橫截面面積為A,每單位體積的重量,角速度為.向心加速度:離心慣性力的集度及方向:角加速度與角速度方向相反,按動(dòng)靜法在飛輪上加慣性力:圖示裝有飛輪的軸,飛輪的轉(zhuǎn)速n=100r/min,轉(zhuǎn)動(dòng)慣量I=0.5kN.m.s2.軸的直徑d=100mm.剎車時(shí)使軸在10秒內(nèi)均勻減速至停止.求:軸內(nèi)最大動(dòng)應(yīng)力飛輪與軸的轉(zhuǎn)動(dòng)角速度:角加速度:AByx§12.4桿件受沖擊時(shí)的應(yīng)力和變形(鍛錘與鍛件的接觸撞擊，重錘打樁,高速轉(zhuǎn)動(dòng)的飛輪突然剎車等)沖擊:

加載的速度在非常短的時(shí)間內(nèi)發(fā)生改變,構(gòu)件受到很大的作用力，這種現(xiàn)象稱為沖擊。求解沖擊問題的簡化算法—能量法沖擊應(yīng)力估算中的基本假定：①不計(jì)沖擊物的變形；②沖擊物與構(gòu)件接觸后無回彈；③構(gòu)件的質(zhì)量與沖擊物相比很小,可忽略不計(jì)④材料服從虎克定律；⑤沖擊過程中,聲、熱等能量損耗很小,可略去不計(jì)承受各種變形的彈性桿件都可以看作是一個(gè)彈簧。例如：P代入計(jì)稱其為沖擊動(dòng)荷系數(shù)以上三式中的d、d、Pd是被沖擊構(gòu)件達(dá)到最大變形位置時(shí)的動(dòng)變形、動(dòng)應(yīng)力以及產(chǎn)生該最大動(dòng)變形的動(dòng)荷載。解決沖擊問題,關(guān)鍵在于如何確定動(dòng)荷系數(shù)Kd沖擊荷載下的強(qiáng)度計(jì)算:*重物從h高處自由落下：h動(dòng)荷系數(shù)中的st是結(jié)構(gòu)中受沖擊點(diǎn)沿沖擊方向的靜位移。——自由落體垂直沖擊動(dòng)荷系數(shù)已知:彈簧剛度系數(shù)為k,拉桿抗拉壓剛度EA,重為P的重物從h處自由落下.求:拉桿的沖擊應(yīng)力h重為P的重物從h處自由落下,沖擊梁上的D點(diǎn).梁的EI及W均為已知.求:梁內(nèi)max及梁中點(diǎn)處的撓度hADCBADCBADCBPhADCBADCBPAB1在水平面內(nèi)的桿,繞通過點(diǎn)的垂直軸以勻角速轉(zhuǎn)動(dòng)，桿端有一重為的集中質(zhì)量.如因發(fā)生故障在點(diǎn)卡住而突然停止轉(zhuǎn)動(dòng).試求桿內(nèi)的最大沖擊應(yīng)力.設(shè)桿的質(zhì)量可以不計(jì)。均為俯視圖圖示鋼桿的下端有一固定圓盤,盤上放置彈簧.彈簧在1kN的靜載荷作用下縮短0.0625cm.鋼桿的直徑d=4cm,l=4m許用應(yīng)力=120Mpa,E=200GPa.若重為15kN的重物自由落下,求其許可高度H.又若沒有彈簧,許可高度H將等于多大？解：在15kN作用下，彈簧和桿的靜位移動(dòng)荷系數(shù)：動(dòng)應(yīng)力強(qiáng)度條件：若沒有彈簧，則只有桿的靜位移動(dòng)荷系數(shù)：動(dòng)應(yīng)力強(qiáng)度條件：1、構(gòu)件等加速度運(yùn)動(dòng)時(shí)的應(yīng)力: ——?jiǎng)雍上禂?shù)；a——構(gòu)件運(yùn)動(dòng)加速度；——靜載應(yīng)力；g——重力加速度2、圓環(huán)等角速度轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的應(yīng)力： D——圓環(huán)平均直徑；ω——旋轉(zhuǎn)加速度；γ——圓環(huán)材料的比重；g——重力加速度?？偨Y(jié)3、沖