第十章 动载荷案例.ppt

材料力学;第十章 动荷载;一、动载荷： 载荷不随时间变化（或变化极其平稳缓慢）且使构件各部件加速度保持为零（或可忽略不计），此类载荷为静载荷。 载荷随时间急剧变化且使构件的速度有显著变化（系统产生惯性力），此类载荷为动载荷。;三、动荷系数：;§10-2 加速运动问题的动响应;例1 起重机丝绳的有效横截面面积为A , [?] =300M Pa ,物体单位 体积重为? , 以加速度a上升，试校核钢丝绳的强度（不计绳 重）。;动荷系数：;例2 起重机钢丝绳长60m，名义直径28cm，有效横截面面积A=2. 9cm2 , 单位长重量q=25. 5N/m , [?] =300MPa , 以a=2m/s2的加速度提起重50kN 的物体，试校核钢丝绳的强度。;例3 重为G的球装在长L的转臂端部，以等角速度在光滑水平面上绕O点旋转， 已知许用强度[?] ，求转臂的截面面积（不计转臂自重）。;图1; ;§10-3 冲击荷载问题的动响应;2.整个冲击系统动能 T ，势能 V ，变形能 U，冲击前、后能量守恒：;3.动荷系数为Kd：;冲击前后能量守恒，且;动载荷;二、不计重力的轴向冲击：;三、冲击响应计算;动载荷;动载荷;动载荷;动载荷;例13-2 在水平面内的 杆，绕通过点 的垂直轴以匀角速 转动，下图中，（a）是它的俯视图。杆的 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（图（b）），试求 杆内的最大冲击应力。设 杆的质量可以不计。 解： 杆突然停转受到冲击，发生弯曲变形。冲击前一瞬间 端集中质量的速度为 ，动能为： ;由能量守恒： ;解毕。 思考题：①如果 杆的质量不能忽略，对上述分析有何影响？仔细研究之。② 杆内的最大冲击剪应力如何分析？ 要点讨论 1．本例的分析中，借助了静态量与动态量之间的比例关系： ;本章小结;这个式子是冲击动荷系数的定义式，其计算式要根据具体的冲击形式经分析推导而定。 两个 中包含丰富的内容。它们不仅能给出动的量与静的量之间的相互关系，而且包含了影响动载荷和动应力的全部因素，从而且为寻求降低动载荷对构件的不利影响的方法提供了思路。 4．本节涉及的基本原理和基本方法： 1）动??法，其依据是达朗贝尔原理。这个方法把一个动的问题转化为静的问题。 2）能量分析法，其依据是能量守恒原理。这个方法为分析复杂的冲击问题提供了简易的计算手段。 ;本章结束