1、动载荷,12,材 料 力 学,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,一.什么叫动载荷,载荷,12.1 概述,静载荷,动载荷,a不可略 构件运动,二. 动、静异同,E d =Est,相同点,不同点,三. 动荷类型,1. a=C1 直线运动,转动,3. 振动,2. 冲击,4. 交变,四. 解法,动荷系数,强度条件,根据达朗伯原理:,12.2 构件有加速度时的动应力计算,一、动静法,设杆l A a,二. 构件作等加速直线运动时的动应力,强度条件,1. -静载中的许用应力,2. 惯性力为分布力,3. Kd适用于
2、整个结构,三. 构件作等速转动时的动应力计算,离心惯性力,强度条件：,临界速度：,或,1. 增大截面不能降低d,2. 限制转速n,冲击物 被冲击物,不计冲击过程中的能量损失和塑性变形,12.3 构件受冲击 时的动应力计算,一. 冲击问题及解决途径,当,冲击物计质量的刚体,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,T= 0,三. 几种冲击问题,1、自由落体冲击,令,得：,即：,自由落体冲击时的动荷系数,4 . 突加载荷, h=0, Kd=2,. 重要问题是理解st 及计算。,讨论,1. 只要求是线弹性结构。,.适用于整个结构。,2. 水平冲
3、击,令,则,水平冲击的动载荷系数,3.具有水平初速度的有约束落体的冲击问题,例1,h、d、E 、a,已知: FQ、,求：,M,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。,分析：,1.求st,2.求Kd,3.求最大正应力,对弹簧支座梁,对刚性支座梁,弹性支撑可改善冲击情况，减小,相同,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。,例4 如图，EI=C, 设 ql4=4hEI, G=ql 求：fD,解：,叠加法,1,1,1,四、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。,12.4 冲击韧度,一、冲击韧度,衡量材料抗冲击能力的指标,二、 金属冲击实验,测量,三、临界温度,临界温度下材料发生冷脆现象。,
