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第十章动载荷§10-1概述2、动荷载荷载作用过程中随时间快速变化,或其本身不稳定(包括大小、方向),构件内各质点加速度较大。二、动荷载的分类二、等转速杆件的动应力计算例题10-3一平均直径为D的薄圆环,绕通过其圆心且垂于环平面的轴作等速转动。已知环的角速度为,环的横截面面积为A,材料的容重为。求圆环横截面上的正应力.因圆环很薄,可认为圆环上各点的向心加速度相同,等于圆环中线上各点的向心加速度。Rd园环轴线上点的线速度例10-4直径d=100mm的圆轴,右端有重量P=0.6kN,直径D=400mm的飞轮,以均匀转速n=1000r/min旋转(图a)。在轴的左端施加制动力偶Md(图b),使其在t=0.01s内停车。不计轴的质量。求轴内的最大切应力tdmax。解:由于轴在制动时产生角加速度a,使飞轮产生惯性力矩Md(图b)。设飞轮的转动惯量为I0,则Md=I0a,其转向与a相反。轴的扭矩Td=Md。N·m·s2例10-5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,已知许用应力[],求转臂的截面面积(不计转臂自重)当运动着的物体(冲击物)碰撞到静止的构件(受冲构件)时,冲击物的运动将受到阻碍而在瞬间停止运动,这种现象称为冲击。2.常见的冲击形式②水平冲击③运动物体突然停住3.关于冲击问题的假设根据能量守恒,有在弹性范围内,载荷、变形和力成正比,有上式整理为2、初始速度不为零,又如何分析?例10-6图示分别为不同支承的钢梁,承受相同的重物冲击,已知弹簧刚度K=100KN/mm,h=50mm,P=1KN,钢梁的惯性矩I=3.04×107mm4,抗弯截面系数W=3.09×105mm3,E=200GPa。试比较两者的冲击应力。P②有弹簧时例10-7图示钢索下端挂重G的物体,其上端绕于可自由转动的滑轮上,物体以v匀速下降,当钢索长度l时,将滑轮突然制动,已知钢索材料的弹性模量为E,钢索横截面面积为A,试求动荷系数Kd及钢索中动应力d.由能量守恒定律例10-8轴的直径d=100mm,长度l=2m,G=80GPa,飞轮的重量P=0.6kN,直径D=400mm,n=1000r/min,AB轴的A端被突然刹车卡紧。求轴的td,max(不计轴的质量)。由当轴在0.01s内停车时,由例6-3知1、增大静位移Δst1、增大静位移Δst§6-3冲击问题问题:冲击韧度——材料抵抗冲击的能力材料在冲击载荷作用下,虽然其变形和破坏过程仍可以分为弹性变形、塑性变形和断裂破坏几个阶段,但其力学性能和静载荷时有明显的差异,主要表现为:屈服点有较大的提高但是塑性明显下降,材料产生明显的脆性倾向。为了衡量材料抵抗冲击的能力,工程上提出了冲击韧度的概念,由冲击试验确定。冲击试验机冲击试件试验原理关键在于动荷系数的计算,动荷系数中的关键在于静位移的计算。简单受力情况可以直接用相应的公式计算,复杂受力情况一般用能量法计算。