材料力学 第十四章：动荷载·交变应力.ppt

1515动荷载动荷载交变应交变应力力15一、概一、概 述述静荷载荷载从零缓慢地增加到终值。动荷载随时间作急剧变化的荷载（使 ）作加速运动系统中构件的惯性力。缓慢：在加载过程中，构件各点的加速度趋于零，可以忽略不计；即构件各部分始终处于静力平衡状态。15静载静平衡状态动载不平衡状态实验表明：只要动应力不超过静载下的比例极限，胡克定律仍适用，且弹性模量不变。动荷载下的应力和变形计算仍采用静载下的计算公式，但是需要做相应的修正，以考虑动荷载的效应。15若构件内应力随时间作交替变化，则称为交变应力。疲劳破坏应力远低于屈服强度，无明显塑性变形，骤然断裂。15二、考虑惯性力时构件的应力计算二、考虑惯性力时构件的应力计算动载与静载的区别：一个处于不平衡，一个处于平衡。思路：将不平衡转化为平衡，则可以用静载的方法，解决动载问题。方法：动静法：除外荷载外，再在构件各点加上惯性力（此时构件处于形式上的平衡），然后按求解静载问题的程序，求解构件的动应力。15例例1 1 如图所示柱状杆以等加速度 a 向上运动。F 力通过截面形心，杆长为 l，横截面面积为 A，单位体积的重量为 ，试求杆的动应力。解：（1）荷载分析dxalxF取杆中任意微段 dx，如图：（）重力：集度：惯性力：（）集度：总荷载：（）15（2）内力分析截面法求内力：（3）横截面的应力：当 a=0 时，杆横截面上的应力即为静应力。令：称为动荷系数。而：x15这里：强度条件：静载下的许用应力。15例例2 2 桥式起重机的重量为151.1.矩形截面梁矩形截面梁 竖向荷载作用在梁的纵向对称面时，发生平面弯曲；显然，横截面上剪应力的合力剪力Q过形心。yzQhb15