动荷载.交变应力-孙训方版材料力学材料力学(配套孙训方的教材)课件.ppt

第一节第一节 概概 述述静应力：构件在静载荷作用下产生的应力。特点：1.与加速度无关。2.不随时间的改变而改变。动荷载：工程中一些高速旋转或者以很高的加速度运动的构件，以及承受冲击物作用的构件，其上作用的载荷。动应力：构件上由于动荷载引起的应力。交变应力：构件中的应力虽与加速度无关，但大小或方向却随时间而变化。疲劳：构件在交变应力作用下最大工作应力远远小于屈服强度且无明显塑性变形就发生突然断裂。该现象称为疲劳第二节第二节 构件作等加速直线运动或等速转动时的动应力计算构件作等加速直线运动或等速转动时的动应力计算等加速直线运动：惯性力惯性力静荷载静荷载动荷载动荷载动荷系数动荷系数等速转动：L L横截面面积横截面面积A A单位体积质量单位体积质量 x xdxdx设设x x处的惯性力集度为处的惯性力集度为q qg g(x)(x)动应力与横截面面积无关动应力与横截面面积无关第三节第三节 构件受冲击荷载作用时的动应力计算构件受冲击荷载作用时的动应力计算（1）不考虑构件与冲击物接触后的回弹。（2）不计冲击物的变形。（4）不计冲击过程中的声,热,塑性变形等能量损耗，机械能守恒定律仍成立。基本假定：（3）构件受作用而引起的应力瞬时遍及被冲击构件；且材料保持为线弹性。机械能守恒定律的应用：重物设梁为一线性弹簧,刚度系数为k.图示悬臂梁，A端固定，自由端B的上方有一重物自由落下，撞击到梁上。已知：梁材料为木材，E10GPa；梁长L2m，h=40mm，重量W1kN。求：1.梁所受的冲击载荷；2.梁横截面上的最大冲击正应力与最大冲击挠度。例例例例 题题题题 II 2 II 2（1）梁横截面上最大静应力和冲击处最大挠度查表（2）计算动荷系数 圆截面钢杆，直径d20mm，杆长L2m，重物W500N沿杆轴线从高度h处落下，如图示，已知 160MPa。E=200GPa,试在下列两种情况下分别计算允许的冲击高度h（只考虑强度条件）（1）重物W自由落在小盘上；（2）小盘上放有弹簧，其弹簧常数K2kN/mm。例例例例 题题题题 II 1 II 1 图示钢梁图示钢梁ABCABC，在，在B B处支座处受与梁同材料的两端铰支圆柱处支座处受与梁同材料的两端铰支圆柱BDBD支承，当梁支承，当梁的自由端上方的自由端上方H H0.1m0.1m处有自由下落的重物对梁冲击时，试问该结构能否正常处有自由下落的重物对梁冲击时，试问该结构能否正常工作？已知冲击物重工作？已知冲击物重P P500N500N，梁、柱材料为，梁、柱材料为A3A3钢，钢，E E2102105 5MPaMPa，180MPa180MPa，梁的惯性矩，梁的惯性矩I I4104106 6m m4 4，抗弯模量，抗弯模量W W5105105 5m m3 3，柱的直径，柱的直径d d80mm80mm。例例例例 题题题题本章作业(II)62，(II)65，(II)68，(II)69，(II)613，弯弯 曲曲压杆稳定压杆稳定弯曲应力弯曲应力弯曲变形弯曲变形组合变形组合变形弯曲内力弯曲内力弯曲超静定弯曲超静定