第十一章动载荷.ppt

第十一章动载荷
材料力学
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第一页，课件共75页
动载荷实例
加速起吊重物
P
a
FNd = P
P
a
材料力学
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第二页，课件共75页
匀速转动圆环
w
w
FN
FN
qd
材料力学
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第三页，课件共75页
制动中的飞轮
材料力学
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第四页，课件共75页
P
下落重物冲击梁
P
P
P
材料力学
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第五页，课件共75页
二、 动载荷的特点
1、构件各部分有明显的加速度；
——不平衡，内力不能用静力平衡方程计算。
2、当动应力sd≤sp时，胡克定律仍然成立，且弹性常数
E 、G、n与静载荷作用时相同；
3、材料的力学性质如强度指标ss，sb 等仍可采用静载荷
作用时的数值。 ——偏于安全。
三、 三类动载荷问题
1、惯性力问题：构件作加速运动或作等角速转动；
——加速度可求，用动静法求解。
2、冲击问题：构件瞬间受剧烈变化的冲击载荷作用；
——加速度不易求，用能量法简化求解。
3、疲劳问题：应力作周期变化，疲劳问题。
材料力学
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第六页，课件共75页
一、构件作匀加速直线运动
§ 动静法的应用
加速起吊重物时，
由动静法可求出
钢绳的内力为：
P
a
FNd
材料力学
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第七页，课件共75页
l
加速提升均质构件
n—n截面上的内力和应力
重力和惯性力沿杆轴线分布的集度
提升力
a
Fd
n
n
x
qd
FNd
材料力学
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第八页，课件共75页
记
匀加速铅直运动的动荷因数
则
线弹性范围内
强度条件 sd max= Kdsst max ≤ [s]
静载荷下的许用应力
材料力学
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第九页，课件共75页
一根长l=12m的14号工字型钢由两根钢缆吊起，并以匀加速度
a=10m/s2上升。已知钢缆的横截面面积A=72mm2，工字钢的
许用应力[s ]=160MPa，试计算钢缆的动应力，并校核工字钢
梁的强度。
解：计算钢缆内的动应力。由型
钢表查得，工字钢每米长度的重量
qst =，抗弯截面系数
Wz=×10—6 m3。动荷因数为
工字钢梁在自重作用下的受力图如图所示
由钢梁的平衡方程
材料力学
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第十页，课件共75页