第13章+动应力.ppt

第13章(目录)，材料力学，13.1概述，13.2考虑惯性力的部件动态应力计算，13.3受迫振动下的应力计算，13.4冲击应力和变形计算，13章动态应力，13章动态应力，13.1概述(目录)，13.1概述，1。荷载分类，2。动应力及其计算方法，13章动应力，1。荷载的分类，荷载分为：静态荷载、动态荷载、荷载，使构件中各点的加速度在加载过程中缓慢忽略；荷载，使构件中各点在加载过程中产生较大的加速度，1。负载分类，动态负载类型：1。惯性力，2。振动负荷，3。冲击载荷或突然载荷，13.1概述，2。动应力及其计算方法动应力实验表明：当动应力小于比例极限时，虎克定律仍然适用，动弹性模量与静载荷相同。即动应力计算方法：1。动态和静态方法，2。能量法，动荷载作用下构件产生的应力，2。动应力及其计算方法，第13章动应力，13.2考虑惯性力时构件的动应力计算(目录)，1。匀速直线运动构件的动应力计算，2。13.2考虑惯性力时部件的动应力计算，13.2考虑惯性力时部件的动应力计算，1。匀速直线运动部件的动应力计算，1。匀速直线运动部件的动应力计算，计算轴向力和距起重机下端的电缆距离为X的横截面上的应力，13.2考虑惯性力的部件的动应力计算，1。匀速直线运动构件的动应力计算(动轴力和动荷载系数)，取研究体，静荷载轴力：动荷载系数：动荷载系数与截面无关，而动荷载轴力：(形状、尺寸和位置x)，所以，1。匀加速线性运动部件的动态应力计算，13.2考虑惯性力的部件的动态应力计算，1。匀加速直线运动构件的动应力计算(动伸长和动应力)，动荷载系数：钢索中的动应力：可见：最大动应力和最大静应力出现的同一位置，钢索x截面的动伸长：.匀加速直线运动构件的动应力计算。动荷载等于动荷载系数乘以静荷载。13.2考虑惯性力的部件动态应力计算。一、匀速直线运动部件的动应力计算(强度条件)和强度条件。注：不同动载荷问题的动载荷系数不同。公式中， 为材料在静载荷下的许用应力，即匀加速直线运动分量的动应力计算，13.2考虑惯性力的分量的动应力计算，2匀角速度旋转分量的动应力计算，2匀角速度旋转分量的动应力计算，旋转薄壁环横截面上的轴向力和应力， 13.2考虑惯性力的构件的动应力计算，第二，匀速转动构件的动应力计算(动应力)，径向惯性力集中在轴上均匀分布，动轴力，环轴上各点的线速度，动应力，强度条件，可见，环内动应力与截面积无关，第二， 等速旋转构件的动态应力计算，即增加横截面积不能提高环的强度； 为了确保环的强度，应该限制环的旋转速度。13.2考虑惯性力的部件动态应力的计算，2。等角速度(极限转速)、极限转速、轴上均匀径向惯性力集中的旋转部件的动应力计算：动轴力：环轴上点的线速度，动应力：强度条件，2。匀速旋转部件的动应力计算，13.3受迫振动下的动应力计算(目录)，13.3受迫振动期间的应力计算，1。振动时的运动微分方程及其解。振动期间的动态载荷系数，13.3强迫振动期间的动态应力计算，1。振动时的运动微分方程及其解，1。振动期间的运动微分方程及其解，13.3受迫振动期间的动态应力计算，1。振动时的运动微分方程及其解(微分方程)。电机在垂直方向上的运动微分方程(通过动态和静态方法)通过使用以下等式获得：1。振动时的运动微分方程及其解，因此有13.3强迫振动时的动应力计算，1。振动时的运动微分方程及其解(微分方程的解)。在小阻尼(n0)条件下，微分方程的解为：其中：第一项是阻尼振动，第二项是强迫振动。B受迫振动的振幅、受迫振动的相位滞后于干扰力的相位角，并且总和是积分常数，其由振动的初始条件决定。第一，振动期间的运动微分方程及其解，其中：13.3受迫振动期间的动态应力计算，第一，振动期间的运动微分方程及其解(放大系数)，由，获得，因此，dc，由以静态载荷形式作用在梁上的离心力的最大Fc引起的偏转，即，振动期间的运动微分方程及其解，放大系数，13.3受迫振动期间的动态应力计算，ii。振动期间的动态载荷因子，最大动态挠度：假设：材料在振动期间遵循胡克定律，因此，振动期间的动态载荷因子是最小动态挠度：ii。振动期间的动态载荷系数，13.3受迫振动下的动态应力计算，二。振动下的动载荷系数(讨论)。讨论：(1)当w/w01时，n=0，b，B称为共振，(2)当W/W01时，b1，(3)当W/W01时，b0，II。振动下的动载系数，第十三章动应力，13.4冲击应力和变形的计算(目录)。一.影响的概念和简化计算的若干假设；ii .冲击过程中的动态载荷系数；iii .冲击应力和变形的计算；iii .自由落体的冲击问题；iv .突发负载问题；五.横向影响问题；vi .冲击过程中的强度计算；iii .冲击应力和变形的计算；一.影响的概念和简化计算的若干假设；一.影响的概念和简化计算的若干假设；在很短的接触时间内，两个物体撞击的速度变化很大。对于碰撞过程中速度变化较大的物体和碰撞过程中速度变形较大的物体，由于碰撞加速度难以测量，故采用能量法进行近似计算。13.4冲击应力和变形的计算，1。影响的概念和简化计算的几种假设，以及简化影响计算的几种假设：1。冲击物体为刚体；被撞击物体的动能不计算在内。在撞击过程中，只有动能和势能可以转换。受冲击物体的应力和变形与时间无关。1。冲击的概念和简化计算的几个假设，13.4冲击应力和变形的计算，2。冲击期间的动态载荷系数(假设)和2。冲击过程中的动载荷系数设置如下：1。当具有重量P的冲击器以静态载荷模式作用在被冲击物体上时，在被冲击物体中产生的应力和变形分别为ST和ST；2.当被冲击物体到达最大变形位置时，被冲击物体的速度等于，瞬时载荷、应力和零变形分别为Fd、D和D。注：1。p和Fd作用于受影响的对象13.4冲击应力和变形的计算，2。冲击过程中的动载荷系数(definition)定义为：冲击动载荷系数，因此，可以看出，解决冲击问题的关键是确定冲击动载荷系数，2。冲击期间的动态载荷系数，13.4冲击应力和变形的计算，3。自由落体的冲击问题，3。自由下落的冲击问题，对于弹性系统：下落杆，根据能量守恒原理，代入上述公式，即13.4冲击应力和变形的计算，3。自由落体的冲击问题，由此得出自由落体冲击时的动载荷系数。自由落体的冲击问题，13.4冲击应力和变形的计算，4。突加载荷问题，自由落体问题的动载荷系数，即突加载荷下杆件的应力和变形都是静载荷。在h=0的情况下，获得两倍于时间的突然负载问题。13.4冲击应力和变形的计算，5。横向冲击问题，5。横向冲击问题。对于弹性系统：冲击杆，根据能量守恒原理，用上述公式代替。有，13.4冲击应力和变形的计算，5。水平冲击问题和水平冲击时的动载荷系数。因此，在冲击问题中，增加静态变形可以降低动态载荷系数，从而降低冲击载荷和冲击应力。5，水平冲击问题，13.4冲击应力和变形的计算，6，冲击过程中钢筋强度的计算，6，冲击过程中钢筋强度的计算，强度条件，其中 是静态载荷下材料的容许应力，13.4冲击应力和变形的计算，示例1，iz=3.4107 mm4，wz=3.09105 mm3，e=200 GPA，解决方案：示例1已知l=3m，h=50mm，P=1kN，K(a)(b)，13.4冲击应力和变形的计算，实施例1，iz=3.4107 mm4，wz=3.09105 mm3，e=200 GPA，解：实施例1已知l=3m，h=50mm，P=1kN，K=100N/mm，尝试比较两个梁的冲击应力。(a