材料力学动载荷

材料力学，第10章动态载荷，材料力学，10.1概述，动态载荷/概述，材料力学，大小不变或变化的缓慢载荷。在元件上产生显着加速度的负载或随时间产生的负载。动态载荷/概述、I .基本概念、静态载荷：动态载荷：材料动力学、本章中介绍的两类问题：均匀加速直线运动和角度旋转组件；冲击载荷下构件的应力和变形计算。动态负载/概述、材料动力学、10.2静态和动态方法的应用、材料动力学、I .惯性力、规定：加速度为a的粒子，惯性力与粒子的质量m和a的乘积相同，方向与a的方向相反。动态载荷/静态和动态方法的应用，材料力学，2 .静态和动态方法(darumbel原理)，内容：加速运动的粒子系统(例如为每个粒子添加惯性力的虚拟粒子)的力系统和惯性力构成了平衡力系统。这样，可以形式地将力学问题当作静力学问题来处理，这就是运动法。动态载荷/静态和动态方法的应用，材料力学、静态和动态方法的故障排除步骤：1。惯性力计算；2 .将惯性力作为虚拟外力添加到每个粒子中。3 .把整个当作平衡问题。动态载荷/静态和动态方法的应用，材料力学，1 .均匀加速度运动部件，起重机以均匀加速度举起重物，或者如果q，吊索的横截面积a，上升加速度为a，则尝试计算吊索的应力。动态载荷/静态和动态方法的应用，3 .静态和动态方法的应用实例，材料力学，重物的质量是：因此惯性力是：(1)重物的惯性力，动态载荷/静态方法的应用，材料力学，惯性力是：(2)惯性力作用于物体，动态载荷/静态力滑动剖面中的内力：材料动态、滑动中的动态应力为：当重对象停止或执行匀速直线运动时，吊索横截面的静态应力为：动态负载系数、动态负载/静态方法的应用、静态负载下的应力比较：材料动力学、动态负载下的元件强度条件为：型式为。继续采用静态负载下材料的允许应力。注释：动态载荷/动态方法的应用，材料力学，2。等轴测速度运动构件，平均直径为d的薄圆绕通过中心并垂直于圆环平面的轴进行等轴测速度旋转。角速度已知，横截面积为a，比重为t，壁厚为t，得出圆环横截面的应力。动态负载/静态和动态方法的应用、材料动力学、等角速度旋转时，环中的每个点都有向心加速度，Dt可以近似地认为环中每个点的向心加速度相同。动态负载/静态和动态方法的应用，(1)计算惯性力，以虚拟外力的形式作用于环上，并且沿圆环轴线均匀分布的惯性力聚合图为：材料动力学、圆环断面中的内力包括：(2)圆环断面中的应力，包括以下条件：解决平衡问题、套用动态负载/静态方法、材料动力学、环等角速度旋转。结论：1 .环内部应力与横截面积a无关；为了保证强度，必须限制环的速度。动态载荷/静态方法的应用，材料力学，教材320页示例10.1-等截面圆轴冲击扭转，AB轴b端有质量大飞轮，轴的质量可以忽略，轴另一端有制动离合器，飞轮的速度n=100r/min，惯性矩Ix=，材料力学，动态载荷/静态和动态方法的应用，教材320页示例完成10.1，想法：惯性力计算，惯性力以虚拟外力的形式作用于飞轮，转换到平衡问题解决，材料力学，困难：惯性力计算，分析：飞轮绕轴，计算：问题转换为基本扭转变形(如下所示)。、材料动力学、b、MD、max=t/wt、扭转的最大剪应力为：材料动力学、静态和动态方法的适用条件摘要、加速度、均匀加速度运动的缺失、材料动力学、动态负载/构件受到冲击时的应力和变形、10.4构件受到冲击时的应力和变形、材料动力学、v、a、I .冲击问题的性质、3 .冲击产生了冲击，得到了较大的负加速度a。1 .短冲击时间；2 .冲击过程中，冲击物体的速度在很短的时间内发生了很大的变化；动态负载/构件受到冲击时的应力和变形、材料动力学、事故：冲击时的动态应力和动态变形是否可以用静态方法取得？冲击时加速度接近无穷大，不能使用静态和动态方法。在冲击计算中，零部件内的动态应力和动态变形只能通过能量方法近似。材料力学，2 .能量守恒定律；动态负载/构件受到冲击时的应力和变形；t:冲击物减少的动能；每个符号的含义：v:冲击物质减少的势能；u:冲击增加的变形能量。材料力学，4 .在冲击过程中省略其他能量损失。1 .在整个冲击过程中，结构保持线性弹性。换句话说，力和波动成正比。2 .假设冲击物是刚体。不考虑应变能，只考虑机械能的变化。3 .假设冲击材料是弹性体。需要考虑变形能量，但不需要考虑机械能，因为冲击物质的质量被忽略了。iii .冲击问题计算中的假设，动态负载/构件受到冲击时的应力和变形，材料动力学，4。计算中使用的相关公式，冲击过程中冲击物减少的动能和势能，冲击物增加的应变能分别如何计算？事故：动态负载/构件受到冲击时的应力和变形，材料力学，1。从冲击损失计算动能t，使用的公式为：动态负载/构件受到冲击时的应力和变形，材料动力学，2。冲击损失的潜在能量计算v，使用的公式：其中：动态负载/构件冲击时的应力和变形，材料动力学，3。冲击增加的变形能量计算u，分析：将系统设定为0时，冲击产生的动态负载为Fd，材料遵循钩的规则，因此动态负载的大小与冲击的动态变形d成比例增加到最大值。，所以：冲击过程中动态载荷所做的工作包括冲击的变形能量，动态载荷/构件受到冲击时的应力和变形，材料力学，冲击材料p作为静态载荷作用于构件时，构件的静态变形和静态应力为st和动态负载/构件受到冲击时的应力和变形、材料动力学、4 .将每个计算的参数指定给能量方法公式、动态载荷/构件受到冲击时的应力和变形。例如：材料力学，静态载荷作用于物体上，静态和静态变形分别是静态载荷下的静态应力和静态变形乘以动态载荷系数，从而产生动态应力和动态变形。5 .动态载荷下如何执行动态应力和动态变形、材料力学、动态载荷系数的讨论：1。p表示重物从h自由下落，材料力学，2 .突然加入至构件的负载，注意：在突然负载下，构件的应力和变形是静态负载时间的两倍。材料力学，为什么要思考“柔能克刚”？软物体，大静态位移可以减少冲击应力。材料力学，例如，梁的弯曲刚度为EI，弯曲截面系数为w，梁的中点为h高度处的自由落体冲击，简支梁中点处的最大冲击应力。概念分析：动态负载系数，最大静态应力计算，最大冲击应力计算，材料动力学，1。中点冲击下的最大静态应力计算，L/2，L/2，Q，由于梁的弯曲变形，材料力学，2。动态负载系数计算、中点的静态变形(静态挠曲)、材料动力学计算、3。中点处的最大冲击应力计算，材料力学，如果在b轴承下添加弹簧，则弹性系数为k，中点处的最大冲击应力为k。材质动力学，1。计算中点冲击中的最大静态应力，并且加弹簧前后中点中的最大静态应力保持不变。，q，材料力学，2 .计算动态负载系数。添加弹簧后中点处的静态变形等于弹簧在没有弹簧的情况下的静态变形和中点处生成的变形之和。材质动力学，3 .中点处的最大冲击应力计算，结论：在保持静态应力不变的前提下，弹簧可增大静态变形，减小动态负载系数，从而起到缓冲作用。材料力学，教材第332页示例10.5，AB轴b端的大质量飞轮，轴的质量被忽略，轴的另一端有制动离合器，已知飞轮的速度n，惯性矩Ix，轴的直径d，剪切系数g，轴长度l，a段突然刹车时轴的最大动态应力。想法：由于不知道动态载荷系数的公式，所以用原始能量方法求解。材料力学，1 .冲击后损失的动能计算方法，动态载荷/构件受到冲击时的应力和变形，材料力学，2。冲击后损失的势能计算，3 .计算增加的扭转变形能量。其中：动态负载/构件受到冲击时的应力和变形、材料力学，因此轴的冲击应力为：4。在能量守恒公式中赋值，紧急刹车时动态应力明显增加，应避免。动态负载/构件受到冲击时的应力和变形、材料动力学、10.5冲击韧性、动态负载/冲击韧性、材料动力学、许多机械零件通常受冲击负载的影响(例如锤杆、用于制造此类零件的材料)，其效能指标不能简单地测量为静态负载下的指标，必须考量材料抵抗冲击负载的能力。简介：材料力学，I .冲击韧性，材料抵抗和不破坏冲击载荷作用的能力。10mm10mm55mm，国外：国内：v型，2。冲击试验，1。冲击试样的要求，u型，材料力学，2。大能量一次冲击(单摆一次冲击)，测试原理：能量守恒，冲击韧性：缺口单位面积吸收冲击。材料力学，冲击韧性，材料韧性，冲击韧性计算练习：在室温下从160N的钟摆0.2米的高度自由下落，样品槽口图中所示，从钟摆0.3米的高度自由下落等样品的冲击韧性进行了测试，问两种材料中哪个更有韧性。材料力学，直读摆锤冲击试验机：材料力学，冲击韧性是否与温度有关。事故：材料力学，1938.3.14比利时艾伯特桥低温破裂，材料力学，1940年油轮低温破裂，材料力学，2。特定材料(例如低碳钢)，随着温度的降低，在特定狭窄的温度范围内，冲击韧性值突然下降，材料易碎的现象，突然降低冲击韧性的温度区间称为韧性脆性转变温度。1 .冲击韧性值随着温