材料力学动应力PPT

1、第六章 动荷载 交变荷载6-2 构件有加速度时动应力计算a=0Fa0Fd动荷因数a0Fd物体向上加速运动时a0，Kd1物体向下加速运动时a0，Kd0物体向上加速运动时a0，Kd1物体向下加速运动时a0，Kd1计算方法：2. 动荷因数3. 动载计算量=Kd静载计算量在集中力作用点加支座。1. 静载图式：q例 一等截面细长杆与匀速转动的刚性轴固连，其长度 为l，容重为，弹性模量为E，许用应力为。试 求轴的最大转速n（转分）。 解： 质点m做匀速转动时受到的离心力作用：x截面处惯性力的集度为： 取静载图式。m小球在最高点时受到离心方向的力：小球在低高点时受到离心方向的力：ABlhEAP6-3 构件受

2、冲击时的近似计算计算假设：1. 冲击物为刚体，2. 不计被冲击物的质量，3. 冲击物不回弹，4. 忽略其它能量损失,5. 材料在线弹性范围内工作。ABlhEAPdBP外力功：应变能：根据能量守恒：ABlhEAPdBPAlEABP动荷因数ABlhEAPdBP计算方法：1. 上述计算方法适用于其它结构形式和其它变形形式4. 动载计算量=Kd静载计算量3. 动荷因数：st：静载图式冲击点静位移 将大小等于冲击物重量的集中力，按照静载的方式，沿冲击方向施加在冲击点上。AlEABP2. 静载图式：ABlEAPdBP4. 当h=0时，=2动荷因数最小是2；静载与骤加载荷（h=0）不同；解：ABllhP例：

3、简支梁的弯曲刚度为EI，重量为P的重物从高度为h 的位置处自由落下，冲击到梁的跨中，试求C截面 的最大挠度和A截面的最大转角。CABllPCABllPCABllhPCABllPC1）计算C截面挠度时DABllPC2）计算D截面挠度时D 同一个冲击问题只有一种静载图式，只有一个动荷因数。AlEIBvPwdPd外力功：应变能：根据能量守恒：水平冲击AlEIBvPwdFd 将大小等于冲击物重量的集中力，按照静载的方式，沿冲击方向施加在冲击点上。AlEIBvP2. 静载图式：wstP计算方法：1. 上述计算方法适用于其它结构形式和其它变形形式4. 动载计算量=Kd静载计算量3. 动荷因数：wst：静载

4、图式冲击点的静位移自由落体冲击：水平冲击：当 时tA 是随时间 t 按正弦曲线变化的tO例：火车轮轴匀角速度转动。FFaazyr6-4 交变应力下材料的疲劳破坏疲劳极限交变荷载和交变应力： 大小和方向随时间作交替变化。一、基本参数1. 应力循环3. 循环特征tOmaxmin一个应力循环2. 最小应力和最大应力2）当r-1时，称为非对称循环1）当r=-1时 ，称为对称循环3）当r=0时 ，称为脉动循环4.应力幅5.平均应力二、疲劳破坏材料在交变应力作用下的破坏称为疲劳破坏。1）破坏应力值一般低于静载下的强度极限，有时 甚至低于材料的屈服极限。2）破坏表现为脆性断裂,无明显塑性变形。疲劳破坏的特点：3）破坏三阶段：、脆性断裂。、裂纹扩展裂纹形成4）断口表面区分为光滑区与粗糙区两部分。裂纹源光滑区粗糙区三、疲劳寿命和疲劳极限1. 疲劳寿命 材料发生疲劳破坏所经历应力循环次数成为疲劳寿命，用N表示。rNmax2. 疲劳极限（持久极限）max，1N11max，2N22 材料经历无限次循环而不发生疲劳破坏的max称为疲劳极限，用r 表示。钢和铸铁：S-N曲线趋于水平S-N曲线其它材料：N0=5106四、影响构件疲劳极