第十一章动载荷

1.动荷系数的计算2.动应力、动变形的计算

第一节惯性载荷作用下的动应力和动变形第二节构件受冲击时的应力和变形

第三节冲击韧度

本章重点

第十一章动载荷静应力：构件在静载荷作用下产生的应力。特点：1.载荷从零开始缓慢增加，构件加速度不计。2.不随时间的改变而改变。动荷载：加速度运动的构件、承受冲击物作用的构件所受到的载荷。动应力：构件上由于动荷载引起的应力。实例：1.曲柄滑块机构；动画目录2.转轴；3.打桩。一、构件作等加速直线运动时的动应力和动变形惯性力静荷载动荷载动荷系数第一节惯性载荷作用下的动应力和动变形研究方法：达朗伯原理需注意的问题：在每一个质点上加惯性力。动应力:材料处于线弹性阶段,变形和内力成正比:动反力:强度条件:目录xdx设x处的惯性力集度为qg(x)动应力与横截面面积无关二、构件作等速转动时的动应力L均杆横截面面积为A，单位体积质量为ρ，以角速度ω绕B点等速转动，计算杆横截面上最大的动应力。最大轴力在杆的B端，FN=Fga目录例11-1重物M的质量m=1kg，重物绕垂直轴作匀速转动。转动角速度

，试求垂直轴中的最大弯曲应力。100200100ωABWFgWMFgFAxFBxFBy解:1.求惯性力Fg2.求支座反力

29.6N69N-+-6.9N·m3.求垂直轴AB中的最大弯矩4.求最大弯曲应力目录（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。（3）不计冲击过程中的声、热、塑性变形等能量损耗，机械能守恒定律成立。基本假定：第二节构件受冲击时的应力和变形冲击力的特点：作用时间短，力变化快。求解冲击应力的方法：动能定理或机械能守衡定律目录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.目录强度条件:取初位置为重力、弹力零势点E＝2×105MPa，试分别求两杆的动应力。例11-2一重W＝2kN的物体从h＝0.05m处自由下落，分别冲击在两杆件上。已知L＝1m，A1＝10×10－4m2，A2＝20×10－4m2，材料的弹性模量解：目录2.梁横截面上的最大冲击正应力与最大冲击挠度。解：

（1）梁横截面上最大静应力和（2）计算动荷系数例11-3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，E＝10GPa；梁长L＝2m，h=40mm，重量W＝1kN。求：1.梁所受的冲击载荷；冲击处最大挠度目录W=3.09×105mm3，E=200GPa，求两梁的最大冲击应力。目录例11-4两根梁受重物冲击。一根支于刚性支座上，另一根支于弹簧常数k=100N/mm的弹簧上。已知l=3m，h=0.05m，G=1kN，钢梁的I=3.4×107mm4，

解：1.刚性支承梁

2.弹性支承梁

ABCdL例11-5在AB轴的B端装有一个质量很大的飞轮C,飞轮的转动惯量为J。轴与飞轮以角速度

ω作等速旋转，试计算当A端被突然制动时轴内最大动应力。

解：1.飞轮的动能为弹力的功由动能定理，解得目录第三节冲击韧度目录冲击韧度：材料抵抗冲击载荷的能力。冲击韧度指标：（1）冲击吸收功AK；（2）冲击韧度aK一、试件

开槽目的：使试件产生应力集中，在开槽处冲断。aKU、aKV分别表示由不同的开槽试件所测得的冲击韧度。二、冲击试验机及试验原理

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由动能定理，冲击吸收功冲击韧度目录停