材料力学电子教案全套配套课件中英文对照版配材料力学III第4版刘鸿文 第十章 动荷载.ppt

《材料力学电子教案全套配套课件中英文对照版配材料力学III第4版刘鸿文 第十章 动荷载.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、Chapter10DynamicLoad第十章动载荷第十章动载荷(Dynamicloading)§10-1概述(Instruction)§10-2动静法的应用(Theapplicationformethodofdynamicequilibrium)§10-3构件受冲击时的应力和变形（Stressanddeformationbyimpactloading)9/2/20211、静荷载（Staticload）荷载由零缓慢增长至最终值,然后保持不变.构件内各质点加速度很小,可略去不计.§10-1概述（Instruction）2、动荷

2、载（Dynamicload）荷载作用过程中随时间快速变化,或其本身不稳定（包括大小、方向）,构件内各质点加速度较大.一、基本概念（Basicconcepts）二、动响应（Dynamicresponse）构件在动载荷作用下产生的各种响应（如应力、应变、位移等）,称为动响应（dynamicresponse）.三、动荷因数（Dynamicfactor）四、动荷载的分类（Classificationofdynamicload）1.惯性力（Inertiaforce）2.冲击荷载（Impactload）3.振动问题（Vibrationp

3、roblem）4.交变应力（Alternatestress）动荷因数Kd=动响应静响应实验表明在静载荷下服从胡克定律的材料,只要应力不超过比例极限,在动载荷下胡克定律仍成立且E静=E动.达朗伯原理（D’Alembert’sPrinciple）:达朗伯原理认为处于不平衡状态的物体,存在惯性力,惯性力的方向与加速度方向相反,惯性力的数值等于加速度与质量的乘积.只要在物体上加上惯性力,就可以把动力学问题在形式上作为静力学问题来处理,这就是动静法（Methodofkinetostatic）.§10-2动静法的应用（Theapplic

4、ationformethodofdynamicequilibrium）惯性力（Inertiaforce）:大小等于质点的质量m与加速度a的乘积,方向与a的方向相反,即F=-ma例题1一起重机绳索以加速度a提升一重为P的物体,设绳索的横截面面积为A,绳索单位体积的质量r,求距绳索下端为x处的m-m截面上的应力.Paxmm一、直线运动构件的动应力（Dynamicstressofthebodyinthestraight-linemotion）PaxmmParAgPa物体的惯性力为绳索每单位长度的惯性力rAa绳索的重力集度为rAgr

5、Aa绳索中的动应力为st为静荷载下绳索中的静应力强度条件为xmmxmm当材料中的应力不超过比例极限时荷载与变形成正比△d表示动变形△st表示静变形结论:只要将静载下的应力,变形,乘以动荷系数Kd即得动载下的应力与变形.xmm例题2起重机丝绳的有效横截面面积为A,[s]=300MPa,物体单位体积的质量r,以加速度a上升,试校核钢丝绳的强度.解:（1）受力分析如图（2）动应力lxmnaxaFNdqstqG惯性力动荷因数强度条件例题3起重机钢丝绳长60m,名义直径28cm,有效横截面面积A=2.9cm2,单位长重量q=25.5

6、N/m,[]=300MPa,以a=2m/s2的加速度提起重50kN的物体,试校核钢丝绳的强度.G(1+a/g)FNdlq(1+a/g)解：（1）受力分析如图（2）动应力例题4一平均直径为D的薄圆环,绕通过其圆心且垂于环平面的轴作等速转动.已知环的角速度为,环的横截面面积为A,材料的单位体积质量为r.求圆环横截面上的正应力.rO二、转动构件的动应力（Dynamicstressoftherotatingmember）因圆环很薄,可认为圆环上各点的向心加速度相同,等于圆环中线上各点的向心加速度.解：因为环是等截面的,所以相同

7、长度的任一段质量相等.rOrOqd其上的惯性力集度为OqdyFddFNdFNd圆环轴线上点的线速度强度条件环内应力与横截面面积无关.要保证强度,应限制圆环的转速.FdoqdydFNdFNd例题5重为G的球装在长L的转臂端部,以等角速度在光滑水平面上绕O点旋转,已知许用应力[s],求转臂的截面面积（不计转臂自重）（2）强度条件解:（1）受力分析如图惯性力为wFGlO例题6轮机叶片在工作时通常要发生拉伸,扭转和弯曲的组合变形.本题只计算在匀速转动时叶片的拉伸应力和轴向变形.设叶片可近似地简化为变截面直杆,且横截面面积

8、沿轴线按线性规律变化.叶根的横截面面积A0为叶顶的横截面面积A1的两倍,即A0=2A1.令叶根和叶顶的半径分别为R0和R1.转速为,材料单位体积的质量为r.试求叶片根部的应力和总伸长.R0R1ld解:设距叶根为x的横截面m-m的面积为A(x)mmx在距叶根为处取长为d的微元,其质