材料力學(xué)動應(yīng)力PPT

1、第六章 動荷載 交變荷載6-2 構(gòu)件有加速度時動應(yīng)力計(jì)算a=0Fa0Fd動荷因數(shù)a0Fd物體向上加速運(yùn)動時a0，Kd1物體向下加速運(yùn)動時a0，Kd0物體向上加速運(yùn)動時a0，Kd1物體向下加速運(yùn)動時a0，Kd1計(jì)算方法：2. 動荷因數(shù)3. 動載計(jì)算量=Kd靜載計(jì)算量在集中力作用點(diǎn)加支座。1. 靜載圖式：q例 一等截面細(xì)長桿與勻速轉(zhuǎn)動的剛性軸固連，其長度 為l，容重為，彈性模量為E，許用應(yīng)力為。試 求軸的最大轉(zhuǎn)速n（轉(zhuǎn)分）。 解： 質(zhì)點(diǎn)m做勻速轉(zhuǎn)動時受到的離心力作用：x截面處慣性力的集度為： 取靜載圖式。m小球在最高點(diǎn)時受到離心方向的力：小球在低高點(diǎn)時受到離心方向的力：ABlhEAP6-3 構(gòu)件受

2、沖擊時的近似計(jì)算計(jì)算假設(shè)：1. 沖擊物為剛體，2. 不計(jì)被沖擊物的質(zhì)量，3. 沖擊物不回彈，4. 忽略其它能量損失,5. 材料在線彈性范圍內(nèi)工作。ABlhEAPdBP外力功：應(yīng)變能：根據(jù)能量守恒：ABlhEAPdBPAlEABP動荷因數(shù)ABlhEAPdBP計(jì)算方法：1. 上述計(jì)算方法適用于其它結(jié)構(gòu)形式和其它變形形式4. 動載計(jì)算量=Kd靜載計(jì)算量3. 動荷因數(shù)：st：靜載圖式?jīng)_擊點(diǎn)靜位移 將大小等于沖擊物重量的集中力，按照靜載的方式，沿沖擊方向施加在沖擊點(diǎn)上。AlEABP2. 靜載圖式：ABlEAPdBP4. 當(dāng)h=0時，=2動荷因數(shù)最小是2；靜載與驟加載荷（h=0）不同；解：ABllhP例：

3、簡支梁的彎曲剛度為EI，重量為P的重物從高度為h 的位置處自由落下，沖擊到梁的跨中，試求C截面 的最大撓度和A截面的最大轉(zhuǎn)角。CABllPCABllPCABllhPCABllPC1）計(jì)算C截面撓度時DABllPC2）計(jì)算D截面撓度時D 同一個沖擊問題只有一種靜載圖式，只有一個動荷因數(shù)。AlEIBvPwdPd外力功：應(yīng)變能：根據(jù)能量守恒：水平?jīng)_擊AlEIBvPwdFd 將大小等于沖擊物重量的集中力，按照靜載的方式，沿沖擊方向施加在沖擊點(diǎn)上。AlEIBvP2. 靜載圖式：wstP計(jì)算方法：1. 上述計(jì)算方法適用于其它結(jié)構(gòu)形式和其它變形形式4. 動載計(jì)算量=Kd靜載計(jì)算量3. 動荷因數(shù)：wst：靜載

4、圖式?jīng)_擊點(diǎn)的靜位移自由落體沖擊：水平?jīng)_擊：當(dāng) 時tA 是隨時間 t 按正弦曲線變化的tO例：火車輪軸勻角速度轉(zhuǎn)動。FFaazyr6-4 交變應(yīng)力下材料的疲勞破壞疲勞極限交變荷載和交變應(yīng)力： 大小和方向隨時間作交替變化。一、基本參數(shù)1. 應(yīng)力循環(huán)3. 循環(huán)特征tOmaxmin一個應(yīng)力循環(huán)2. 最小應(yīng)力和最大應(yīng)力2）當(dāng)r-1時，稱為非對稱循環(huán)1）當(dāng)r=-1時 ，稱為對稱循環(huán)3）當(dāng)r=0時 ，稱為脈動循環(huán)4.應(yīng)力幅5.平均應(yīng)力二、疲勞破壞材料在交變應(yīng)力作用下的破壞稱為疲勞破壞。1）破壞應(yīng)力值一般低于靜載下的強(qiáng)度極限，有時 甚至低于材料的屈服極限。2）破壞表現(xiàn)為脆性斷裂,無明顯塑性變形。疲勞破壞的特點(diǎn)：3）破壞三階段：、脆性斷裂。、裂紋擴(kuò)展裂紋形成4）斷口表面區(qū)分為光滑區(qū)與粗糙區(qū)兩部分。裂紋源光滑區(qū)粗糙區(qū)三、疲勞壽命和疲勞極限1. 疲勞壽命 材料發(fā)生疲勞破壞所經(jīng)歷應(yīng)力循環(huán)次數(shù)成為疲勞壽命，用N表示。rNmax2. 疲勞極限（持久極限）max，1N11max，2N22 材料經(jīng)歷無限次循環(huán)而不發(fā)生疲勞破壞的max稱為疲勞極限，用r 表示。鋼和鑄鐵：S-N曲線趨于水平S-N曲線其它材料：N0=5106四、影響構(gòu)件疲勞極