十动载荷交变应力.pptVIP

一、直线运动构件的动应力 例：重物Q自由落下冲击在AB梁的B点处，求B点的挠度。 第十三章 练习题 一、轴上装一钢制圆盘，盘上有一圆孔。若轴与 圆盘以匀角速度 旋转。试求轴内的最大正 应力。 解：圆盘结构上的不对称性是引起轴内弯曲正应 力的原因。引起轴弯曲的惯性力： 二、杆AB下端固定，在C点受到以匀速 沿水平运动的重物Q冲击。设AB杆的E、I及W均为已 知。试求杆内的最大冲击应力。 解：水平冲击无势能变化 ， ， 三、直径d=30cm，长度L=1m的圆木桩，下端固定，材料E=10GPa。重为Q=5KN的重锤从离木桩顶为h=1m的高度自由落下。求下列两种情况下的动荷系数：① 木桩顶放置直径 ,厚度 的橡皮垫，橡皮E=8MPa.② 无橡皮垫。 解：① ② 一、 材料的疲劳问题: 生活经验 用力拉一根铁丝很难拉断，反复地弯这根铁丝却能将它折断。 疲劳（fatigue）：由应力不断变化引起的材料逐渐破坏的现象。 疲劳破坏的特征： 1、破坏时的最大应力远低于材料的抗拉强度极限，甚至低于材料的屈服极限。 2、不论是塑性材料还是脆性材料，疲劳破坏都呈脆性断裂的特征，破坏前无明显的塑性变形，破坏突然发生，所以有很大的危险性。 第六章 练习题 一、试述交变应力中的最大应力、材料持久极限和构件持久极限之间的区别。 二、交变应力的应力─时间曲线如图，求其循环特征、平均应力和应力幅。 解: 一、循环特征： 三、应力幅： 二、平均应力： sm smin smax sa T t s o §14–2 交变应力的几个名词术语 sm t 四、几种特殊的交变应力： 1.对称循环： smin smax sa T s o t s 2.脉动循环： 3.静循环： 五、稳定交变应力：循环特征及周期不变。 smin smax sa t s sm sm smin smax o o 例发动机连杆大头螺钉工作时最大拉力Pmax =58.3kN，最小拉力Pmin =55.8kN ，螺纹内径为 d=11.5mm，试求 ?a 、?m 和 r。 解： 材料持久限及其测定 一、材料持久限(疲劳极限)： 循环应力中的最大只要不超过某个“最大限度”,构件就可以经历无数次循环而不发生疲劳破坏，这个限度值称为“疲劳极限”，用?r 表示。 二、 ? —N 曲线（应力—寿命曲线）： N0—循环基数。 ?r—材料持久限。 ?A—名义持久限。 s N(循环次数) NA sA sr N0 o 构件持久限及其计算 一、构件持久限—?r 0 ?r0 与 ?r 的关系： 1. K? —有效应力集中系数： 2. ?? —尺寸系数： 3. ? —表面质量系数： 如果循环应力为剪应力，将上述公式中的正应力换为剪应力即可。 对称循环下 ，r= -1 。上述各系数均可查表而得。 [例2 ] 阶梯轴如图，材料为铬镍合金钢，?b=920MPa，?–1= 420MPa ，?–1= 250MPa ，分别求出弯曲和扭转时的有效应力集中系数和尺寸系数。 解：1.弯曲时的有效应力集中系数和尺寸系数 由图表查有效应力集中系数 由表查尺寸系数 f50 f40 r=5 2.扭转时的有效应力集中系数和尺寸系数 由图表查有效应力集中系数 应用直线插值法 由表查尺寸系数 §6–5 对称循环下构件的疲劳强度计算 一、对称循环的疲劳许用应力: 二、对称循环的疲劳强度条件: [例3 ] 旋转碳钢轴上，作用一不变的力偶 M=0.8kN·m，轴表面经过精车，? b=