1、材材 料料 力力 学学 电电 子子 教教 案案 1 第六章第六章 动荷载动荷载 交变应力交变应力 6 65 5 钢结构构件及其连接的疲劳计算钢结构构件及其连接的疲劳计算 6 61 1 概概 述述 6 62 2 构件作等加速直线运动或等构件作等加速直线运动或等 速转动时的动应力计算速转动时的动应力计算 6 63 3 构件受冲击荷载作用时的构件受冲击荷载作用时的 动应力计算动应力计算 6 64 4 交变应力下材料的疲劳破交变应力下材料的疲劳破 坏坏疲劳极限疲劳极限 材材 料料 力力 学学 电电 子子 教教 案案 2 第六章第六章 动荷载动荷载交变应力交变应力 61 概概 述述 动荷载：动荷载：荷载 。

2、随时间作急剧的变化 ， 或加载过程中构件内 各质点有较大的加速度 。
本章研究以下几种动荷载问题：本章研究以下几种动荷载问题： 前面各章中研究了在静荷载作用下 ， 构件的强度,刚度和稳 定性问题 。
本章研究动荷载问题 。
. 构件作等加速直线运动或等速转动时的动应力问题； . 构件受冲击荷载作用时的动应力； . 构件在交变应力作用下的疲劳破坏 。
材材 料料 力力 学学 电电 子子 教教 案案 3 第六章第六章 动荷载动荷载交变应力交变应力 62 构件作等加速直线运动或构件作等加速直线运动或 等速转动时的动应力计算等速转动时的动应力计算 . 构件作加速运动时 ， 构件内各质点将产生惯性力 ，惯性力的大小等于质量与加 。

3、速度的乘积 ， 方向与加速度的方向 相反 。
. 动静法：在任一瞬时 ， 作用在构件上的荷载,惯性力 和约束力 ， 构成平衡力系 。
当构件的加速度已知时 ， 可用动 静法求解其动应力 。
动静法的应用动静法的应用 材材 料料 力力 学学 电电 子子 教教 案案 4 第六章第六章 动荷载动荷载交变应力交变应力 例例 61 一钢索起吊重物M（图a） ， 以等加速度a提升 。
重物M的重量为P ， 钢索的横截面面积为A ， 不计钢索的重量 。
试求钢索横截面上的动应力sd。
解：解：设钢索的动轴力为FNd， 重物 M 的惯性力为 （）（图b） ， 由重 物M 的平衡方程可得 )1 ( Nd g a Pa g P PF g a K1 d P 。

4、KF ddN a g P (1) 令（动荷因数） (2) 则(3) 材材 料料 力力 学学 电电 子子 教教 案案 5 第六章第六章 动荷载动荷载交变应力交变应力 钢索横截面上的动应力为 stdd dN d ssK A P K A F （4） 式中 ，为静应力 。
A P st s 由（3）,（4）式可见 ， 动荷载等于动荷载因数与静荷载 的乘积；动应力等于动荷载因数与静应力的乘积 。
即用动荷因 数反映动荷载的效应 。
材材 料料 力力 学学 电电 子子 教教 案案 6 第六章第六章 动荷载动荷载交变应力交变应力 例例 64 已知梁为16号工字钢 ， 吊索横截面面积 A108 mm2,等加速度a =10 m 。

5、/s2， 不计钢索质量 。
求：1,吊索的动应 力sd ;
2,梁的最大动应力sd, max。
解：解： 1. 求吊索的sd qst20.59.81=201.1 N/m 吊索的静轴力为 N6 .2061121 .201 2 1 2 1 stN lqF 16号工字钢单位长度的 重量为 材材 料料 力力 学学 电电 子子 教教 案案 7 第六章第六章 动荷载动荷载交变应力交变应力 MPa2 .11 108 6 .2061 N st A F s 02. 2 81. 9 10 11 d g a K 吊索的静应力 动荷因数为 吊索的动应力为 MPa6 .222 .1102. 2 stdd ssK 2. 求 。

6、梁的sd ,max C 截面上的弯矩为 mN6 .20611 .20166 stmax qM 材材 料料 力力 学学 电电 子子 教教 案案 8 第六章第六章 动荷载动荷载交变应力交变应力 查表16号工字钢的弯曲截面系数为 33 mm102 .21 z W 梁的最大静应力为 MPa9 .56 102 .21 106 .2061 3 3 max maxst, z W M s 梁的最大动应力为 MPa9 .1149 .5602. 2 maxst,dmaxd, ssK 材材 料料 力力 学学 电电 子子 教教 案案 9 第六章第六章 动荷载动荷载交变应力交变应力 例例 均质等截面杆AB ， 横截面面积为 。

7、A,单位体积的质量为r ，弹性模量为E 。
以等角速度w 绕 y 轴旋转 。
求AB杆的最大动应 力及杆的动伸长（不计AB杆由自重产生的弯曲） 。
解：解：惯性力的集度为 xAxq 2 d )(rw rwdd)()( 2 dNd l x l x AqxF )( 2 22 2 xl A rw AB 杆的轴力为 B l FNd(x)qd(x) x x l w w A y qd(x) 材材 料料 力力 学学 电电 子子 教教 案案 10 第六章第六章 动荷载动荷载交变应力交变应力 2 22 maxNd lA F rw x = 0 时 ，AB杆的最大动应力为 2 22 maxNd maxd l A Frw s（ 。

8、与A无关） AB杆的伸长量为 E l xxl EA A EA xxF l ll 3 d)( 2 d)( 32 0 22 2 0 Nd d rwrw （与A无关） 材材 料料 力力 学学 电电 子子 教教 案案 11 第六章第六章 动荷载动荷载交变应力交变应力 例例 62 已知等角速度w ， 圆环的横截面面积为A ， 材料 的密度为r 。

稿源：(未知)

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标题：材料力学|材料力学(II)第六章_材料力学_孙训方