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 6-1 6-1 概概 述述 6-2 6-2 构件作等加速直线运动或等速转动时构件作等加速直线运动或等速转动时 的动应力计算的动应力计算 6-3 6-3 构件受冲击荷载作用时的动应力计算构件受冲击荷载作用时的动应力计算 6-4 6-4 交变应力下材料的疲劳破坏交变应力下材料的疲劳破坏疲劳极限疲劳极限 ( (选讲选讲) ) 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：荷载随时间作急剧的变化 ， 或加载过程中构件内 各质点 。

2、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 07年11月14日中午11点左右 无锡某工地升降机从百米高 空直接坠地,升降机内17人,6 人死亡,11人重伤 。
第六章第六章 动荷载动荷载交变应力交变应力 材材 料料 力力 学学 电电 子子 教教 案案 4 上海世博会场馆建设 中心的锤击打桩 。
第六章第六章。

3、动荷载动荷载交变应力交变应力 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 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 6 第六章第六章 动荷载动荷载交变应力交变应力 例 61 一钢 。

4、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 PKF ddN a g P (1) 令（动荷因数） (2) 则(3) （b） 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 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 。

5、）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 。
stdd K 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 例例 62 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/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。

6、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 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 10 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 MP 。

7、a9 .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 11 例题 一吊车以匀加速度起吊重物Q,若吊索的横截面积为A ， 材料 比重为 ， 上升加速度为a ， 试计算吊索中的应力 。
Q a m m x Q x )(xFd a g Q a g Ax Ax 解：解：将吊索在x处切开 ， 取下面部分 作为研究对象 。
惯性力为：惯性力为：a g Ax ,a g Q 吊索截面上的轴力：)(xFNd 根据动静法 ， 列平衡方程： 0)(, 0a g 。

8、 Q Qa g Ax AxxFF Ndx 第六章第六章 动荷载动荷载交变应力交变应力 作用在这部分物体上的外力有： Q；Ax ( x段的吊索重量)，材材 料料 力力 学学 电电 子子 教教 案案 12 解得：) 1 ()1)()( g a QAxxFNd )1 ()( g a A QAx A F x Nd d s 式中 ，为静应力 。

稿源：(未知)

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标题：材料力学|材料力学(II)第六章动荷载_·_交变应力