官术网_书友最值得收藏!

第15章 動荷載、交變應力

一、填空題

1.如圖15-1所示為一重量為Q的物體從距圓柱形螺旋彈簧頂端為h處下落,在開始下落時該物體具有初速度υ0,若彈簧的彈簧常數為k,則沖擊的動荷系數為______。[大連理工大學2002年]

圖15-1

【答案】

【解析】物體自由下落時的動載荷因數:

其中,在初速度條件下,相當于物體從高處自由落體;為靜位移,。代入整理得到:

2.圖15-2所示為一非對稱循環的交變應力曲線,則交變應力的循環特性r=______,應力幅值σa=______,平均應力σm=______。[華中科技大學2005研]

圖15-2

【答案】;45MPa;15MPa

【解析】由題圖可知,,則有

循環特性:

應力幅值:

平均應力:

二、選擇題

1.重物減速向下運動,則繩內動張力Fd(   )。[中國礦業大學2009研]

A.大于靜張力  

B.小于靜張力

C.等于靜張力  

D.可能為零

圖15-3

【答案】A

【解析】重物以減速向下運動時,加速度向上,則繩子張力為

2.如圖15-4所示,在σam坐標系中(σa為交變應力的幅度,σm為平均應力),C1、C2兩點均位于一條過原點0的直線上,設C1、C2兩點對應的兩個應力循環特征為r1、r2,最大應力分別為σmax1、σmax2,則(  )。 [哈爾濱工業大學2009年]

A.r1=r2max1>σmax2    

B.r 1=r 2,σmax1<σmax2

C.r1≠r2,σmax1>σmax2  

D.r1≠r 2 ,σmax1<σmax2

圖15-4

【答案】A

【解析】在射線OC2上,σammax,且:,因此,C1、C2的循環特征相同,且C2的最大應力比C1的大。

三、計算題

1.已知圖15-5所示桿BC的橫截面面積為A,梁AD的慣性矩,桿和梁的彈性模量均為E,重物P自由下落沖擊于梁上的點D,求桿BC的最大動應力。[南京航空航天大學2012研]

圖15-5

答:作P靜載作用下的彎矩圖如圖15-6所示

圖15-6

D點豎直向下單位力作用下的彎矩圖如圖15-7所示

圖15-7

由圖乘法得

動荷因數為

即最大動應力為 

2.圖15-8所示水平面內剛架ABC的各桿均為直徑等于d的實心圓截面桿,材料彈性模量為E,泊松比為μ。重量為W的物體自高度h處自由下落在C點。剛架質量不計,略去剪力的影響。試用能量法求截面C的最大豎直位移。[北京航空航天大學2005研]

  

圖15-8   圖15-9

解:在W重物靜載作用下,該鋼架的內力圖如圖15-9所示。

由圖乘法可得靜載時C端的靜位移:

  

,可得:

沖擊動荷因數:

于是可得截面C的最大豎直位移:

3.一重量為F的物體,以速度v水平沖擊剛架的C點,如圖15-10所示。試求剛架的最大沖擊應力。已知剛架各個部分的抗彎剛度EI為常量,抗彎截面系數為W。[西北工業大學2004研]

圖15-10

圖15-11

解:(1)求剛架中最大靜應力st,max

將重量為F的物體沿沖擊方向靜載于剛架C點,分別作出剛架C點在F和單位載荷作用下剛架的彎矩圖,分別如圖15-11(a)、(b)所示,知剛架中最大彎矩為Mmax=Fh,故最大彎曲靜應力:

用圖乘法可得C點靜位移為:

(2)在水平方向載荷沖擊作用下的動荷系數:

又 

故最大沖擊應力為

主站蜘蛛池模板: 西和县| 吴忠市| 道孚县| 洪洞县| 宝兴县| 化州市| 澄城县| 崇文区| 凤山市| 翁牛特旗| 黑河市| 洪湖市| 兴安县| 沂水县| 全椒县| 安图县| 温泉县| 内江市| 亳州市| 黑龙江省| 泸州市| 西平县| 吉木萨尔县| 东城区| 凭祥市| 上虞市| 长白| 泸定县| 临城县| 新乡市| 鲜城| 德庆县| 松桃| 潢川县| 桃园市| 左贡县| 临邑县| 美姑县| 六枝特区| 平定县| 仙居县|