内容要点总复习(12).ppt

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动荷载动荷载交变应力交变应力目录1目录目录第六章第六章动荷载动荷载交变应力交变应力冲击一般是确定是何冲击，计算动荷因数，冲击一般是确定是何冲击，计算动荷因数，冲击一般是确定是何冲击，计算动荷因数，冲击一般是确定是何冲击，计算动荷因数，用动荷因数联系动静的应力，变形等计算用动荷因数联系动静的应力，变形等计算用动荷因数联系动静的应力，变形等计算用动荷因数联系动静的应力，变形等计算两类动载荷：

两类动载荷：

两类动载荷：

两类动载荷：

1111有加速度；有加速度；有加速度；有加速度；2222被冲击被冲击被冲击被冲击目录解决载荷的两种方法：

动静法解决载荷的两种方法：

动静法解决载荷的两种方法：

动静法解决载荷的两种方法：

动静法能量法能量法能量法能量法2II.构件作等加速直线运动构件作等加速直线运动构件作等加速直线运动构件作等加速直线运动时的动应力时的动应力时的动应力时的动应力目录3动荷因数动荷因数动荷因数动荷因数则则强度条件：

强度条件：

II构件作等加速直线运动构件作等加速直线运动构件作等加速直线运动构件作等加速直线运动时的动应力时的动应力时的动应力时的动应力目录n加速度方向与重力加速度同加速度方向与重力加速度同一直线方向时的动荷因数一直线方向时的动荷因数4II.II.构件作匀速构件作匀速构件作匀速构件作匀速转动转动转动转动时的动应力时的动应力时的动应力时的动应力薄壁圆环，平均直径为薄壁圆环，平均直径为D，横截面面积为横截面面积为A材料单位体积的质量为材料单位体积的质量为，以匀角速度以匀角速度转动。

转动。

D目录5qdqdII.II.构件作匀速构件作匀速构件作匀速构件作匀速转动转动转动转动时的动应力时的动应力时的动应力时的动应力目录6从上式可以看出，环内应力仅与从上式可以看出，环内应力仅与和和v有关，有关，而与而与A无关。

所以无关。

所以:

要保证圆环的强度，应限制圆环的速度。

增要保证圆环的强度，应限制圆环的速度。

增加截面面积加截面面积A，并不能改善圆环的强度。

并不能改善圆环的强度。

II.II.构件作匀速构件作匀速构件作匀速构件作匀速转动转动转动转动时的动应力时的动应力时的动应力时的动应力目录7动荷因数1.1.1.1.落体冲击落体冲击落体冲击落体冲击目录hP冲击冲击:

由于被冲击物的阻碍，使得冲击物的速度由于被冲击物的阻碍，使得冲击物的速度在极短时间内发生改变。

在极短时间内发生改变。

冲击载荷：

冲击载荷：

被冲击物所承受的载荷被冲击物所承受的载荷.构件受冲击载荷作用时的的动应力计算构件受冲击载荷作用时的的动应力计算构件受冲击载荷作用时的的动应力计算构件受冲击载荷作用时的的动应力计算8hld目录2.2.2.2.水平冲击水平冲击水平冲击水平冲击9aah目录aaPv10（1111）破坏时，名义应力值远低于材料的静破坏时，名义应力值远低于材料的静破坏时，名义应力值远低于材料的静破坏时，名义应力值远低于材料的静载强度极限（强度极限屈服极限）；载强度极限（强度极限屈服极限）；载强度极限（强度极限屈服极限）；载强度极限（强度极限屈服极限）；（3333）破坏前没有明显的塑性变形即使韧性破坏前没有明显的塑性变形即使韧性破坏前没有明显的塑性变形即使韧性破坏前没有明显的塑性变形即使韧性很好的材料，也会呈现脆性断裂；很好的材料，也会呈现脆性断裂；很好的材料，也会呈现脆性断裂；很好的材料，也会呈现脆性断裂；（2222）交变应力作用下的疲劳破坏需要经过交变应力作用下的疲劳破坏需要经过交变应力作用下的疲劳破坏需要经过交变应力作用下的疲劳破坏需要经过一定数量的应力循环；一定数量的应力循环；一定数量的应力循环；一定数量的应力循环；（4444）同一疲劳断口，一般都有明显的光滑同一疲劳断口，一般都有明显的光滑同一疲劳断口，一般都有明显的光滑同一疲劳断口，一般都有明显的光滑区域和颗粒状区域。

区域和颗粒状区域。

区域和颗粒状区域。

区域和颗粒状区域。

疲劳破坏的特征疲劳破坏的特征疲劳破坏的特征疲劳破坏的特征11一个应力循环一个应力循环tO最大应力最大应力最小应力最小应力平均应力平均应力应力幅应力幅循环特性（应力比）循环特性（应力比）r：

（最大最小应力是绝对值比较）（最大最小应力是绝对值比较）交变应力交变应力交变应力交变应力的基本参数的基本参数的基本参数的基本参数疲劳极限疲劳极限疲劳极限疲劳极限12rrrr=0=0=0=0：

脉动脉动脉动脉动应力循环应力循环应力循环应力循环rrrrrr=-1=-1=-1=-1=-1=-1：

对称对称对称对称对称对称应力循环应力循环应力循环应力循环应力循环应力循环rrrr=1=1=1=1：

静静静静应力应力应力应力manmint几种特殊的交变应力：

几种特殊的交变应力：

几种特殊的交变应力：

几种特殊的交变应力：

目录ttT13疲劳极限疲劳极限疲劳极限疲劳极限疲劳极限疲劳极限疲劳极限疲劳极限经过无穷多次应力循环而不发生疲劳失经过无穷多次应力循环而不发生疲劳失效时的最大应力值。

又称为效时的最大应力值。

又称为持久极限持久极限持久极限持久极限。

持久极限由疲劳实验确定持久极限由疲劳实验确定持久极限由疲劳实验确定持久极限由疲劳实验确定疲劳极限的影响因素疲劳极限的影响因素疲劳极限的影响因素疲劳极限的影响因素构件外形的影响（应力集中）；构件外形的影响（应力集中）；构件外形的影响（应力集中）；构件外形的影响（应力集中）；构件尺寸的影响；构件尺寸的影响；构件尺寸的影响；构件尺寸的影响；表面加工质量的影响；表面加工质量的影响；表面加工质量的影响；表面加工质量的影响；14主要公式主要公式直线运动直线运动（铅直方向铅直方向）构件的构件的动应力，动荷因数动应力，动荷因数（11）自由落体冲击问题）自由落体冲击问题（22）水平冲击问题）水平冲击问题目录15解决解决解决解决：

1.1.1.1.构件和结构的变形能构件和结构的变形能构件和结构的变形能构件和结构的变形能2.2.2.2.构件某处的位移（变形）构件某处的位移（变形）构件某处的位移（变形）构件某处的位移（变形）3.3.3.3.超静定超静定超静定超静定问题（在问题（在问题（在问题（在2222的基础上加变形的相容条件）的基础上加变形的相容条件）的基础上加变形的相容条件）的基础上加变形的相容条件）目录能能能能量量量量法法法法161.1.应变能计算应变能计算应变能计算应变能计算轴向拉伸和压缩轴向拉伸和压缩圆轴扭转圆轴扭转线性范围内线性范围内线性范围内线性范围内目录在弹性范围内在弹性范围内:

17轴力、扭矩和弯矩各自的变形不同轴力、扭矩和弯矩各自的变形不同,相互不做功相互不做功,应变应变能可相互叠加（略掉剪力能可相互叠加（略掉剪力的影响）的影响）变形能的计算不能用叠加原理变形能的计算不能用叠加原理应变能一般不能叠加，只有一种载荷在另一种载荷应变能一般不能叠加，只有一种载荷在另一种载荷引起的变形上不作功才可叠加计算。

如引起的变形上不作功才可叠加计算。

如182.2.2.2.卡氏定理卡氏定理卡氏定理卡氏定理卡氏第一定理卡氏第一定理卡氏第一定理卡氏第一定理目录说明：

卡氏第一定理适用于任何受力状态的弹性说明：

卡氏第一定理适用于任何受力状态的弹性说明：

卡氏第一定理适用于任何受力状态的弹性说明：

卡氏第一定理适用于任何受力状态的弹性杆件杆件杆件杆件（线性或非线性）；（线性或非线性）；（线性或非线性）；（线性或非线性）；卡氏第二定理卡氏第二定理卡氏第二定理卡氏第二定理说明：

卡氏第二定理适用于线弹性材料的构件；说明：

卡氏第二定理适用于线弹性材料的构件；说明：

卡氏第二定理适用于线弹性材料的构件；说明：

卡氏第二定理适用于线弹性材料的构件；（对于线弹性材料的结构，余能和应变能相等）对于线弹性材料的结构，余能和应变能相等）对于线弹性材料的结构，余能和应变能相等）对于线弹性材料的结构，余能和应变能相等）19对横对横力力弯曲：

弯曲：

对桁架杆件受拉压：

对桁架杆件受拉压：

轴受轴受扭矩作用：

扭矩作用：

20FABaaCF已知已知:

EI,F,a.的含义是什么的含义是什么?

VF求:

wA解:

F2ABaaCF1VF=+VF1F1FVF2F2F=+VF1VF2=wA+wBAB:

M（x）=-F1xMF1=-xBC:

M（x）=-F1（a+x）-F2xMF1=-（a+x）+F（a+x）+FxEI（a+x）dxa0wA=FxdxEI2a0=7Fa32EI（）xx例题例题13-913-9将梁上将梁上A、B处的力处的力F用用F1、F2表示，由复合函数的微分表示，由复合函数的微分法则可得：

法则可得：

目录目录2122第九章第九章压杆稳定压杆稳定目录解决：

解决：

1.1.各类型压杆（由柔度确定）临界载荷的计算各类型压杆（由柔度确定）临界载荷的计算2.2.校核压杆的稳定性校核压杆的稳定性3.3.确定杆件或结构的许可载荷（或临界载荷）确定杆件或结构的许可载荷（或临界载荷）各种各种各种各种支承支承支承支承压杆临界压力的通用公式压杆临界压力的通用公式压杆临界压力的通用公式压杆临界压力的通用公式欧拉公式普遍形式欧拉公式普遍形式23柔度（长细比）柔度（长细比）柔度（长细比）柔度（长细比）欧拉欧拉公式的应用范围公式的应用范围（细长杆细长杆大柔度杆大柔度杆）注意：

柔度越大，临界应力越小，压杆越容易失稳注意：

柔度越大，临界应力越小，压杆越容易失稳24欧拉公式欧拉公式欧拉公式的适用范围欧拉公式的适用范围欧拉公式的适用范围欧拉公式的适用范围无无论论是是大大柔柔度度杆杆还还是是中中柔柔度度杆杆.均均为为柔柔度度越越大大.临临界界力力越越小小中柔度杆-经验公式25压杆的稳定条件压杆的稳定条件（解决稳定校核和限制载荷计算）：

（解决稳定校核和限制载荷计算）：

26组合变形及连接部分的计算组合变形及连接部分的计算主要解决：

主要解决：

11两两相互垂直平面内的弯曲相互垂直平面内的弯曲（斜弯曲）（斜弯曲）22拉压与弯拉压与弯曲曲（偏心载荷）（偏心载荷）33扭转扭转与弯曲与弯曲（强度理论）（强度理论）44连接件连接件的实用计算法的实用计算法55铆钉铆钉连接连接的计算的计算目目录27螺栓螺栓连接连接铆钉连接铆钉连接销轴连接销轴连接目录目录剪切和挤压的实用计算剪切和挤压的实用计算28平键连接平键连接目录目录名义切应力名义切应力剪切强度条件剪切强度条件29注意注意：

1.1.当挤压面为半圆柱面时当挤压面为半圆柱面时（如钉与钉孔间的接触面如钉与钉孔间的接触面），以圆孔或圆钉的直径平面面积作为挤压面以圆孔或圆钉的直径平面面积作为挤压面Abs。

2.2.当连接件和被连接件的材料不同，应以抵抗变形弱当连接件和被连接件的材料不同，应以抵抗变形弱的材料计算挤压强度的材料计算挤压强度挤压强度条件与剪切强度条件一起完成连接件的校挤压强度条件与剪切强度条件一起完成连接件的校核、设计、限载计算。

核、设计、限载计算。

目录目录3.3.对多个铆接的接头计算。

（考虑单剪、双剪？

铆钉排布对多个铆接的接头计算。

（考虑单剪、双剪？

铆钉排布情况）情况）30.切应力强度条件：

切应力强度条件：

对对连接件连接件解决解决:

校核；设计；限载；校核；设计；限载；对要被剪切钢板、安全销等对要被剪切钢板、安全销等往往需要计算切断时的最小往往需要计算切断时的最小载荷载荷31杆件危险截面上都是正应力（不计横力弯曲杆件危险截面上都是正应力（不计横力弯曲的切应力）的切应力）危险点的应力状态是单向应力状态，危险点的应力状态是单向应力状态，目录11两两相互垂直平面内的弯曲相互垂直平面内的弯曲（斜弯曲）（斜弯曲）22拉压与弯拉压与弯曲曲（偏心载荷）（偏心载荷）组合变形的计算组合变形的计算32第三强度理论：

第三强度理论：

第三强度理论：

第三强度理论：

目录（一般表达式）（一般表达式）（平面应力状态，且有一个正应力为零）（平面应力状态，且有一个正应力为零）（圆轴的弯扭组合）（圆轴的弯扭组合）利用强度理论建立强度条件利用强度理论建立强度条件利用强度理论建立强度