材料力学 第11-12章―动载荷与交变应力课件.ppt

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1、第11章动载荷柴占丽2010-12-14主要内容123概述动静法的应用受冲击杆件的应力和变形概述静载荷载荷动载荷作用在构件上的载荷是由零开始缓慢地增加到某一定值不再随时间改变。载荷不随时间变化（或变化极其平稳缓慢）使构件产生明显的加速度的载荷或者随时间变化的载荷。概述惯性载荷冲击载荷概述振动载荷交变载荷动静法的应用构件做等加速直线运动图示梁上有一个吊车，现在问3个问题1.物体离开地面，静止地由绳索吊挂2.物体匀速地向上提升3.物体以加速度a向上提升求这3种情况下的绳索应力？1.物体离开地面，静止地由绳索吊挂绳子：与第一个

2、问题等价2.物体匀速地向上提升动静法的应用动静法的应用或者说，按达郎伯原理（动静法）：质点上所有外力同惯性力形成平衡力系。惯性力大小为ma，方向与加速度a相反按牛顿第二定律3.物体以加速度a向上提升绳子动载应力(动载荷下应力)为：动应力——动荷系数其中动静法的应用受冲击杆件的应力和变形受冲击杆件的应力和变形受冲击杆件的应力和变形受冲击杆件的应力和变形第12章交变应力柴占丽2010-12-14主要内容§12–1交变应力与疲劳失效§12–2持久极限§12–3影响持久极限的因素§12–4提高构件疲劳强度的措施一、交变应力：构件

3、内一点处的应力随时间作周期性变化，这种应力称为交变应力。交变应力静平衡位置ωttstmaxmin材料在交变应力作用下的破坏习惯上称为疲劳破坏(fatiguefailure)1.疲劳破坏的特点疲劳破坏123交变应力的破坏应力值一般低于静载荷作用下的强度极限值,有时甚至低于材料的屈服极限.无论是脆性还是塑性材料,交变应力作用下均表现为脆性断裂,无明显塑性变形.断口表面可明显区分为光滑区与粗糙区两部分.疲劳破坏裂纹缘光滑区粗糙区一、材料持久极限(疲劳极限)：循环应力只要不超过某个“最大限度”,构件就可以经历无数次循环而

4、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—材料持久极限。A—名义持久极限。N(次数)sNAsAsrN0持久极限影响构件持久极限的因素影响因素构件外形构件表面质量构件尺寸提高疲劳强度的措施降低表面粗糙度及避免使构件表面受到机械损伤或化学损伤（如腐蚀等）。设计构件外形时，避免方形或带有尖角的孔和槽；在截面突变处采用足够大的过渡圆角可采用高频淬火等热处理，渗碳、氮化等化学处理和机械方法（如喷丸等）强化表层减缓应力集中提高表面质量增加表层强度本书结束