三.机械冲击理论.ppt

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1、机械冲击理论主要内容冲击的特点；冲量定理；恢复系数；速度增量、冲击系数；冲击过程的动能损失；冲击放大系数与易损关键部件；水平冲击。引起机械冲击的原因机械冲击野蛮装卸运输条件机械冲击的特点当一个物体的位置、速度或加速度突然发生变化时就会产生机械冲击。这种冲击的特点可能是加速度的迅速增大，然后在极短的时间内迅速减少。加速度时间0.01秒内，从静止匀加速到19.6米/秒的速度，即以200g的加速度运动；他的体重就会增加200倍，产品：20毫秒，加速度达到150g（44.1cm）描述机械冲击的参数面积=速度变化冲量定理例题1：设一产品质量50kg，从1.5m高自由落下，受地面冲击速度减到0所

2、经历时间为1=0.01s，若是跌落在聚苯乙烯泡沫垫上，冲击时间2=0.4s（1）这两种情况下产品受到的平均冲击力；（2）若冲击力呈半正弦波形：F（t）=Fmsin（/）t求两种情况下的最大冲击力恢复系数恢复系数冲击过程分为两个阶段：变形阶段、恢复阶段；恢复系数k：（1）弹性冲击：0

3、损与以下三个因素有关:（1）加速度幅值；（2）冲击持续时间；（3）速度增量。速度增量、冲击参数机械冲击理论假设略去外箱质量，并假设它没有弹簧的作用；缓冲衬垫没有质量和阻尼，不产生永久变形；产品包装系统碰撞在完全刚性的地板上；M1«M2；研究冲击时，可把要害零件暂时忽略不计。准备知识——产品脆值1.0破损定义和分类破损是指产品物理的或功能的损伤。丧失了合格品质量指标之一的就叫破损。根据破损的性质和程度的不同破损可分为：（1）失效。又叫严重破损，指产品已经丧失使用功能而且不可逆转，即不可恢复；（2）失灵。又叫轻微破损，指产品功能虽已丧失，但可以恢复；（3）商品性破损。主要指不影响产品使用

4、功能而仅在外观上造成的破损。随可使用，但也降低商品的价值。1.1产品脆值定义含义：产品经受振动和冲击时用以表示其强度的定量指标。又称为产品的易损度。此值表示产品对外力的承受能力，一般用重力加速度的倍数G来表示；由牛顿第二定律可知，产品受冲击时产生的加速度正比于它所受到的冲击力。因此，可以用产品所能承受的最大加速度来代替产品所能承受的最大冲击力，以产品所承受的最大加速度与g的比值Gc来代替最大加速度。目前国内外都一致以产品破损前的临界加速度与g的比值Gc作为脆值的定义。1.1产品脆值G值一般可分为：极限G值：产品不发生物理损伤或功能失效的能力极限(Gc表示)；许用G值：根据产品的极限G

5、值，考虑了产品的价值、强度、重要程度等因素，除以一个大于1的安全系统之后确定的产品允许使用的G值(用[G]表示)。1.2G值分类1.3许用脆值根据产品的脆值，考虑到产品的价值、强度偏差、重要程度等而规定的产品的许用最大加速度，以[G]表示。[G]=Gc/nn>1(安全系数)[G]

6、dm=2h/GmK2=(W2Gm2)/(2h)例题3：一个重45.36N，尺寸为25.425.425.4cm的产品，能承受达到50g的冲击而不损坏。该产品的六个面都同样对冲击敏感。在流通过程中可能发生的最大跌落高度为1.52，求所需缓冲材料的弹性系数。假定缓冲材料的有效长度为缓冲垫总厚度的50%。例题dm=2h/GmK2=(W2Gm2)/(2h)结论Gm与跌落高度、缓冲垫的弹性和产品的重量有关；弹簧或缓冲垫的刚性越大，Gm的数值越大；跌落高度越高，Gm的数值越大；产品越重，只要弹簧或缓冲垫有效，则Gm的数值越小。冲击持续时间包装件与产品在流通系统中，一般接受机械冲击的持续时间大约

7、在1～50ms之间；冲击时间与跌落高度无关。冲击放大与要害零件冲击放大与要害零件N为整数，f2为等值冲击频率，f1为要害零件的自然频率结论（1）f1/f2<1,f11/2T2=即如果冲击持续时间短于要害零件自然振动周期的一半，则最大放大系数正好在冲击完了之后出现：Am=Am（t>）（2）f1/f2>1,f1>f2,或1/2T1<1/2T2=即如果冲击持续时间比要害零件自然振动周期的一半更长，则最大放大系数是在冲击过程中出现：Am