Реферат: Перемещение и напряжение при ударе. Испытание материалов ударной нагрузкой

(2)

Из этих формул видно, что величины динамического напряжения и перемещения зависят от величины статической деформации ударяемого тела. Чем больше статическая деформация (при прочих равных условиях), тем меньше динамические напряжения.

Вот почему для смягчения удара применяют прокладки (резиновые, пружинные), дающие большие деформации.

При сжимающем ударе, во избежание продольного изгиба, динамические напряжения не должны превосходить критических напряжений.

Аналогичный вид имеют формулы и для случая поперечного (изгибающего) удара, только в этом случае вместо следует принимать статический прогиб балки в месте удара — у_ст , а вместо динамический прогиб —у_дин (рис. 11.3, б).

Частные случаи

1. Если h = 0, т. е. имеет место внезапное приложение нагрузки,
то из формул (11.1) и (11.2) получим

При внезапном приложении нагрузки деформации и напряжения вдвое больше, чем при статическом действии той же нагрузки.

2. Если высота падения h значительно больше статической деформации

, то для определения динамического коэффициента получим
следующую приближенную формулу:

(2а)

Пример 1. На стальную двутавровую балку № 27а пролетом 3 м падает посредине пролета груза Q — 100 кГ с высоты h = 10 см. Момент инерции сечения J_x = 5500 см⁴ , момент сопротивления W_x = = 407 см³ (из таблиц сортамента); Е = 210⁶ кГ/см² .

Определить наибольший прогиб балки и максимальные напряжения в ее поперечном сечении.

Решение. Вычисляем статический прогиб балки под грузом по формуле

Динамический коэффициент равен

В данном случае динамический эффект падающего груза в 64 раза превосходит его статический эффект.

Вычисляем статическое напряжение от груза Q .

Наибольший изгибающий момент будет в среднем сечении балки. Он равен

Наибольшее статическое напряжение

Наибольшее динамическое напряжение

Из этого примера видно, насколько опасными по своему действию являются динамические нагрузки. К этому добавляется еще и то обстоятельство, что допускаемые напряжения при ударе принимают более низкими, чем при действии статических нагрузок.

Внецентренный удар .

Значительно больший практический интерес представляет внецентренный удар, с которым на практике обычно и приходится встречаться.