1、第二十四章 變形固體的幾個動力失效問題 已學(xué):靜載荷下的強度、剛度、穩(wěn)定性計算。 初載荷下如何進行計算？ 24.1 概述 24.2 慣性力問題 24.3 沖擊問題 （重點） 24.4 交變應(yīng)力問題靜載荷： 從0開始，緩慢增加到某一值后就保 持不變。 241 概述動應(yīng)力：構(gòu)件中因動載荷引起的應(yīng)力稱動荷 應(yīng)力簡稱動應(yīng)力用 表示動載荷：構(gòu)件在載荷作用下處于運動狀態(tài)，其 內(nèi)各點的速度發(fā)生顯著的變化，或載 荷隨時間變化* 同靜載的地方：實驗表明：只要 ，胡克定律仍成立，E也不變。 * 不同靜載的地方：1 2材料的強度指標(biāo)有可能發(fā)生變化，要注意。 * 本章研究 1慣性力問題 2沖擊力問題 （重點） 3交變

2、應(yīng)力問題 242慣性力問題處理方法：構(gòu)件或其上部件作勻加速直線運 動或勻速轉(zhuǎn)動時，再將其做靜載 處理不行.可以根據(jù)達朗貝爾原理， 把相應(yīng)均慣性力加在構(gòu)件上，這 樣就把動力學(xué)問題在形式上作為 靜力學(xué)問題來處理強度指標(biāo)：對于慣性力問題，材料性能的變 化可以忽略不計在進行強度計算時，可以采用靜強度指標(biāo).24.2.1 構(gòu)件作勻加速直線運動若桿以加速度 a向上提升，每單位長度的重量為 ，是橫截面面積相應(yīng)的慣性力為 ，方向向下受力分析靜載動載：加速度為a上升現(xiàn)： 強度條件： ：靜載時的許用應(yīng)力。 24.2.2 構(gòu)件作勻速轉(zhuǎn)動（或勻加速轉(zhuǎn)動） 以勻角速 旋轉(zhuǎn)的飛輪，可忽略輪輻視為薄圓環(huán)：平均直徑： Dt（厚

3、度），設(shè)圓環(huán)橫截面積為A，材料密度為 ，求動應(yīng)力（不計自重） 1若不旋轉(zhuǎn)，則無應(yīng)力。因 產(chǎn)生的動應(yīng)力與法向 相反， 為沿圓環(huán)軸線均勻分布的慣性力集度。2內(nèi)力，應(yīng)力 取上半部研究 (t標(biāo)準(zhǔn)試件時 ，但當(dāng)軸向拉壓時，因橫截面上應(yīng)力均勻分布，尺寸大小對 無影響。可取 。 3構(gòu)件表面加工質(zhì)量的影響 表面加工時的切削痕跡、擦傷等都會成為疲勞裂紋源，使 表面質(zhì)量系數(shù) ： ：其它各種表面加工試件（其它同標(biāo)準(zhǔn) 試件） ：標(biāo)準(zhǔn)試件（表面磨削加工） 若想提高的值，可對表面進行強化處理?？墒?（1）淬火、滲碳、氮化等熱處理及化學(xué)處理。（2）滾壓、噴丸等機械處理，使表面形成預(yù)壓 應(yīng)力，減弱容易引起裂紋的工作拉應(yīng)力。

4、綜合上述三種因素，構(gòu)件的持久極限為： 24.4.5 構(gòu)件的疲勞強度計算 1對稱循環(huán)下的疲勞強度計算 （n為疲勞安全系數(shù)，一般取1.52.5） 通常寫為： 左側(cè)：構(gòu)件的持久極限與最大工作應(yīng)力之比。代表構(gòu)件工作時的安全儲備。稱為工作安全系數(shù)。 2非對稱循環(huán)下構(gòu)件的強度條件 （1）非對稱循環(huán)下構(gòu)件的持久極限 原則：用 對材料的持久極限曲線加以 修正就可得構(gòu)件的持久極限曲線。 注意：各種因素只對屬于動應(yīng)力部分的 有影響， 而對屬于靜應(yīng)力部分的 無影響。 修正時，只需將各點的縱坐標(biāo)乘以 ， 橫坐標(biāo)不動 A-B-C：材料的持久極限曲線A-C-B：構(gòu)件的持久極限曲線（2）非對稱循環(huán)下構(gòu)件的疲勞強度計算 分以

5、下三種情況 式中 及 為構(gòu)件危險點處工作應(yīng)力的應(yīng)力幅和平均應(yīng)力。 為材料對非對稱循環(huán)的敏感系數(shù) 循環(huán)特征接近+1時，構(gòu)件承受的交變應(yīng)力接 近于靜應(yīng)力。此時，鋼等塑性材料制成的構(gòu) 件在產(chǎn)生疲勞破壞之前會因 達到 而發(fā)生 顯著的塑性變形。若與危險點工作應(yīng)力相對 應(yīng)的點，落在橫坐標(biāo)軸上截距均為 的斜線 之下，則既不疲勞破壞也不屈服破壞。 此時 （對屈服破壞規(guī)定的n） 有可能在塑性變形很小時就發(fā)生疲勞破壞。既校核疲勞強度，又校核屈服強度。3彎扭組合交變應(yīng)力作用下構(gòu)件的強度條件 式中 為只考慮彎曲（設(shè) ）時構(gòu)件的工作安 全系數(shù) 為只考慮扭轉(zhuǎn)（設(shè) ）時構(gòu)件的工作安全系數(shù) 例：24.5構(gòu)件承受圖示交變應(yīng)力又知（