冲击载荷计算公式

冲击载荷计算公式

冲击形式

实  例

最 大

静变形

δs

未考虑被冲击物质量时

未考虑被冲击物质量时修正系数α

最大冲击变形δk

动荷系数

最大冲击

应力δk

纵

向

冲

击

δk=δsKk

E——弹性模量

(下同)

A——杆截面积

(下同)

 

横

向

冲

击

I——截面惯性矩

(下同)

 

水

平

冲

击

冲

击

扭

转

It——抗剪惯性矩

G——切变模量

 

转轴突然刹车

 

n——转轴转速,r/min

 

说

 

 

 

 

 

明

在很短的时间内(作用时间小于受力构件的基波自由振动周期的一半)以很大速度作用在构件上的载荷,称为冲击载荷。其应力与变形的计算相当复杂。计算时一般按机械能守恒定律作如下简化:

1.当冲击物的质量比被冲击物质量大5~10倍以上时,被冲击物的质量可略去不计

2.冲击物的变形略去不计,视为刚体。被冲击物的局部塑性变形也不计,视为弹性体

3.冲击物在冲击时的弹性回跳量略去不计,冲击应力波引起的能量损耗不计,冲击动荷系数计算公式为:

(1) 已知冲击物冲击前的高度H,则

(2) 已知冲击物以速度υ作用于被冲击物,则

从前两公式可知,当H=0或υ=0,即载荷突然全部加于构件,称为突加载荷,此时Kk=2

(3) 已知冲击物的动能Tk,则

Us——被冲击物在静载荷作用下的变形能

若被冲击物的质量较大需加以考虑时,被冲击物的变形以波的形式传播,称为应力波或应变波,作为简化计算,可在动荷系数中乘以修正系数α,即

m'——被冲击物的质量

m——冲击物的质量