Динамические нагрузки.

Расчёт прочности при ускоренном движении.

1.Рассмотрим расчёт троса при подъёме груза весом Р с ускорением а. При статическом нагружении продольная сила N, возникающая в результате деформации растяжения, равна весу этого груза. Т.к. под статическим нагружением понимается либо состояние покоя, либо движение с постоянной скоростью, то продольная сила N определяется:

Сравнивая эти выражения видим, что при движении с ускорением N возрастает, следовательно возрастает и нормальные н6апряжения в поперечном сечении.

Условие прочности в этом случае:

(1 ), где А-площадь поперечного сечения стержня.

Это выражение позволяет решать задачи проектного расчёта (подбор сечения) или проверочного расчёта при заданном ускорении a.

При вращательном ускорении, даже в случае равномерного вращения возникает центростремительное ускорение и связанная с ним центробежная сила.

2.Вращение происходящее в горизонтальной плоскости:

F=ma=m

Расчёт прочности:

(2)

Выражение позволяет определить сечение стержня, отвечающего условию прочности при заданных параметрах вращения или определить эти параметры() при заданном сечении стержня.

3. В случае вращения в вертикальной плоскости усилия на растягиваемый стержень возрастает в нижнем его положении. Напряжение в этом случае:

(3)

В выражениях (2, 3) не учитывают нагрузки от собственного веса в следствии того, что масса стержня значительно меньше массы m, если они соизмеримы такой учёт необходим.

Ударные нагрузки. Динамический коэффициент.Расчёт прочности.

Ударными наз.нагрузки при которых возникают достаточно большие ускорения и процесс удара происходит в короткое время. Необходимость учитывать ударные нагрузки приводит к тому, что сечение элементов увеличивается в сравнении со статическим приложением нагрузок.

Ударная нагрузка рассматривается при следующих положениях:

1)при соприкосновенного падающего тела и конструктивного элемента происходит совместное их движение;

2)колебательный процесс в результате удара является быстрозатухающим и последующие его фазы, кроме первой, не рассматривается;

3)все параметры при ударном напряжении (прогибы, удлинения, углы поворота, напряжения, деформации) пропорциональны тем же параметрам при статическом приложении ударной нагрузки

Отношение прогиба при ударной нагрузки к прогибу при статическом напряжении называется динамическим коэффициентом.