Скачиваний:
19
Добавлен:
08.11.2022
Размер:
13.28 Mб
Скачать

2)тела после удара не отделяются друг от друга (после соприкосновения груз как бы «прилипает» к стержню и далее движется вместе с ним).

3)масса ударяемого стержня считается малой по сравнению с массой груза,

поэтому в расчет не принимается;

4)потеря части энергии, перешедшей на нагревание ударяющихся тел и их колебания, не учитывается.

Когда автомобиль врезается в барьер, часть энергии рассеивается в виде тепла при деформации ударяющихся тел

Вертикальный удар (поперечный)

h

F mg

ст

дин

Влияние ударного действия нагрузки на величину деформации оценивают

ст

– прогиб балки

 

дин

 

 

коэффициентом динамичности

 

 

 

 

k

 

 

дин

дин

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ст

в точке удара при статическом приложении нагрузки F,

динамической прогиб балки в точке удара

h

F ст

mg

дин

Закон сохранения энергии:

K U

 

Кинетическая энергия равна работе падающего груза:

Если F прикладывается статически, то балка имеет прогиб

Kст

F h

дин

 

 

 

. При ударном

действии F дин kдин ст . Значит, такой же по величине прогиб дин

получить под воздействием статической силы

F

k

F .

 

0

дин

 

можно

Потенциальная энергия балки при ударе:

U

1

F

 

 

1

k

 

F

 

 

 

 

дин

 

 

 

2 0

дин

 

2

 

 

дин

K U

 

 

 

дин

k

дин

 

ст

 

 

 

 

 

 

 

k

2

2k

 

 

 

2h

0

 

 

 

 

дин

дин

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ст

 

 

 

F h

 

 

 

1

k

 

F

 

 

,

дин

 

 

 

дин

 

 

 

 

 

 

 

2

дин

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

h k

 

 

 

ст

k

2

 

 

 

 

: ст

дин

дин

ст

 

 

 

 

 

 

 

 

 

– квадратное уравнение для определения

kдин .

kдин 1 1 2h

ст

Перед корнем следует оставить знак плюс, так как динамический коэффициент не может быть отрицательным.

k

 

1

1

2h

дин

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ст

– коэффициент динамичности при поперечном ударе

Он показывает во сколько раз ударное действие нагрузки больше его статического значения.

Динамические напряжения в силу линейности напряжений и деформаций

дин kдин ст

Частные случаи

1. Падение груза с нулевой высоты. При h = 0 получим kдин 2

мгновенное нагружение весом груза F.

2.Падение груза с большой высоты. Если h ст , то

k

 

 

2h

дин

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ст

kдин

можно уменьшить, увеличив

ст

.

Для смягчения удара используют

элементы, дающие большие

деформации (упруго-податливые опоры, пружины, резиновые прокладки)

Вертикальный удар (продольный)

F

h

l

В этом случае

ст

l

– укорочение

 

ст

 

стержня от статически приложенной нагрузки.

Коэффициент динамичности при продольном ударе

kдин 1 1 2lh

ст

Копер поднимает сваебойный молот и затем отпускает его вниз.

Это создает большую ударную нагрузку на сваю, которая вбивается в землю.

Горизонтальный удар.

m

 

 

 

 

kдин

 

 

 

 

 

 

 

 

g ст

 

 

F mg

 

дин

 

ст

 

 

K U

1

 

 

2

1

 

 

 

 

 

 

m

 

 

F

 

 

 

.

 

 

;

 

 

 

дин

 

 

 

2

 

 

 

 

2

дин

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Fдин kдинF kдинmg ,

дин kдин ст ,

 

1

2

 

1

k

 

mg

 

,

 

 

 

2

m

2

дин

ст

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ст

– горизонтальное перемещение точки удара,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

от веса груза F mg , приложенного статически

Этот защитный барьер предназначен для

Тупиковый упор должен противостоять

поглощения энергии удара движущихся

заданным ударным нагрузкам, чтобы

транспортных средств

остановить движение поезда

max

?

Найти:

дин