10. РАСЧЕТЫ ПРИ ДЕЙСТВИИ ДИНАМИЧЕСКИХ НАГРУЗОК
В предыдущих разделах рассмотрены расчеты на статическую нагрузку, величина которой остается постоянной или изменяется во времени медленно, плавно, и ускорениями точек элемента конструкции можно пренебречь. Однако часто приходится сталкиваться с нагрузками, воздействующими на конструкцию с большими и неравномерными скоростями, а также нагрузками внезапного кратковременного действия. Такие нагрузки называются динамическими. При действии динамических нагрузок появляются большие инерционные силы, которые необходимо учитывать в расчетах.
Физические условия работы элемента конструкции при динамическом действии нагрузки являются более сложными, чем при статическом. Для выработки расчетных условий требуется привлечение более сложных математических методов. Многие факторы еще недостаточно изучены. Поэтому на практике пользуются упрощенными методами расчета, основанными на ряде допущений. В частности, допускается, что в пределах упругих деформаций при динамических нагрузках верен закон Гука, т. е. напряжения и деформации связаны линейной зависимостью (σ = Еε).
Установлено, что практически во всех случаях силы динамического воздействия пропорциональны статическим. Поэтому расчеты на прочность при динамических нагрузках выполняются по методам, разработанным для статических нагрузок, но с введением динамического коэффициента.
Различают следующие виды расчета на динамическую нагрузку:
1)расчет на действие сил инерции;
2)расчет на ударную нагрузку;
3)расчет на колебательную (вибрационную) нагрузку.
10.1. Расчет на действие сил инерции
Инерционной нагрузке подвержены элементы подъемников, лифтов, транспортеров, деталей машин и механизмов, движение которых происходит с ускорением (рис. 10.1, а).
