第12章-动载荷与疲劳强度简述

eBook工程力学（静力学与材料力学）习题详细解答（老师用书）(第 12 章) 范钦珊 唐静静2025-12-18第 12 章 动载荷与疲劳强度简述12－1 图示的 No.20a 普通热轧槽钢以等减速度下降，若在 0.2s 时间内速度由 1.8m/s 降至 0.6m/s，已知 l=6m，b=1m。试求槽钢中最大的弯曲正应力。解：No.20a 槽钢的线密度 kg/m加速度 m/s2由自重引起的均布载荷集度： (↓)由惯性力引起的均布载荷集度：(↓) (加速度↑)习题 12－1 图 习题 12－1 解图 习题 12－2 图 习题 12－3 图总的均布载荷集度： 弯矩：=4×22.63(9.8+6)=1430 N·m 槽钢横截面上的最大正应力MPa12－2 钢制圆轴 AB 上装有一开孔的匀质圆盘如图所示。圆盘厚度为，孔直径 D=300mm。圆盘和轴一 起 以 匀 角 速 度 转 动 。 若 已 知 ：=30mm ， a=1000mm ， e=300mm ； 轴 直 径d=120mm，=40rad/s；圆盘材料密度。试求由于开孔引起的轴内最大弯曲正应力（提示：可以将圆盘上的孔作为一负质量（-m），计算由这一负质量引起的惯性力）。解：因开孔引起的惯性力：由此引起的附加动反力：动载荷引起的附加最大动弯矩发生在 C 截面，其值为：于是最大附加弯曲动应力： 12－3 质量为 m 的匀质矩形平板用两根平行且等长的轻杆悬挂着，如图所示。已知平习题 12－3 解图板的尺寸为 h、l。若将平板在图示位置无初速度释放，试求此瞬时两杆所受的轴向力。解：平板作曲线平移，初瞬时，只有加速度惯性力 ， ， （1）， 将代入上式，得 （2）， ， （3）12－4 重量=5kN 的物体自由下落在直径为 300mm 的圆木柱上。木材的 E=10GPa。试求木柱内的最大正应力。若在柱上端垫以直径与木柱相同、厚度为 20mm 的橡皮，假设橡皮的受力与变形近似满足胡克定律，且其 E=8.0MPa，则木柱内的最大正应力减至多少?解：（1）计算静应力（2）计算动荷系数 （3）动应力 （4）加橡皮后的动荷系数： 假设橡皮的力和变形近似满足胡克定律，故橡皮变形量为 习题 12－4 图 加橡皮后，应力下降至原来的 44％。12－5 重量为 FP的重物自由下落在图示梁上。设梁的抗弯刚度 EI 及抗弯截面系数 W已知。试求梁内的最大正应力及梁跨度中间截面的挠度。 FP 习题 12－5 图解：（1）计算动荷系数 （2）最大静荷应力与梁中点静挠度 （3）最大动荷应力与梁中点的挠度 12－6 试确定下列各题中轴上点 B 的应力比： 1．图 a 为轴固定不动，...