Obciążenie udarowe

Rozważ pręt o jednolitym polu przekroju poprzecznego zamocowany na jednym końcu. Kiedy inny poruszający się obiekt uderza w wolny koniec pręta, pręt odkształca się i powstaje w nim naprężenie.

Gdy pręt osiąga maksymalne naprężenie, wibruje wokół średniej pozycji. Nagromadzony stres znika, gdy przychodzi do odpoczynku. Zdarzenia te są znane jako obciążenie udarowe.

W tym przypadku zakłada się, że uderzający korpus przekazuje całą swoją energię na pręt, co oznacza, że nie dochodzi do rozpraszania ciepła, a uderzający korpus nie odbija się od pręta.

Tak więc energia odkształcenia odpowiadająca maksymalnemu naprężeniu jest równa energii kinetycznej uderzającego ciała.

W reżimie sprężystym odkształcenia energia odkształcenia może być zapisana pod względem maksymalnego naprężenia i modułu sprężystości.

Przestawiając terminy, uzyskuje się wyrażenie na maksymalne naprężenie pod względem prędkości uderzającego ciała.

Przyjęte tutaj założenie skutkuje konserwatywnym projektem obciążenia udarowego, ponieważ założenia te nie są prawdziwe w rzeczywistych systemach.