Obciążenie udarowe belki wspornikowej

Rozważ belkę wspornikową zamocowaną na jednym końcu, o okrągłym przekroju.

Jeśli przedmiot zostanie upuszczony na swobodny koniec wspornika z wysokości h, wówczas energia potencjalna masy jest przekształcana w energię kinetyczną. Ta energia kinetyczna jest następnie przenoszona do wspornika w wyniku obciążenia udarowego.

Maksymalna energia odkształcenia na stałym końcu jest wyrażona jako moment zginający, gdzie moment zginający w odległości x od swobodnego końca jest zapisany jako ujemny iloczyn ciężaru obiektu i odległości x.

Całkowanie równania energii odkształcenia i przegrupowanie składników wyraża maksymalne obciążenie.

Maksymalne występujące naprężenie jest proporcjonalne do maksymalnego obciążenia i odwrotnie proporcjonalne do momentu bezwładności wspornika.

Podstawienie wartości maksymalnego obciążenia pod względem energii odkształcenia i przepisanie momentu bezwładności pod względem objętości wspornika daje wyrażenie maksymalnego naprężenia pod względem modułu sprężystości i energii odkształcenia powstającej w wsporniku.