27.5
Рассмотрим стержень с равномерной площадью поперечного сечения, закрепленный на одном конце. Когда другой движущийся объект ударяется о свободный конец стержня, стержень деформируется, и внутри него возникает напряжение.
Когда стержень достигает максимального напряжения, он вибрирует примерно в среднем положении. Накопившийся стресс исчезает, как только наступает период отдыха. Эти события известны как ударная нагрузка.
Здесь предполагается, что ударяющее тело передает всю свою энергию стержню, что означает, что не происходит рассеивания тепла, и ударяющее тело не отскакивает от стержня.
Таким образом, энергия деформации, соответствующая максимальному напряжению, равна кинетической энергии ударного тела.
В упругом режиме деформации энергия деформации может быть переписана в терминах максимального напряжения и модуля упругости.
Переставляя члены, получается выражение для максимального напряжения в терминах скорости ударного тела.
Использованное здесь предположение приводит к консервативному проектированию ударной нагрузки, поскольку эти предположения не действительны в реальных системах.
Ударная нагрузка возникает, когда движущийся объект сталкивается с неподвижной конструкцией, например стержнем с одинаковой площадью поперечного сечен…
© 2026 MyJoVE Corporation. Все права защищены.