动载荷1
动载荷
动荷系数 K d
v2 g st
P d K d P st d K d st
d K d st
三、冲击响应计算
例 直径0.3m的木桩受自由落锤冲击，落锤重5kN,
求：桩的最大动应力。E=10GPa
解：①求静变形 stP E stLAW EA L 42m 5m ②动荷系数
Wv h=1m
K d11 2h st112 4 12 05 0201 .97
1
一、动载荷：
§10-1 基本概念
载荷不随时间变化（或变化极其平稳缓慢），构件各部
件加速度保持为零（或可忽略不计），此类载荷为静载荷。
载荷随时间急剧变化，构件的速度有显著变化，此类载
荷为动载荷。
二、动响应：
构件在动载荷作用下产生的各种响应（如应力、应变、位
移等），称为动响应。
实验表明：只要应力不超过比例极限 ,在动载荷下胡克定
1、起重机丝绳的有效横截面面积为A , [] =300MPa ,物体单位体 积重为 , 以加速度a上升，试校核钢丝绳的强度（不计绳重）。
解：①受力分析如图:
x
aa
L
Nd
mn
qst
x
qG
惯性力q：GgAa
Nd(qstqG)xA(x 1g a)
②动应力
d
Nd A
x(1a)
g
最大动应力
dmax L(1g a)Kdstmax
1.假设： ①冲击物为刚体； ②冲击物不反弹； ③不计冲击过程中的声、光、热等能量损耗（能量守恒）； ④冲击过程为线弹性变形过程。(保守计算)
2.动能 T ，势能 V ，变形能 U，冲击前、后，能量守恒： (冲击 )T 1V 前 1U 1T2V2U2(冲击 ) 后
起重机钢结构设计中的载荷计算
起重机钢结构设计中的载荷计算起重机的钢结构设计是起重机设计中非常重要的一部分，它涉及到了起重机的安全性和承载能力。
在进行起重机钢结构设计时，需要进行载荷计算来确定结构所需的强度和稳定性。
在起重机钢结构设计中，主要考虑的载荷有静载荷和动载荷两种类型。
静载荷是指起重机在静止状态下的自重和外加荷载，动载荷则是指运行中产生的各种力和力矩。
首先，我们来看一下起重机的静载荷。
起重机的自重是指由机身、吊船、起重机构等组成部分的质量总和。
外加荷载包括横向风载荷、雨水、积雪、设备和货物的重量等。
载荷计算中需要考虑这些因素，并根据国家和地区相关标准进行合理的估算和分析。
其次，动载荷是起重机运行过程中的力和力矩。
这包括吊船的运行时产生的水平和竖直运行力，起重机构的力矩等。
动载荷的计算需要参考起重机的工作状态和使用条件，考虑到工作速度、起升高度、吊重等因素，以保证起重机在运行过程中的稳定性和安全性。
在进行起重机钢结构设计时，还需要考虑起重机使用环境的影响。
例如，在海上使用的起重机还需要考虑到海水腐蚀和风速增大等特殊因素。
同时，起重机的使用寿命也是一个重要考虑因素，在设计中需要综合考虑结构的疲劳寿命和使用寿命。
载荷计算的目的是确定起重机钢结构所需的强度和刚度。
一般情况下，设计中需要满足一定的安全系数，以确保起重机在使用条件下的安全性。
在实际设计中，需要结合起重机的使用要求和标准，进行合理的设计和分析，并通过强度、刚度和稳定性的检验，确保起重机的安全和可靠性。
总结起来，起重机钢结构设计中的载荷计算是一个复杂的过程，需要考虑起重机的静载荷和动载荷，并综合考虑使用环境和使用寿命等因素。
通过合理的设计和分析，可以确保起重机的强度和稳定性，提高起重机的安全性和可靠性。
动载荷
材料力学
§2
惯性力问题
动载荷
2、等角速度旋转的构件
•旋转圆环的应力计算 一平均直径为D的薄壁圆环绕通过其圆心且垂直于圆环平面 的轴作等角速度转动。已知转速为，截面积为A，比重为，壁 厚为t。 解：等角速度转动时，环内各
qd
an
D o
t
o
点具有向心加速度，且D>>t 可近似地认为环内各点向心 an 2 D / 2 。 加速度相同， 沿圆环轴线均匀分布的惯性 力集度 q d 为：
圆环横截面上的应力：
式中 v D 是圆环轴线上各点的线速度。强度条件为：
2
d
材料力学
v 2
g
[ ]
§2
惯性力问题
动载荷
•旋转圆环的变形计算
D ， 在惯性力集度的作用下，圆环将胀大。令变形后的直径为 则其直径变化 D D D ，径向应变为
t D ( D D) r t D D E d v 2 D
式中 k d 为冲击时的动荷系数，
2
kd st
2H kd 1 1 st
其中 st 是结构中冲击受力点在静载荷（大小为冲击物重量） 作用下的垂直位移。
材料力学
§3
冲击问题
动载荷
因为
Pd d d kd Q st st
所以冲击应力为
d k d st
2H 当 110 时，可近似取 k d st
2 H ，误差<5%。 st 2 H ，误差<10%。 st
4、 k d 不仅与冲击物的动能有关，与载荷、构件截面尺寸有关， 更与 st 有关。这也是与静应力的根本不同点。构件越易变 形，刚度越小，即“柔能克刚”。
起重机载荷计算方法
起重机载荷计算方法起重机是工业生产中常用的一种设备，用于搬运和移动重物。
在使用起重机进行作业时，需要对起重机的载荷进行准确计算，以确保作业的安全和高效。
本文将介绍起重机载荷计算的方法。
一、静载荷和动载荷起重机的载荷分为静载荷和动载荷两种。
1. 静载荷静载荷是指起重机在静止状态下受到的力，通常包括自重、货物的重量以及起重机受到的任何外部力。
静载荷的计算方法通常基于力学原理，并考虑各种参数，如起重机的结构、重心位置、旋转半径等。
2. 动载荷动载荷是指起重机在移动或提升货物时受到的力，包括动力引起的力和惯性力。
动载荷的计算方法需要考虑起重机的运动和加速度等因素，以确保起重机在作业过程中的稳定性和安全性。
二、起重机载荷计算的基本原理起重机载荷计算的基本原理是根据力学和静力学定律，将作用在起重机上的各种力量分析和计算，从而得出起重机的受力情况以及各个部件的受力大小。
起重机载荷计算的基本步骤如下：1. 确定起重物的重量，包括重物的实际重量以及所需的安全余量。
2. 分析起重物所受的外部力，如重物本身所受的力、其他设备的影响力等。
3. 根据起重机的结构和参数，计算起重机的自重。
4. 根据作业要求和实际情况，计算起重机的工作半径、工作高度等参数。
5. 结合起重机的工作状态，计算起重机的动载荷，包括提升力、水平力和倾斜力等。
6. 根据计算结果，评估起重机的受力情况，确定是否满足安全要求。
三、起重机载荷计算方法的应用起重机载荷计算方法广泛应用于各个领域，特别是工业生产和建筑工程中的货物搬运和安装。
在工业生产中，通过准确计算起重机的载荷，可以确保货物的安全搬运和准时投放，提高作业效率。
同时，也可以对起重机的结构进行优化设计，减少起重机的自重，提高工作效率和能源利用率。
在建筑工程中，起重机是现代建筑所必需的设备之一。
通过对起重机载荷的准确计算，可以保证建筑材料的安全运输和安装。
同时，还可以预测起重机在不同作业环境下的工作情况，为工程人员提供重要的参考依据。
载荷跟压力的计算公式区别
载荷跟压力的计算公式区别在物理学和工程学中，载荷和压力是两个重要的概念，它们在工程设计和材料力学中起着至关重要的作用。
虽然它们经常被混淆，但它们在计算公式和物理意义上有着明显的区别。
本文将探讨载荷和压力的计算公式区别，以及它们在实际应用中的意义。
1. 载荷的计算公式。
载荷是指作用在物体上的外部力或重量，它是物体所受外力的量度。
在工程学中，载荷通常被表示为一个矢量，包括大小和方向。
载荷的计算公式通常可以表示为：F = m a。
其中，F代表载荷的大小，m代表物体的质量，a代表物体所受的加速度。
这个公式说明了载荷与物体的质量和加速度有关，当物体的质量或加速度增加时，载荷也会相应增加。
在实际应用中，载荷的计算可以涉及到多种情况，比如静载荷和动载荷。
静载荷是指物体受到的静止力，通常可以用物体的重量来表示。
而动载荷则是指物体受到的运动力，通常需要考虑物体的加速度和速度。
2. 压力的计算公式。
压力是指单位面积上的力的大小，它是一种描述物体受力情况的物理量。
在工程学中，压力通常被表示为一个标量，只有大小没有方向。
压力的计算公式通常可以表示为：P = F / A。
其中，P代表压力的大小，F代表作用在物体上的力的大小，A代表力作用的面积。
这个公式说明了压力与作用力的大小和作用面积有关，当作用力增加或者作用面积减小时，压力也会相应增加。
在实际应用中，压力的计算可以涉及到多种情况，比如静压力和动压力。
静压力是指物体受到的静止压力，通常可以用物体受到的重力来表示。
而动压力则是指物体受到的运动压力，通常需要考虑物体受到的动态力和速度。
3. 载荷和压力的区别。
从上面的介绍可以看出，载荷和压力在计算公式和物理意义上有着明显的区别。
载荷是指作用在物体上的外部力或重量，它是一个矢量，包括大小和方向。
而压力是指单位面积上的力的大小，它是一个标量，只有大小没有方向。
此外，载荷和压力在实际应用中也有着不同的意义。
载荷通常用来描述物体所受的外力情况，比如静载荷和动载荷。
电机动载荷计算公式
电机动载荷计算公式
电机动载荷计算是在设计和运行电机系统时必不可少的一环。
准确计算电机的动载荷可以帮助工程师评估电机所能承受的负荷，并确定电机的额定功率和工作效率。
以下是一些常用的电机动载荷计算公式。
1. 动载荷力（F）的计算公式：
F = ma
其中，F表示动载荷力，m表示质量，a表示加速度。
质量和加速度可以根据具体的应用场景来确定。
2. 动载荷扭矩（T）的计算公式：
T = Fr × r
其中，T表示动载荷扭矩，Fr表示动载荷力的垂直分量，r表示力臂的长度。
力臂的长度可以根据系统的结构和特点来确定。
3. 动载荷功率（P）的计算公式：
P = T × ω
其中，P表示动载荷功率，T表示动载荷扭矩，ω表示角速度。
角速度可以由转速和齿轮比等参数计算得到。
这些公式提供了计算电机动载荷的基本方法，但在实际应用中还需要考虑其他因素，如摩擦、电磁阻力等。
因此，在具体设计或运行过程中，需要结合实际情况和相关技术手册进行综合分析和计算。
总而言之，电机动载荷计算公式能够帮助工程师评估电机所能承受的负载，确定电机的额定功率和工作效率。
通过精确计算动载荷力、扭矩和功率，工程师可以确保电机系统运行稳定可靠，并满足工程需求。
动载荷
x
d
l
l
解：取d 微段研究：dm Q d gl
l 2
an r 2 2
d Q 2 Q 2 FN ( x ) l x2 l g 2l g x
17
d Q 2 Q 2 2 FN ( x ) l x2 l g 2l g x
l
二、冲击应力和变形的计算：
由冲击的定义知道，冲击的时间非常短促，而且不易精确测 出。所以加速度的大小很难确定，故而惯性力也就难以求出，因 而也就不可能进行受力分析，即也就不可能使用动静法。在实际 工作中，一般采用不需考虑中间过程，并且偏于安全的能量法。 首先以弹簧为例来说明冲击应力和变形的计算：
21
22
重物 P 从高度为 h 处自由落下, 冲击到弹簧顶面上, 然后随弹簧一起向下运动。当重物 P 的速度逐渐降低到 零时, 弹簧的变形达到最大值Δd , 与之相应的载荷即为 冲击载荷 Pd .
P
h v P h
23
根据能量守恒定律可知, 冲击物所减少的动能 T 和 势能 V, 应全部转换为弹簧的变形能 Vεd , 即 T V V
在冲击过程中, 运动中的物体称为 冲击物。 阻止冲击物运动的构件, 称为 被冲击物。
20
我们可以思考一下：冲击物的速度在很短的时间内发生 了很大的变化，甚至降低为零，表示冲击物获得了很大的负 值加速度。因此，在冲击物和受冲构件之间必然有很大的作 用力和反作用力，故而在受冲构件中将引起很大的应力和变 形，本节内容就是对这种应力和变形进行计算。
d
qd Rd d
g
d
强度条件
v
g
2
o
[ ]
材料力学动载荷范文
材料力学动载荷范文材料力学是研究物质在受力下变形和断裂的科学，动载荷是指所施加在物体上的变化的力，包括动态载荷、瞬变载荷和疲劳载荷等。
本文将重点讨论材料力学动载荷的相关知识。
材料力学动载荷主要包括冲击载荷、振动载荷和疲劳载荷。
冲击载荷是指物体在一瞬间所受到的非常大的力，其作用时间很短。
振动载荷是指物体在一定时间内重复作用的力，其作用时间相对较长。
疲劳载荷是指物体在重复作用下逐渐累积的力，导致材料疲劳失效。
冲击载荷是材料力学中研究的重要内容之一、冲击载荷是一种非常短暂的载荷作用，其载荷幅值很大，而载荷作用时间相对较短。
受到冲击载荷作用的材料容易发生塑性变形或破坏。
在冲击载荷下，材料的变形和破坏通常与其断裂韧性密切相关。
冲击载荷的作用时间短暂，会导致快速的应变速率，进而引发材料的高速塑性变形和损伤。
材料的断裂韧性则决定了其在冲击载荷下的抗裂性能。
振动载荷是指物体在一定时间内重复作用的载荷。
振动载荷是材料力学中的重要分支之一、振动载荷对材料的影响主要体现在疲劳寿命、共振和谐振等方面。
在振动载荷作用下，材料会发生疲劳损伤，最终导致疲劳失效。
材料的疲劳寿命取决于应力幅值、平均应力水平和载荷频率等因素。
共振是指物体在受到与其固有频率相同的振动载荷作用时，会发生剧烈的振动现象。
共振往往会导致物体产生过大的振幅，并可能引发断裂和破坏。
谐振是指物体在受到周期性载荷作用下，其振动与载荷的周期保持一致。
谐振现象也可能导致材料的破坏。
疲劳载荷是指物体在受到重复作用下逐渐累积的载荷。
疲劳载荷是材料力学中研究的重要内容之一、在疲劳载荷下，材料会逐渐累积损伤，导致材料的疲劳失效。
疲劳失效表现为材料在较小的应力幅值下发生裂纹并扩展，最终导致断裂。
材料的疲劳性能受到应力幅值、平均应力水平、载荷频率和应力比等因素的影响。
总的来说，材料力学动载荷的研究对于材料的设计和使用具有重要的意义。
不同的载荷类型会引发不同的材料行为和破坏机制。
理论力学 第十四章 动荷载解析
三、动荷载的分类
1.惯性荷载 2.冲击荷载 3.振动荷载 4.交变荷载
实验表明：在静载荷下服从虎克定律的材料，只要应力不超 过比例极限 ,在动载荷下虎克定律仍成立且 E静 = E动。
四、本章讨论的动载荷问题：
（1）构件作等加速直线运动和等速转动时的动应力计算； （2）构件在受冲击的动应力计算；
§14-2 等加速直线运动时构件的应力计算
P d
d2 2 st d 2h st 0
d 2 st d st ( 1
42st
2
8h st
st (1
1
2h
st
)
Kd st
1 2h )
st
其中 Kd 1
Fd d P st
1 Kd
2h
st
d Kd st
为冲击动荷系数
Fd Kd P
解决冲击问题,关键在于如何确定动荷系数Kd
图示装有飞轮的轴,飞轮的转速n=100r/min,转动惯
量I=0.5kN.m.s2.轴的直径d=100mm.刹车时使轴在
10秒内均匀减速至停止.求:轴内最大动应力
飞轮与轴的转动角速度:
0
n
30
10
3
角加速度: 1 0
角加速度与角速度方向相反, 按动静y法在飞轮上加惯性力:
Md
10
I
动静法：
达朗伯原理 达朗伯原理认为 处于不平衡状态的物体,存在惯性力,惯性力
的方向与加速度方向相反,惯性力的数值等于加速度与质量的乘 积.只要在物体上加上惯性力,就可以把动力学问题在形式上作为
静力学问题来处理,这就是动静法.
惯性力大小等于质点的质量m与加速度a的乘积,方向与a 的
动、静载荷
静载荷static load定义：(1)作用在给定物体系统上，大小、方向和作用点都不随时间变化的载荷。
(2)当轴承套圈或垫圈相对旋转速度为零时(向心或推力轴承)或当滚动体在滚动方向无运动时(直线轴承)，作用在轴承上的载荷。
应用学科：静载荷即构件所承受的外力不随时间而变化，而构件本身各点的状态也不随时间而改变，就是构件各质点没有加速度。
如果整个构件或整个构件的某些部分在外力作用下速度有了明显改变，即发生了较大的加速度，研究这时的应力和变形问题就是动载荷问题。
静载荷包括不随时间变化的恒载（如自重）和加载变化缓慢以至可以略去惯性力作用的准静载（如锅炉压力）。
动载荷动载荷包括短时间快速作用的冲击载荷（如空气锤）、随时间作周期性变化的周期载荷（如空气压缩机曲轴）和非周期变化的随机载荷如汽车发动机曲轴）。
静载荷和动载荷对于构件的作用是不同的。
例如起重机中以加速度提升的绳索。
当物体静止不动或以等速上升时，绳索所受拉力等于物体的重量，物体的重量对绳索为静载荷作用。
但是如果绳索吊着物体以加速度上升，绳索就要受到较大的拉力。
这时物体的重力便引起了动载荷作用。
在工程中，构件受动载荷作用的例子很多。
例如，内燃机的连杆、机器的飞轮等，在工作时它们的每一微小部分都有相当大的加速度，因此是动载荷问题。
当发生碰撞时，载荷在极短的时间内作用在构件上，在构件中所引起的应力可能很大，而材料的强度性质也与静载荷作用时不同，这种应力成为冲击应力。
此外，当载荷作用在构件上时，如果载荷的大小经常作周期性的改变，材料的强度性质也将不同，这种载荷作用下的应力成为交变应力。
冲击应力和交变应力的计算也是动载荷问题。
动载荷dynamic load对海洋工程结构物有显著动力影响的载荷。
应用学科：船舶工程（一级学科）；海洋油气开发工程设施与设备（二级学科）定义2：(1)作用在给定物体系统上，大小、方向和作用点都随时间变化的载荷。
(2)当轴承套圈或垫圈相对旋转时(向心或推力轴承)或当滚动体在滚动方向运动时（直线轴承），作用在轴承上的载荷。
动载荷单位
动载荷单位
动载荷单位可以根据不同的应用场合而异，以下列举一些常见的动载荷单位：
1. 牛顿（N）：常用于表示力的大小，例如汽车引擎输出的驱动力、电梯承载的重量等。
2. 克（g）：表示重量的常用单位，例如机器人的重量、无人机的重量等。
3. 米/秒（m/s）：表示速度的常用单位，例如赛车的速度、高铁的速度等。
4. 千瓦（kW）：表示功率的常用单位，例如发动机的功率、发电机的输出功率等。
5. 均匀剪切应力（Pa）：表示力的集中程度的常用单位，例如油井钻头受到的剪切应力、金属材料在加工中的剪切应力等。
6. 落球试验高度（m）：表示材料强度的常用单位，例如混凝土的抗压强度、金属材料的拉伸强度等。
以上仅为举例，实际上动载荷单位的种类还有很多。
起升动载系数取值
起升动载系数取值
起升动载系数是指起重机在起升过程中的受力系数，用于计算起重机在起升过程中的最大受力。
起升动载系数的取值通常根据起重机的设计标准和使用条件来确定。
以下是一些常见的起升动载系数的取值范围：
1. 静载系数：通常取1.25~1.5之间的值。
静载系数是指在起升过程中不考虑外力作用时的最大受力系数，用于计算起升过程中的静载荷。
2. 动载系数：通常取1.5~2.0之间的值。
动载系数是指在起升过程中考虑外力作用时的最大受力系数，用于计算起升过程中的动载荷。
3. 冲击系数：通常取1.2~1.5之间的值。
冲击系数是指在起升过程中考虑外力作用时的冲击荷载与动载荷之比，用于计算起升过程中的冲击荷载。
需要注意的是，具体的起升动载系数取值应根据起重机的设计标准和使用条件进行具体确定，并且可能会因不同的国家和地区有所差异。
因此，在使用起重机时，应参考相关标准和规范来确定起升动载系数的取值。
动 载 荷
动载荷第一节构件匀加速度运动时的动应力第二节冲击载荷第三节交变应力与材料的持久极第一节构件匀加速度运动时的动应力一、基本概念动载荷：作用在构件上的载荷随时间有显著的变化，或在载荷作用下，构件上各点产生显著的加速度，这种载荷成为动载荷。
动应力：构件中动载荷产生的应力，称为动应力。
二、构件作匀加速度直线运动时的应力计算吊车以匀加速度a提升重物。
设重物的重量为G，钢绳的横截面面积为A，重量不计。
求钢绳中的应力。
用截面法将钢绳沿n-n面截开，取下半部分作为研究对象。
加上惯性力Pd ，即列平衡方程得钢绳横截面上的应力为式中令则其中K称为动荷系数。
d构件在动载荷作用下的强度条件为三、构件作匀速转动时的应力计算1、求加速度圆环以匀角速度转动时，圆环上各点只有法向加速度an 。
若环的平均直径D远大于环壁的厚度t，则可近似认为环上各点的an相同，且都等于2、求惯性力因圆环单位长度的质量为，所以，圆环单位长度（圆环平均直径上的单位圆弧长）上的惯性力为相反，沿圆环均匀分布。
方向与an3、求内力和应力为圆环横截面上的内力。
根据动静法原理，列平衡方程得圆环横截面上的应力为圆环的强度条件为第二节冲击载荷另一种动载荷是冲击问题，如重锤打桩、用铆钉枪铆接、紧急制动等，在两物体接触的瞬间，速度发生急剧变化，这种现象称为冲击或碰撞。
应用能量法进行近似计算，首先作如下假设：1、冲击物体为刚性体且不反弹；2、不计被冲击物体的质量；3、不计冲击过程中的声、光、热等能量损耗；4、冲击过程中，被冲击物体的变形为线性变形过程。
一、铅锤冲击分析如右图所示的铅垂冲击过程的能量转换，T表示动能、V表示势能、U表示变形能。
冲击前：系统（冲击物与被冲击物）的动能为势能为（设冲击物与被冲击物刚接触时的点为零势点）弹性变形能为冲击后，冲击物下落最低点，被冲击物的变形和应力均达到最大的那一刻，有系统的动能为势能为变形能为冲击前后能量守恒，且所以有上式为铅垂冲击的动荷系数。
动载荷
一、静载荷与动载荷：
载荷不随时间变化（或变化极其平稳缓慢）且使构件各部件加速度保持为零（或可忽略不计），此类载荷为静载荷。
载荷随时间急剧变化且使构件的速度有显著变化（系统产生惯
性力），此类载荷为动载荷。
二、动响应：
构件在动载荷作用下产生的各种响应（如应力、应变、位移等），称为动响应。
实验表明：在静载荷下服从虎克定律的材料，只要应力不超
过比例极限,在动载荷下虎克定律仍成立且E
静=E
动。
§1 概述
§2 构件有加速度时动应力计算
计算采用动静法
在构件运动的某一时刻，将分布惯性力加在构件上，使原来作用在构件上的外力和惯性力假想地组成平衡力系，然后按静荷作用下的问题来处理。
q d
q d
§3 构件受冲击时动应力计算
冲击物在冲击过程中将其机械能转化为被冲击结构应变能U
.
εd
将上式两边乘以E /l 后得
st
d d σσK =(1)
当h →0时，相当于P 骤加在杆件上，这时
2
d =K
mg
冲击前后能量守恒
1
FΔ
=。
吊装荷载计算公式
吊装荷载计算公式
1、动载荷系数
起重机在吊装重物的运动过程中所产生的对起吊机具负载的影
响而计入的系数。
在起重吊装工程计算中，以动载系数计入其影响。
一般取动载系数k1=1.1。
2、不均衡载荷系数
一般取不均衡载荷系数K2=1.1-1.25。
注意：对于多台起重机共同抬吊设备，由于存在工作不同步而超载的现象，单纯考虑不均衡载荷系数I是不够的，还必须根据工艺过程进行具体分析采取相应措施。
3、吊装计算载荷
吊装计算载荷(简称计算载荷)：等干动载系数乘以吊装载荷。
起重吊装工程中常以吊装计算载荷作为计算依据。
计算载荷的一般公式为：Q1=k1Xk2XQ。
式中Q,计算载荷；Q分配到一台起重机的吊装载荷，包括设备及索吊具重量。
工程力学的荷载形式
工程力学的荷载形式
工程力学是研究物体在力的作用下的运动和变形的学科。
在实际工程中，不同的荷载形式会对物体产生不同的力作用，因此了解不同荷载形式对物体的力学行为有着至关重要的作用。
下面是常见的几种荷载形式：
1. 静载荷
静载荷又称为静态荷载，指的是物体受到的静止状态下的外力作用。
这种荷载形式通常用于考虑物体在不同工作状态下的强度，例如建筑物的自重和外部风荷载。
2. 动载荷
动载荷是指物体受到的外力是动态的，其大小和方向会随时间的变化而变化。
常见的动载荷包括车辆行驶时路面的冲击力、地震等。
3. 温度载荷
温度载荷是由于温度变化而引起的物体内部的热应力。
例如，一个建筑物的外墙体在夏季高温时受到的热膨胀，就是一种温度载荷。
4. 水下载荷
水下载荷是指物体在水中受到的外力，如水中的水压力、水动力等。
在设计水下结构时需要考虑水下载荷的大小和方向。
5. 弯曲载荷
弯曲载荷是一种动态荷载，它是由于在物体挠曲或弯曲的过程中所产生的荷载形式。
例如，悬挂在支架上的管道所受到的自重和流体压力就会产生弯曲载荷。
在工程实际应用中，荷载形式的分类有时不是十分明显。
不同的荷载形式也会相互结合，对物体产生复合荷载作用。
因此，在设计中需要全面考虑不同荷载对物体造成的影响，以确保工程结构的稳定性和安全性。
动载荷单位
动载荷单位
动载荷单位是指建筑结构在使用过程中所受到的荷载，例如人员
活动、设备、风力、震动、车辆等，都属于动载荷。
在建筑设计中，
必须考虑动载荷的作用，以确保建筑结构的安全和稳定性。
动载荷可以分为静态荷载和动态荷载两种类型。
静态荷载指的是
固定不变的荷载，例如建筑自重、家具、装修材料等。
而动态荷载则
是指变化的荷载，例如人员活动、车辆行驶等。
对于静态荷载，设计师可以通过建筑结构的受力分析和计算，来
确定结构需要承受的荷载大小和方向。
常见的静态荷载包括自重荷载、活荷载、雪荷载、风荷载等。
这些荷载都是确定的值，可以根据国家
规范和标准进行计算和设计。
对于动态荷载，由于其复杂性和不确定性，设计师必须针对具体
的使用情况进行分析和设计。
例如，在设计大型商场时，需要考虑人
员活动产生的荷载；在设计桥梁时，则需要考虑车辆行驶产生的荷载。
重要的是，动态荷载对建筑结构的影响程度往往比静态荷载更大。
当人员活动、车辆行驶等产生荷载时，会对建筑结构产生振动和变形，
在长期使用中可能导致结构疲劳和损坏。
因此，在设计建筑结构时，
必须考虑动态荷载的作用，采用合适的设计方法和结构材料来应对。
总之，动载荷单位是建筑结构设计中非常重要的一个概念。
设计
师必须对各种荷载类型有深刻的理解，并且采用合适的受力分析和计
算方法来确定结构的荷载承受能力，以确保建筑结构的安全和稳定性。
机组当量载荷计算公式(一)
机组当量载荷计算公式(一)机组当量载荷计算公式1. 机组当量载荷的定义机组当量载荷是指机器或设备在正常工作状态下所能容纳的最大负荷。
它是机器设计和使用中一个重要的参数，直接影响到设备的可靠性和稳定性。
2. 机组当量载荷计算公式根据不同类型的机器和设备，机组当量载荷的计算公式也有所不同。
下面列举几种常见的计算公式：静载荷计算公式静载荷是指在机器或设备停止工作时作用在设备上的载荷。
静载荷常用于轴承的设计。
静载荷计算公式如下：静载荷 = 轴承安全系数 * 设计载荷举例说明：假设某个机器轴承的设计载荷为1000N，轴承的安全系数为，则静载荷计算公式为：静载荷 = * 1000 = 1500N动载荷计算公式动载荷是指在机器或设备正常运行时对设备所产生的负荷。
动载荷常用于电机和发动机的设计。
动载荷计算公式如下：动载荷 = 轴功率 * 主机系数举例说明：假设某台电机的轴功率为5kW，主机系数为，则动载荷计算公式为：动载荷 = 5 * = 4kW动态载荷计算公式动态载荷是指在机器或设备运行过程中产生的变化载荷。
动态载荷常用于振动台和振动筛等设备的设计。
动态载荷计算公式如下：动态载荷 = 定载荷 * 载荷系数举例说明：假设某个振动台的定载荷为1000N，载荷系数为，则动态载荷计算公式为：动态载荷 = 1000 * = 1200N3. 结论机组当量载荷的计算公式因机器和设备类型不同而有所区别。
通过合理计算机组当量载荷，可以确保机器和设备的正常运行和稳定性，提高设备的可靠性和使用寿命。
以上介绍的静载荷、动载荷和动态载荷计算公式只是一部分常见的计算方法，实际应用中还需要根据具体情况进行综合考虑和计算。
（注：以上公式及参数仅为示例，实际计算中需根据具体机器和设备的设计要求进行相应的取值。
）。
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试题内容：重量为P 的物体，以匀速v 下降，当吊索长度为l 时，制动器刹车，起重卷筒以等减速在t 秒后停止转动，如图示。
设吊索的横截面积为A ，弹性模量为E ，动荷因数K d 有四种答案： (A) gPl EAv； (B)gPlEAtv ； (C)gt v； (D) gtv +1。
正确答案是______。
试题答案： 答：D试题内容：图示两尺寸相同的圆环均在水平面内作匀速转动，密度之比2/1/b a =ρρ，角速度之比2/b a =ωω，两圆环横截面上动应力之比b d a d )/()(σσ有四种答案：(A) 1/2； (B) 2； (C) 4； (D)1。
正确答案是______。
试题答案： 答：B试题内容：图示一起重机悬吊一根工字钢，由高处下降。
如在时间间隔t 内下降速度由v 1均匀地减小到v 2 (v 2＜v 1)，则此问题的动荷因数为： (A) gtv v 2121+-；(a)(b)(B) gtv v 2121++； (C) gtv v 211--； (D) gtv v 211-+。
正确答案是 。
试题答案： 答：C试题内容：起重机起吊重物P ，由静止状态开始，以等加速度上升，经过时间t ，重物上升的高度为h ，如图示。
则起吊过程中吊索ab 内的拉力为： (A) ⎪⎪⎭⎫⎝⎛+21gt h P ；(B) ⎪⎪⎭⎫⎝⎛+221gt h P ； (C) ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+221gt h P ； (D) ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+221gt h P 。
正确答案是______。
试题答案： 答：B试题内容：平均直径为D 的圆环以匀角速度ω 转动，当不满足强度要求时，可采取下列措施解决： (A) ω 、D 不变，增加截面尺寸；(B) ω 不变，加大平均直径D ；(C) ω、D 不变，改低碳钢为高碳钢；(D) 减小D 或限制转速至某一允许值，其余不变。
正确答案是______。
试题答案： 答：D试题内容：长度为l 的钢杆AB ，以匀角速度绕铅垂轴OO ′旋转，若钢的密度为ρ，许用应力为[σ ]，则此杆的最大许可角速度ω 为（弯曲应力不计）： (A)ρσ][1l ；(B)ρσ][21l ；(C) ρσ][21l ；(D)ρσ][22l 。
正确答案是 。
试题答案： 答：D试题内容：长度为l 的钢杆AB 以匀角速度绕铅垂轴OO ′旋转。
已知钢的密度ρ和弹性模量E 。
若杆AB 的转动角速度为ω，则杆的绝对伸长∆l 为（弯曲应力不计）： (A) ρω2 l 3 / 12E ； (B) ρω2 l 3 / 8E ；(C) ρω2 l 3 / 4E ； (D)ρω2 l 3 / 3E 。
正确答案是______。
试题答案： 答：A试题内容：图示钢质圆盘有一偏心圆孔。
圆盘以匀角速度ω 旋转，密度为ρ。
由圆盘偏心圆孔引起的轴内横截面上最大正应力max σ为：(A)3218)(da d ωρδ；(B)3214)(d a d ωρδ；(C) 321)(4d a d ωρδ； (D) 321)(8d a d ωρδ。
正确答案是 。
试题答案： 答：C试题内容：直径为d 的轴上，装有一个转动惯量为J 的飞轮A 。
轴的速度为n 转/秒。
当制动器B 工作时，在t 秒内将飞轮刹停（匀减速），在制动过程中轴内最大切应力为：(A) 3π16d ntJ； (B) 3πtd J n ；(C)332tdnJ； (D)3π32td Jn 。
正确答案是 。
试题答案： 答：C试题内容：轴AB 作匀速转动，等截面斜杆固定于轴AB 上，沿斜杆轴线弯矩图可能为： (A) 平直线； (B) 斜直线； (C) 二次曲线； (D)三次曲线。
正确答案是______。
试题答案：答：D试题内容：重物减速向下运动，关于绳内动张力F d有四种答案：(A) 大于静张力；(B) 小于静张力；(C) 等于静张力；(D) 可能为零。
正确答案是。
试题答案：答：A试题内容：图示均质等截面钢杆AB，绕y轴以匀角速度ω 旋转时，最大应力发生在截面；最小应力发生在截面。
试题答案：答：B，A。
试题内容：材料密度为ρ，弹性模量为E的圆环，平均直径为D，以角速度ω 作匀速转动，则其平均直径的增量∆D= 。
试题答案： 答：ED D 4Δ23ωρ=试题内容：杆AB 单位长度重量为q ，截面积为A ，弯曲截面系数为W ，上端连有重量为P 的重物，下端固定于小车上。
小车在与水平面成α角的斜面上以匀加速度a 前进，试证明杆危险截面上最大压应力为：Ag a ql P gW al ql P )]/sin (1)[(cos )]2/([αασ++++=试题答案： 证：gAa ql P A ql P ασsin )(+++=' gW a ql Pl ασcos )]2/([2+=''Ag a ql P gW al ql P )]/sin (1)[(cos )]2/([αασσσ++++=''+'=试题内容：图示等直杆，横截面面积为A ，材料密度为ρ，在外力F 作用下以匀加速度a 上升，试证明当杆件横截面面积增大一倍时，轴力F N (x ) 与A 无关，应力σ (x )将减小一半。
试题答案：证：⎪⎭⎫⎝⎛-=⎪⎪⎭⎫⎝⎛+-=l x F Ax g a F x F 11)(N ρ⎪⎭⎫ ⎝⎛-=l x A F x 1)(σ试题内容：叶片为等直杆，其密度为ρ，弹性模量为E ，叶轮以角速度ω 作匀速转动，试论证：叶片内正应力沿叶片长度的变化规律为2)()(222x R x -=ρωσ （R 0≤x ≤R ）试题答案：证： 2)()()(222N x R A x F x -==ρωσ （R 0≤x ≤R ）试题内容：密度为ρ，杆长为l ，横截面面积为A 的等直杆，以匀加速度a 上升，试作杆的轴力图，并求杆内最大动应力。
试题答案：解：⎪⎪⎭⎫⎝⎛+=g a gl A F 1max Nd ρ ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=g a gl 1max d ρσ试题内容：杆AB 以匀角速度ω 绕y 轴在水平面内旋转，杆材料的密度为ρ，弹性模量为E ，试求：（1）沿杆轴线各横截面上正应力的变化规律（不考虑弯曲）； （2）杆的总伸长。
试题答案： 解：x A q 2d ρω=2)()(222d x l A x F -=ρω2)()(222d x l x -=ρωσE l x x l E l l32d )(22Δ320222ρωρω=-⨯=⎰试题内容：杆以角速度ω 绕y 轴在水平面内旋转，杆端有重物P ，若杆长l 、密度ρ、面积A 、弹性模量E 已知，试求杆的伸长。
试题答案：解：glP F 2d ω=2)(d )(22222d Nd x l A g l P x x A F x F lx -+=+=⎰ωρωωρ E A glg A P l EA x x F l l3)3(d )(Δ220Nd ρω+==⎰试题内容：直径为d 的钢丝AD ，在A 端系有重量为P 的重物，钢丝绕y 轴在水平面内以匀角速度旋转，设钢丝许用拉应力为[σ ]，不计钢丝质量，试求许用转速[n ]。
试题答案：解：22d π)30/π(4d g n PR =σ≤][σPRg dn π][15][σ= （r/min ）试题内容：图示重物以匀加速度下降，若在0.2秒内速度由1.5 m/s 降至0.5 m/s ，且绳的横截面积A =100mm 2，试求绳内应力。
试题答案：解：a = -5 m/s 2（↑）04.61d =⎪⎪⎭⎫⎝⎛+=P g a F kN σ d = 60.4 MPa试题内容：图示桥式起重机主梁由两根16号工字钢组成，主梁以匀速度v =1 m/s 向前移动（垂直纸面），当起重机突然停止时，重物向前摆动，试求此瞬时梁内最大正应力（不考虑斜弯曲影响）。
533mm 101412⨯⨯=z W (两根)试题答案：解：a n = ρ2v = 0.2 m/s 2511n d =⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=g a P F kN 9.18041d maxd =⋅=Wl F σ MPa试题内容：图示横截面面积为A ，长为l ，密度为ρ的直杆，以匀角速度ω 绕铅垂的y 轴旋转。
试求距y 轴为r 处的分布惯性力的集度及该截面上的轴力。
试题答案：解：r A r q 2d )(ωρ=⎰⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-==2/222d 42d )()(l r r l A r r q r F ωρ试题内容：杆的横截面面积为A ，材料密度为ρ，重量为P 的重物挂在杆上，以匀加速度a 上升，试求（1）杆内最大轴力；（2）杆任一横截面上的动应力。
试题答案： 解：ga K +=1d ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++=g a g A l P F 1)(d ρ ⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=gl A P g a ρσ1d试题内容：用两根吊索向上匀加速平行地吊起一根No.32a 的工字钢(工字钢单位长度重q = 516.8 N/m, 弯曲截面系数W z =70.8×10-6 m 3)，加速度a =10 m/s 2，吊索横截面面积A =1.08×10-4 m 2，若不计吊索自重，试计算吊索的应力和工字钢的最大应力。
试题答案：解：对于吊索 26.621d d =⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+==ql g a F K F kN 5821d =⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=A ql g a σ MPa 对于工字钢 26.6218112221max d =⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=ql ql g a M kN·m 48.882181112221max d max d =⎪⎭⎫⎝⎛-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+==ql ql W g a K z σσ MPa试题内容：如图所示No.20a 槽钢每米重q =226.3 N/m ，弯曲截面系数W z =24.2×103 mm 3，以初速度1.8 m/s 下降，在0.2 s 内速度均匀地降为0.6 m/s 。
如不计轴力影响，试求槽钢内的最大正应力。
试题答案： 解：9.3641d =⎪⎪⎭⎫⎝⎛+=q g a q N/m M d max = 1460 N·m σ d max = zW M max d = 60.3 MPa试题内容：直杆BC，横截面面积为A，密度为ρ，在C端受力F作用，沿光滑水平面作匀加速运动（加速度为a），试写出正应力沿杆轴线的变化表达式。
试题答案：解：q I =ρAaF N(x) =ρAaxσ (x) =ρax试题内容：图示重物P =40 kN，用绳索以匀加速度a =5 m/s2向上吊起，绳索绕在一重为W=4.0kN，直径D =12mm 的鼓轮上，其回转半径ρ=450mm。
轴的许用应力[σ ]=100MPa，鼓轮轴两端A、B处可视为铰支。