49 (1092634), страница 2
Текст из файла (страница 2)
1) вычислить кинетическую энергию ударяющего тела Т;
2) вычислить потенциальную энергию
тел, воспринимающих удар, под нагрузкой их силами инерции при ударе; потенциальная энергия должна быть выражена через напряжение (
,
) в каком-либо сечении, через деформацию (удлинение, прогиб) или через силу инерции
ударяющего тела;
3) приравнять величины
и Т и из полученного уравнения найти или непосредственно динамическое напряжение, или деформацию, а по ней, пользуясь законом Гука, напряжение или силу
и соответствующие ей динамические напряжения и деформации.
Описанный общий прием расчета на удар предполагает, что вся кинетическая энергия ударяющего тела целиком переходит в потенциальную энергию деформации упругой системы. Это предположение не точно. Кинетическая энергия падающего груза частично превращается в тепловую энергию и энергию неупругой деформации основания, на которое опирается система.
Вместе с тем при высоких скоростях удара деформация за время удара не успевает распространиться на весь объем ударяемого тела и в месте удара возникают значительные местные напряжения, иногда превосходящие предел текучести материала. Так, например, при ударе свинцовым молотком по стальной балке большая часть кинетической энергии превращается в энергию местных деформаций. Подобное же явление может иметь место даже и в том случае, когда скорость удара мала, но жесткость или масса ударяемой конструкции велика.
Указанные случай соответствуют большим величинам дроби
. Поэтому можно сказать, что описанный выше метод расчета применим, пока дробь
не превышает определенной величины. Более точные исследования показывают, что ошибка не превышает 10% если
. Так как эта дробь может быть представлена в виде отношения
, то можно сказать, что изложенный метод применим, пока энергия удара превышает не более чем в 100 раз потенциальную энергию деформации, соответствующую статической нагрузке конструкции весом ударяющего груза. Учет массы ударяемого тела при ударе позволяет несколько расширить пределы применимости этого метода в тех случаях, когда масса ударяемого тела велика.
Более точная теория удара излагается в курсах теории упругости.















