用能量法求桿件沖擊應力的公式，請教

蝦米游海

用能量法求一個桿件受到沖擊時的最大應力的公式很簡單，那這個公式適用于用到一個由很多桿件組成的系統里面去嗎？也就是把這個系統當做一個桿件，一個彈簧，它有一個整體的剛度系數，在計算一個重物落到這個結構上的沖擊動荷系數時，可以先求出重物放到結構上的靜載荷時在承載點的變形，然后再套到那個包含跌落高度的公式里，算出來就是沖擊動荷系數，請問這樣行嗎？
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另外，如果這樣可行的話，還有一種情況是在這個結構上再墊一層橡膠板，或許相當于兩個彈簧的串聯，在計算這種情況下的沖擊動荷系數時，也可以再把它倆看成是一個整體，然后先算出靜載下的變形（此時包括原來單獨結構的變形和橡膠板的變形），再代入公式得到結果，這樣行嗎？(或許有其他的公式，從能量法再推導出來)
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還有，對于脆性材料和塑性材料，是不是假如計算出來的沖擊載荷大于強度極限，對于脆性材料來說是直接斷裂，而塑性材料還能先塑性變形吸收能量而斷裂不了？也就是韌性。

茉莉素馨

哈哈，看來一涉及到計算，就沒人回帖了，有木有？

茉莉素馨

動力學這塊不熟悉，提幾個猜想吧，歡迎大俠們指點。
1.樓主的重物速度快么？舉個例子，子彈射擊一塊水平放置的鋼板，鋼板的響應肯定不會是子彈靜止放在鋼板上的樣子。
2.還是和速度有關，如果重物的速度大于應力波在橡膠里面的傳播速度，就不能那么等效。這個也適用于1.
3.沖擊韌性的實驗是對于材料，但是在結構上，由于缺陷和應力集中，結構很可能到不了強度極限就失效了。
7 K; h/ M- y/ t; B1 ^9 {# U. J4.結構在受到沖擊的時候，非常有可能發生屈曲，這是不同于靜載的。很小的力就會造成結構的不穩定。
) i/ N3 n  q( Q! u! V: ^9 e5.對于上面的3、4點，如果有結構斷裂或者屈服，就有可能造成結構剛度的劇烈變化，坍塌、屈曲都有可能。
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就想到這么幾點，對與不對，還請各位前輩指點~
3 R6 J( }7 j0 }& a! o5 a. m扯了半天也沒有答案，不知道樓主會不會失望，哈哈

eddyzhang

這樣就要求出等效剛度。我看到有些大型結構求振動頻率的時候也是通過等效的辦法來的。汽車碰撞的計算模型也是通過等效來的。如果精度要求不高，我覺得可以。

蝦米游海

茉莉素馨 發表于 2013-12-5 13:52
* W& D! j8 x9 x% M$ B$ I( G動力學這塊不熟悉，提幾個猜想吧，歡迎大俠們指點。
- z! c8 }7 B/ T1.樓主的重物速度快么？舉個例子，子彈射擊一塊水平放 ...

謝謝大俠分析，大俠講的很好，開闊視野，特別是受壓失穩的情況需要考慮到，對于這種問題如果精確算可能確實會比較復雜，尤其是需要用到動力學方面的知識，不知道用能量法和看成整體的思路有沒有合理性以及達到一定的精度
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蝦米游海

eddyzhang 發表于 2013-12-5 13:56
6 a# G) k  G) X" P這樣就要求出等效剛度。我看到有些大型結構求振動頻率的時候也是通過等效的辦法來的。汽車碰撞的計算模型也 ...

謝謝大俠提供資料，我覺得也有合理性，先算某一點在靜載下的變形會相對簡單一些，再根據這個算整體范圍內的沖擊動荷系數