10.1.2  构件受冲击时的应力和变形

10.1.2 构件受冲击时的应力和变形

（1）冲击物与被冲击物

当运动着的物体碰撞到一静止的构件时，前者的运动将受阻而在短时间停止运动，这时构件就受到了冲击作用。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。

（2）能量法

冲击时，冲击物在极短的时间间隔内速度将发生很大的变化，其加速度a很难测出，无法计算惯性力，故无法使用动静法。在实用计算中，假设：不计冲击物的变形，且冲击物和被冲击物接触后不回弹；不计被冲击物的质量，且被冲击物的变形在线弹性范围内；不计冲击过程中的能量损失，采用能量法计算。

根据能量守恒定律对受冲击构件的应力与变形进行偏于安全的简化计算。这里，冲击物在冲击过程中所减少的动能T和势能V等于被冲击物所增加的应变能V_εd，如：

T+V=V_εd

（3）自由落体冲击问题

凡是自由落体冲击问题，均可以用以下公式进行计算。

式中，h为自由落体的高度；Δ_j为把冲击物作为静载荷置于被冲击物的冲击点处，被冲击物的冲击点沿冲击方向的静位移。由于不考虑冲击过程中的能量损失，K_d值偏大，以上计算偏于安全。

1）当载荷突然全部加到被冲击物上，即h=0，K_d=2时，所引起的应力和变形都是静载荷应力和变形的2倍，称为突加载荷。

2）当时，近似取；当时，近似取。

（4）水平冲击问题

构件受一速度为v的重物水平冲击时，其动荷因数为