動態載荷指的是在非常短暫的時間內速度發生急劇變化的外在載荷，實驗結果表明，只要應力不超過比例極限，虎克定律仍適用於動態載荷下應力、應變的計算，彈性模量也與靜載下的數值相同。
基本介紹
- 中文名：動態載荷
- 套用領域：工程分析
分類,動態載荷中的衝擊問題,動態載荷識別方法,動態載荷分析中的有限元模型修正,
分類
動態載荷可依其作用方式的不同，分為以下三類：
1．構件作加速運動。這時構件的各個質點將受到與其加速度有關的慣性力作用，故此類問題習慣上又稱為慣性力問題。
2．載荷以一定的速度施加於構件上，或者構件的運動突然受阻，這類問題稱為衝擊問題。
3．構件受到的載荷或由載荷引起的應力的大小或方向，是隨著時間而呈周期性變化的，這類問題稱為交變應力問題。
動態載荷中的衝擊問題
衝擊應力的計算是一個複雜問題。其困難在於需要分析物體在接觸區內的應力狀態和衝擊力隨時間變化的規律。衝擊發生時，衝擊區和支承處因局部塑性變形等會引起能量損失。同時，由於物體的慣性作用會使衝擊時的應力或位移以波動的形式進行傳播。考慮這些因素時，問題就變得十分複雜了，其中許多問題仍是正在研究和探索的問題。
因此，在工程中通常都在假設的基礎上，採用近似的方法進行分析計算。即首先根據衝擊物被衝擊物在衝擊過程中的主要表現，將衝擊問題理想化，以便於求解。
這裡介紹一種建立在一些假設基礎上的按能量守恆原理分析衝擊應力和變形的方法，可對衝擊問題給出近似解答。
假設當衝擊發生時：
1．衝擊物為剛體，即略去其變形的影響。
2．被衝擊物的慣性可以略去不計，並認為兩物體一經接觸就附著在一起，成為一個運動系統。
3．材料服從虎克定律，並略去衝擊時因材料局部塑性變形和發出聲響等而引起的一切其它能量損失。
動態載荷識別方法
載荷識別方法——是根據已知結構的動態特性和實測的動力回響及求結構的動態載荷。這一技術的發展給那些無法直接測量載荷的結構系統提供了一種動態載荷的識別方法。
結構動力載荷識別方法是解決動力載荷不易直接測量的難題。例如，火箭在飛行過程中所受的推力脈動載荷，房屋或建築物所受的地動力或地震力，核反應堆殼體在工作時所受的載荷，汽車行駛時所受的路面激勵力等，這些動力載荷的直接測定十分困難，甚至是不可能的。因此人們自然寄希望於間接法。
1、常用的間接法主要是指通過對結構的回響（包括位移、速度、加速度等）測量，根據已知的結構動態特性，識別結構的動載荷。這是一種結構動力學中逆問題處理方法，稱為結構載荷識別。
2、結構載荷識別技術還遠遠落後於模態參數辨識技術的進展。還有一系列問題需要進一步研究，識別精度亦有待進一步提高。
3、載荷識別方法一般可分為兩大類，即頻域載荷識別法與時域載荷識別法。頻域識別法發展較早，已形成了比較完整的理論及計算方法，套用亦較廣泛。時域法的研究還不夠深入，但近年來亦出現了一些具有套用前景的方法。
動態載荷分析中的有限元模型修正
1. 有限元建模模型存在哪些誤差：各種理論假設、邊界條件的近似性，材料參數的不確定性，支撐剛度和連線剛度的不恰當模擬，阻尼特性或者是被忽略或者遠遠不夠精確等
2. 試驗模態結果雖然存在測試噪聲，實際系統不完全是線性的，但仍然認為試驗模態模型和有限元模型相比要可靠得多。
3. 試驗模態模型可用於驗證有限元模型的可靠性。因此提出模型修正的概念。
4. 所謂模型修正是：獲得一個新的有限元模型能夠重現所有模態參數的模型（N 個固有頻率，N 個模態振型的幅值及相位），或者是獲得一個能夠重現所有測得的頻率回響函式的有限元模型，或者是一個具有正確的質量，剛度，阻尼矩陣的有限元模型——前二者與第三者意義是不同的。
