跳水跳板地力学浅析.doc
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1、word跳水跳板的力学浅析一, 问题背景跳水作为一项传统体育项目,为众人所熟知。然而跳水这一简单的体育运动的背后却蕴含着复杂的力学原理。本组从跳水的根本器件跳水跳板出发,以材料力学的根本原理为指导,进展一些根本研究。二, 解题思路与方法一,首先对跳板进展简化分析1,研究构件:跳水跳板起跳过程简化=简支梁+悬臂梁说明:其中力F模拟运动员起跳时对跳板所施加的力,假设跳板受力瞬间不变形。FBAal图一:跳水跳板受力简化 2,分析其中的形变情况:1,弯曲力分析:跳板的剪力图和弯矩图此处最危险!FBAlaT+_M-图二:跳板的剪力与弯矩运动员起跳后,跳板发生强烈的形变,挠度和转角变化巨大2,弯曲变形分析
2、:跳板的挠度和转角FFAWFBs=9890=BAal图三:跳板的挠度与转角备注:挠曲线近似微分方程:EIW= -M(x)跳板的强度条件3,弯曲应力的分析根据最大弯曲正应力公式 : 二,构件受冲击荷载作用时的动荷载因数计算构件如图四研究BC段跳板,假设板最大位移时仍在线弹性围P,如此达到最大位移时减少的势能,alh将等于积蓄在板的应变能。CBA即: 1最大位移减小的势能为:图四:构件受物体冲击作用 2 应变能 而板最大位移与冲击力的关系为 3 所以可以推出: 4 将25代入1可推出:将用替代,为将冲击物的重量P当作静荷载时,板在被冲击C处的静挠度。于是将上式改写为:由此解得两个根,并取其于的一个
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