Во всех предыдущих главах курса рассматривалось действие статической нагрузки, которая прикладывается к сооружению настолько медленно, что возникающие при этом ускорения движения частей сооружения весьма малы и поэтому их можно не учитывать.
Часто в инженерной практике приходится встречаться с так называемой динамической нагрузкой, которая сравнительно быстро меняет свою величину или положение (например, движущийся поезд). Динамическая нагрузка вызывает колебательное движение частей сооружения. Поэтому при расчете необходимо учитывать силы и н е р ц и и, зависящие как от массы самого сооружения, так и от массы нагрузки (например, массы поезда).
С силами инерции в свою очередь связаны дополнительные напряжения и деформации. Иногда эти дополнительные напряжения весьма велики и могут даже превышать напряжения от основных сил.
На практике влияние динамической нагрузки, как правило, учитывается с помощью так называемого динамического коэффициента. Для получения максимального значения усилия динамическая нагрузка заменяется статической, а найденное от нее усилие или перемещение помножается на динамический коэффициент:
Динамический коэффициент |л во многих случаях определяют аналитически, а в тех случаях, когда это сделать трудно,—экспериментально. Естественно, что этот коэффициент зависит от вида динамической нагрузки, от размеров, массы, жесткости сооружения и от других факторов.
В общем случае динамическая нагрузка представляет собой очень сложное воздействие на сооружение, которое не всегда можно учесть.
В курсе сопротивления материалов обычно рассматривают лишь простейшие задачи и при их решении часто применяют ряд вспомогательных гипотез, облегчающих расчет. Ограничимся здесь рассмотрением лишь следующих расчетов: расчета каната при подъеме груза; расчета на удар и колебания системы с одной степенью свободы.