李凯 赵新波 姚文莉 纪彩虹

[摘 要]在课堂教学中发现，学生难以理解在被冲击物的水平方向上施加冲击物的重力来计算动荷因数。本文研究了不同水平静荷载的施加对冲击问题的影响，推导出水平冲击问题求解的通用公式，证明水平冲击问题与静荷载的施加方式及大小无关。若采用动荷因数法，需选择冲击物自身重力作为被冲击物的水平静载，才可得到教材中的结果。结合国外材料力学教材，介绍了水平冲击问题的另一种求解方法，拓宽了读者求解水平冲击的思路，并给出相应的教学建议。

[关键词] 材料力学;动荷载;水平冲击;动荷因数

在材料力学中，动载荷作用下构件的应力、应变和位移计算，通常可采用静载荷下的计算公式，但需要相应的修正来考虑动荷载的效应。即通过动荷因数K，与静荷载作用下产生的应力、应变和位移的乘积，实现动荷载的相关计算。

值得注意的是，上述问题中静变形Δ是通过在被冲击物的水平方向上施加静载荷P计算得来的，而静载荷P是冲击物的重力。那么，（1）为什么在水平方向上施加一个竖直方向的重力来求解静变形？（2）不同的水平静荷载，是否会导致冲击问题计算的结果不同？课堂教学中学生难以理解，教师也很难阐述清楚，本文针对该问题，作了如下探讨。

一、被冲击物水平静载荷的施加对水平冲击问题计算的影响

由此可知，在水平冲击问题求解时，只要冲击物的重量和速度不变，不管施加水平静载荷如何选择（见公式（9）），计算得到的冲击问题物理量大小均是恒定不变的。……