问答题 为了减轻桥梁振动可在桥梁支点处垫以衬垫。当货车轮距为10m并以60km/h通过桥梁时,欲缓冲其振动,有下列几种高分子材料可供选择:(1)η1=1010Pa·s,E1=2×108N/m2;(2)η2=108Pa·s,E2=2×108N/m2;(3)η3=106Pa·s,E3=2×108N/m2,问选哪一种合适?
【正确答案】首先计算货车通过时对衬挚作用力时间。已知货车速度为60000m/h,而货车轮距为10m,则每小时衬垫被压次数为f=60000/10=6000次/h,即1.67次/s。货车车轮对衬垫的作用力时间为1/1.67=0.6s/次。
   三种高分子材料的τ值(τ=η/E)如下:(1)τ1=1010/(2×108)=50(s);(2)τ2=108/(2×108)=0.5(s);(3)τ3=106/(2×108)=0.005(s)。根据上述计算,可选择(2)号材料,因其τ值与货车车轮对桥梁支点的作用力时间具有相同的数量级,作为衬垫才可以达到吸收能量或减缓振动的目的。
【答案解析】