1. 前言
現實生活中窗在風壓的作用下受到損壞或掉下的現象時有發(fā)生，所以對受風壓影響的窗進行力學分析非常必要。如果用流體力學理論對窗的撞擊進行分析，計算過程非常麻煩，而且得出的結果多為逼近法，需經過風洞實驗去驗證。本文從動力學角度，根據剛體定軸旋轉和剛體碰撞理論進行分析，再結合靜力學理論，推導出在風的作用下旋轉軸和聯(lián)接受力零件的強度校核公式;并以常用產品的實際參數為例子，按佛山地區(qū)38m 高度的基本風壓，計算出受力零件實際承受的強度，計算結果顯示：受力零件實際承受的強度小于許用強度，零件沒有受到破壞，說明50 年一遇的基本風壓對受力零件不會產生破壞，受力零件的選材、結構設計和螺釘固定聯(lián)接方式都符合日常使用要求。但現實生活中窗在風作用下有損壞和掉下現象，筆者認為原因有三個：第一受到了更高風壓的作用;第二沒有控制好自攻螺釘固定孔的開孔工藝尺寸;第三沒有合理選擇自攻螺釘的規(guī)格。
2. 各種窗型開啟狀態(tài)下受風壓的影響
2.1.2 窗扇與撐擋扇上部件碰撞的力學計算
把整窗扇當成剛體，窗扇繞合頁軸定軸旋轉，建立繞定軸旋轉的剛體的力學模型，如圖1：
3.2 本文得出三種窗型在風壓作用下關鍵部件的強度校核公式，可根據當地風壓和窗型等實際數據，計算出對應的強度值，同時與該零件材質的許用強度值進行比較，判斷出門窗是否存在損壞或脫落的隱患。
3.3 本文得出的關鍵零部件的強度校核公式，可以運用于產品研發(fā)階段的設計計算。根據當地風壓、窗型尺寸、零件的材質等條件，計算出受力零件的尺寸，確保設計的可靠性，提高研發(fā)效率。
3.4 重視螺孔尺寸與螺釘長度的選用。用于聯(lián)接用的自攻螺釘孔，一定要嚴格按照要求控制開孔的工藝尺寸。對于自攻螺釘長度的選擇，以螺釘桿部剛好露出板厚為最佳，此時螺孔磨損最小，與螺釘配合最緊密。但實際工程操作中，螺孔尺寸偏大、自攻螺釘過長現象經常可見，這樣大大降低了自攻螺釘的鎖緊力，特別在風吹窗扇產生碰撞、震動的情況下，因型材厚度一般只有1.4mm，自攻螺釘很容易松動，這現象日積月累，窗扇脫落的可能性非常大。
4. 結論
國內外報道，在風作用下，窗掉下砸人事件時有發(fā)生，給人們造成很大的損失，對社會造成不良的影響。所以當人離開家外出時，要關好窗，以免風對窗造成破壞或脫落。
