材料力学论文
材料力学论文
材料力学论文材料力学(Mechanics of Materials)是研究材料在各种外力作用下产生的应变、应力、强度、刚度、稳定和导致各种材料破坏的极限的学科。
一般是机械工程和土木工程以及相关专业的大学生必须修读的课程,学习材料力学一般要求学生先修高等数学和理论力学。
材料力学与理论力学、结构力学并称三大力学。
材料力学的研究对象主要是棒状材料,如杆、梁、轴等。
对于桁架结构的问题在结构力学中讨论,板壳结构的问题在弹性力学中讨论。
在人们运用材料进行建筑、工业生产的过程中,需要对材料的实际承受能力和内部变化进行研究,这就催生了材料力学。
运用材料力学知识可以分析材料的强度、刚度和稳定性。
材料力学还用于机械设计使材料在相同的强度下可以减少材料用量,优化结构设计,以达到降低成本、减轻重量等目的。
在材料力学中,将研究对象被看作均匀、连续且具有各向同性的线性弹性物体。
但在实际研究中不可能会有符合这些条件的材料,所以须要各种理论与实际方法对材料进行实验比较。
包括两大部分:一部分是材料的力学性能(或称机械性能)的研究,而且也是固体力学其他分支的计算中必不可缺少的依据;另一部分是对杆件进行力学分析。
杆件按受力和变形可分为拉杆、压杆(见柱和拱)、受弯曲(有时还应考虑剪切)的梁和受扭转的轴等几大类。
杆中的内力有轴力、剪力、弯矩和扭矩。
杆的变形可分为伸长、缩短、挠曲和扭转。
在处理具体的杆件问题时,根据材料性质和变形情况的不同,可将问题分为三类:①线弹性问题。
在杆变形很小,而且材料服从胡克定律的前提下,对杆列出的所有方程都是线性方程,相应的问题就称为线性问题。
对这类问题可使用叠加原理,即为求杆件在多种外力共同作用下的变形(或内力),可先分别求出各外力单独作用下杆件的变形(或内力),然后将这些变形(或内力)叠加,从而得到最终结果。
材料力学期末论文--金属疲劳与防护
材料力学期末论文林启洲机10052010610462012/5/29浅谈金属疲劳的利弊与防护金属疲劳在生活和工程中是一个经常被提及的名词。
金属疲劳的定义是:在交变应力作用下,金属材料发生的破坏现象。
机械零件在交变压力作用下,经过一段时间后,在局部高应力区形成微小裂纹,再由微小裂纹逐渐扩展以致断裂。
疲劳破坏具有在时间上的突发性,在位置上的局部性及对环境和缺陷的敏感性等特点,故疲劳破坏常不易被及时发现且易于造成事故。
应力幅值、平均应力大小和循环次数是影响金属疲劳的三个主要因素。
金属内部结构并不均匀,从而造成应力传递的不平衡,有的地方会成为应力集中区。
与此同时,金属内部的缺陷处还存在许多微小的裂纹。
在力的持续作用下,裂纹会越来越大,材料中能够传递应力部分越来越少,直至剩余部分不能继续传递负载时,金属构件就会全部毁坏。
材料力学是根据静力实验来确定材料的机械性能(比如弹性极限、屈服极限、强度极限)的,这些机械性能没有充分反映材料在交变应力作用下的特性。
因此,在交变载荷作用下工作的零件或结构,如果还是按静载荷去设计,在使用过程中往往就会发生突如其来的破坏。
疲劳破坏与传统的静力破坏有着许多明显的本质区别:(1)静力破坏是一次最大载荷作用下的破坏:疲劳破坏是多次反复载荷作用下的破坏,它不是短期内发生的,而是要经历一定的时间,甚至很长时间才发生破坏。
(2)当静应力小于屈服极限或强度极限时,不会发生静力破坏;而交变应力在远小于静强度极限,甚至小于屈服极限的情况下,疲劳破坏就可能发生。
(3)静力破坏通常有明显的塑性变形产生:疲劳破坏通常没有外在宏观的显著塑性变形迹象,哪怕是塑性良好的金属也这样,就像脆性破坏一样,事先不易觉察出来,这就表明疲劳破坏具有更大的危险性。
实践证明,金属疲劳已经是十分普遍的现象。
据150多年来的统计,金属部件中有80%以上的损坏是由于疲劳而引起的。
其实,不仅仅是那些安全专家会遭遇到金属疲劳的问题。
浅谈对《材料力学》课程教学改革的思考论文
浅谈对《材料力学》课程教学改革的思考论文浅谈对《材料力学》课程教学改革的思考论文《材料力学》是工科专业学生接触较早的与工程实践相关的专业基础课,为后续课程的学习和解决工程实际问题提供力学理论指导。
这门课程主要培养学生具备工程意识( 安全和经济) ,解决工程实际问题的能力。
《材料力学》虽然是基础课,但是一门较重要的课程,由于其公式繁多,理论性比较强,学习枯燥,这就要求改革传统的教学方法。
本文结合教学实际从教学方法及考核方式等方面作了探讨。
1 教学方法的改革1. 1 将生活和工程实例引入课堂,激发学生学习兴趣材料力学是为生活和工程实践服务的,若教师在讲课过程中,将生活和工程实例引入课堂与材料力学的基本理论联系起来,学生可以意识到所学课程在工程实际中的重要性。
既可以激发学生学习兴趣,还可以强化学生理解和记忆。
以下列举了材料力学在教学中的一些生活和工程实例: 在讲材料力学任务时引入加拿大魁北克大桥在施工过程中由于失稳突然倒塌的例子,提出稳定性要求的重要性[1];劈木柴时,顺着木柴纹路劈易断,沿着横纹劈木柴不易断,提出各向异性的概念等。
通过生活和工程实例的讲解,学生更容易吸收新知识并提高其解决问题的能力。
1. 2 针对杆件基本变形形式,利用对比方法,启发式讲授杆件变形基本形式有四种轴向拉伸和压缩、剪切、扭转和弯曲。
研究轴向拉伸和压缩时,应用截面法先探讨梁上某一截面上的内力,然后研究轴力图,考虑单位面积上的受力情况引入应力的概念,材料力学要应用到工程实践中,考虑到安全性引入许用应力的概念。
杆件轴向拉伸和压缩强度计算可以解决三个方面的问题: 强度校核,确定许可载荷,设计杆件截面尺寸。
同样的.,按照对比、启发式讲授方法,剪切、扭转和弯曲变形也是涉及到内力、内力图、应力、许用应力、强度和刚度计算方面的问题。
利用对比方法,可以把零散的知识集中起来,既减少记忆量,又可以加深对知识的理解。
启发式教学可以大大提高学生的学习兴趣,学生勇于思考和尝试,并验证自己的想法,会有成就感,自信心也会倍增,对教学起着积极地作用。
材料力学性能模拟与优化研究毕业论文
材料力学性能模拟与优化研究毕业论文在现代工程设计和材料研发领域,材料力学性能模拟与优化是一项重要的研究内容。
本文将对该研究进行综述,介绍其背景、方法和应用。
一、引言材料力学性能模拟与优化是一项用于理解和改进材料性能的研究方法。
通过模拟材料的结构和行为,研究者能够深入了解材料的力学特性,并进行优化设计。
本文将介绍该研究的背景、意义和目标。
二、背景随着工程设计和材料科学的进展,人们对材料性能的要求越来越高。
传统的试验方法虽然能够给出材料性能的一些基本参数,但对于复杂的结构行为和大尺度问题,试验方法的限制显露出来。
因此,材料力学性能模拟与优化的研究应运而生。
三、方法在材料力学性能模拟与优化研究中,常用的方法包括有限元分析、分子动力学模拟和多尺度模拟等。
有限元分析是一种数值计算方法,通过将材料划分为小的元素,建立方程组来求解材料的应力场和位移场。
分子动力学模拟则从原子层面分析材料的行为,通过模拟原子之间的相互作用来得到材料的力学性能。
多尺度模拟将宏观力学行为与微观原子结构相联系,提供了更全面的材料力学性能评估方法。
四、应用材料力学性能模拟与优化在工程设计和材料研发中有着广泛的应用。
例如,在航空航天领域,通过模拟材料的受力情况和变形行为,可以优化飞机的结构设计,提高其载荷能力和安全性能。
在汽车工业中,材料力学性能模拟与优化可以用于改进车辆的碰撞安全性能和燃油效率。
此外,在新材料的研发过程中,该研究方法也能够指导材料的选择和改良。
五、挑战与展望虽然材料力学性能模拟与优化在理论和方法上已经取得了显著的进展,但在实际应用中仍然面临一些挑战。
例如,模拟过程需要大量的计算资源和时间,限制了其在实际工程中的应用。
此外,模拟结果的准确性也受到材料模型的限制。
未来的研究应该关注如何提高计算效率和模型精度,进一步推动材料力学性能模拟与优化的发展。
六、结论材料力学性能模拟与优化是一项重要的研究内容,能够在工程设计和材料研发中发挥重要作用。
材料力学专业相关毕业论文范文
材料力学专业相关毕业论文范文材料力学是土木工程专业的一门重要力学基础课,学习好材料力学能更进一步打好工程专业的基础。
下面是店铺为大家整理的材料力学论文,供大家参考。
材料力学论文篇文一:《浅谈土木工程专业材料力学改革》【摘要】结合土木工程专业材料力学课程教学中存在的问题,从卓越工程师的培养目标出发,把CDIO教学理念引入到材料力学教学体系中,从教学内容、教学手段和方法、考核评价等方面提出来了有效的教学改革措施,建立了基于CDIO理念的材料力学教学模式。
该教学模式对于提高学生的学习热情,培养学生的综合实践和创新能力有积极意义,是解决目前土木工程专业在力学教学中遇到问题的一个很好的借鉴途径。
【关键词】CDIO教育理念;材料力学;教学改革;课程考核体系0引言材料力学是土木工程专业的技术基础课,是研究各类工程结构中普遍存在的受力和变形现象的学科,着重培养学生的逻辑思维、分析能力和解决实际问题能力。
一直以来,我国大学中所讲授的力学课程内容大多由前苏联引进的内容,内容陈旧、枯燥、抽象、重理论轻实践。
教学方法多采用灌输式教学,造成课堂气氛死板,有时甚至枯燥无味,大大降低了学生的学习热情。
这些问题不但加剧了学生的学习惰性,也影响到其它课程的学习状况。
针对以上问题,如何为实际工程提供合格的力学人才;如何在材料力学教学中充分调动学生的主动性和积极性;在目前有限的课时下,如何对旧有材料力学课程体系进行合并、筛选等工作已经成为教学改革工作不可回避的事实。
CDIO工程教育理念提倡在实践中学习,在学习中实践,这为该问题的解决提供了一种思路。
1CDIO工程教育模式CDIO模式以产品研发到产品运行的生命周期为载体,让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程。
CDIO模式强调与社会大环境相协调的综合的创新能力,同时更关注工程实践,加强培养学生的实践能力,因此CDIO工程教育模式是提高大学生的创新和动手能力、推进产学研结合、加强实践教学环节以及加强学生参与交流与合作能力的有效途径。
材料力学在历史中的应用作文
材料力学在历史中的应用作文朋友!你知道吗?材料力学这玩意儿在历史的长河里可有着了不起的大作
用呢!
想象一下古代的建筑,那些高大雄伟的宫殿、坚固的城墙。
为啥它们能屹
立不倒?这里面就有材料力学的功劳!比如说长城,那一块块沉重的砖石,要
承受自身的重量,还要抵御风吹雨打、外敌的冲击。
建造者们可不懂什么复杂
的公式,但他们凭借着经验和智慧,巧妙地运用了材料的特性和力学原理。
他
们知道怎么摆放石头,怎么搭建结构,才能让长城稳稳地站在那里,守护着咱
们的家园。
再看看古代的桥梁,像赵州桥。
那优美的拱形结构,可不仅仅是为了好看。
这拱形能够把桥上的重量均匀地分散到两边的桥墩上,大大增强了桥梁的承载
能力。
材料力学在其中发挥的作用,就像是一个默默的大力士,支撑着人们安
全地通过。
还有古代的兵器,什么刀枪剑戟。
打造一把锋利又耐用的武器,也离不开
对材料力学的考量。
铁匠们要选择合适的金属材料,掌握好锻造的火候和力度,让武器既有足够的硬度能杀敌,又有一定的韧性不易折断。
就算是简单的农具,比如锄头、犁耙,也得符合材料力学的规律,才能经
久耐用,帮助农民们在田地里辛勤劳作。
可以说,在科技不那么发达的古代,人们虽然没有系统地学习材料力学,但在实践中已经不知不觉地运用了它的原理。
材料力学就像一个隐形的助手,帮助人类创造出了无数令人惊叹的杰作,见证了历史的发展和人类的智慧!
怎么样,是不是没想到材料力学在历史中这么重要?它可真是无处不在,默默为我们的过去添彩呢!。
材料力学实验选修课论文
材料力学实验选修课论文四点弯梁及位移互等创新试验之“自动找平”装置院(系)名称航空科学与工程学院专业名称飞行器设计与工程学号 36050221学生姓名唐智浩2008年5月四点弯梁及位移互等创新试验摘要:四点弯梁与位移互等创新试验内容包括四点弯梁试验的改进与创新及位移互等定理验证试验的创新设计。
四点弯梁试验改进中,将原压具改为U形工件,达到压具与试件双用的效果,原铝梁改进为细长钢梁,既简化了实验器材,又增加了实验的内容及通用性,丰富了教学试验,增强试验的趣味性;通过自动找平的设计,使得应力集中减小到基本可以忽略不计,从而保护了试件,提高了试验精度;增加位移互等定理验证试验,设计了验证广义力与广义位移互等的内容,从更广更深入的层次阐述并验证了位移互等定理,拓宽试验的深度及应用范围;能使同学们在今后进行试验的过程中,增强分析问题解决问题的能力,拓宽思路,加深对材料力学中平面假设、应力集中、泊松比、弹性模量、位移互等定理等概念及定理的理解,增加对其测量、计算和验证方法的认识和了解。
本试验通过理论指导,设计实验器具及加载方案,能充分保证试验的可行性和安全性;通过镀锌等工艺处理试件,又可以使试件经久耐用,设计中大量运用标准件,可在今后的试验中,可进一步促进同学们发挥创造性,进行试验的拓展。
关键词材料力学四点弯梁,自动找平,广义位移互等定1绪论1.1研究目的与特点实验运用机械设计与实验研究的方法,改进设计四点弯梁实验,实现自动找平、提高实验的精确度;增加实验内容,设计实验方案,验证曲梁45度界面处应力分布情况;设计加载方案及器材,实现广义位移互等定理的验证等。
本设计实验是集综合性、自主性和创新性为一体,研究型、开放型的材料力学综合实验。
现有的材料力学四点弯梁教学实验已用了20多年,教材和实验装置落后了,更好的进行材料力学国家级精品课地建设,充分发挥新买试验机的功能,有必要改进和开发四点弯梁教学实验。
另外,为充分利用实验器材,发挥学生创造性,通过对一些标准件的改造和设计,将位移互等定理的验证试验加入到试验机中去,拓展了试验机的应用空间。
工程材料力学性能论文毕业论文
11042102 2014
化学与化ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ工程系 2011 级金属材料工程 1 班
焦通
年 06 月 18 日
材料力学在非工程方面的应用
一、材料力学知识简介 材料力学是研究材料在各种外力作用下产生的应变、应力、强度、刚度、稳
定和导致各种材料破坏的极限。材料力学与理论力学、结构力学并称三大力学。 1. 研究材料在外力作用下破坏的规律; 2. 为受力构件提供强度,刚度和稳定性计算的理论基础条件; 3. 解决结构设计安全可靠与经济合理的材料力学基本假设; a) 连续性假设——组成固体的物质内毫无空隙地充满了固体的体积 b) 均匀性假设——在固体内任何部分力学性能完全一样 c) 各向同性假设——材料沿各个不同方向力学性能均相同 d) 小变形假设——变形远小于构件尺寸, 便于用变形前的尺寸和几何形状进
就要发生振动; 若传动轴的弯曲变形过大, 不仅会使齿轮很好地啮合, 还会使轴 颈与轴承产生不均匀的磨损; 输送管道的弯曲变形过大, 会影响管道内物料的正 常输送,还会出现积液、沉淀和法兰结合不密等现象;造纸机的轧辊,若弯曲变 形过大, 会生产出来的纸张薄厚不均匀, 称为废品。 另一类是要求构件能产生足 够大的变形。 例如车辆钢板弹簧, 变形大可减缓车辆所受到的冲击; 又如继电器 中的簧片, 为了有效地接通和断开电源, 在电磁力作用下必须保证触电处有足够 大的位移。 三、材料力学在生活建筑学的运用
随着高层建筑在我国的迅速发展 , 建筑高度的不断增加 , 建筑类型与功能愈 来愈复杂 , 结构体系更加多样化 , 高层建筑结构设计也越来越成为结构工程师设 计工作的重点和难点之所在。 多层和高层建筑结构都要抵抗竖向及水平荷载作用 , 但是在高层建筑中 , 要使用更多的材料来抵抗水平作用 , 抗侧力成为高层建筑结 构设计的主要问题。 在地震区 , 地震作用对高层建筑的威胁更大 , 地震灾害将会给 人民的生命财产造成巨大损失 , 所以抗震设计必须更加重视。在高层建筑结构抗 震理论和设计方法的发展过程中 , 存在着结构刚与柔的争议 , 有的认为结构柔性 一些好 , 因为场地确定后 , 结构愈柔性 , 自振周期愈长 , 地震影响系数越小 , 结构所 受到的地震作用就愈小 , 因此在结构抗震设计时 , 可将结构设计得柔性一些 , 以减 小作用于结构上的地震力 , 从而可以用较少的材料 , 抗御较强的地震 , 既合理又经 济。但有的则认为地震区的高层建筑结构应该刚性一些 , 使结构具有较大的承载 能力 , 可以抵抗较强的地震 , 而且非结构部件的连接构造简单 , 又不易破坏。从过 去的地震经验也可以看出 , 对于一般构造的高层建筑结构 , 刚性比柔性好 , 刚性结 构破坏较轻 , 而且由于地震时的结构变形小 , 隔墙、围护墙及装饰等非结构部件将 得到保护 , 破坏也会减轻。对于柔性结构 , 由于地震时将产生较大的层间侧移 , 不 但主体结构破坏较重 , 非结构部件也将大量遭到破坏 , 造成很大经济损失 , 甚至有 时还会危及人身安全 , 所以高层建筑结构应采用刚度较大的。 四、材料力学在生活桥梁学的运用
材料力学论文
材料⼒学论⽂论⽂常⽤来指进⾏各个学术领域的研究和描述学术研究成果的⽂章,它既是探讨问题进⾏学术研究的⼀种⼿段,⼜是描述学术研究成果进⾏学术交流的⼀种⼯具。
论⽂⼀般由题名、作者、摘要、关键词、正⽂、参考⽂献和附录等部分组成。
论⽂在形式上是属于议论⽂的,但它与⼀般议论⽂不同,它必须是有⾃⼰的理论系统的,应对⼤量的事实、材料进⾏分析、研究,使感性认识上升到理性认识。
材料⼒学论⽂1 摘要:适合的⽊粉填充量、粒径⼤⼩有利于提升⽊塑材料的综合性能;合适基体树脂的选择也有较⼤影响;加⼯⼯艺的类型决定材料的质地、密度, 影响材料强度;原料的改性处理也是提升⽊塑材料的重要途径。
阐述了提升⽊塑材料⼒学性能的微观作⽤机理, 举出了现阶段主要的科研成果, 总结了⽊塑材料发展的不⾜, 并做出了展望。
关键词:⽊塑复合材料; ⽊粉; 基体塑料; 加⼯⼯艺; 助剂; ⽊塑复合材料, 简称WPC, 是由热塑性塑料作为基体材料, 植物纤维作为增强材料复合⽽成的⼀种聚合物基复合材料。
作为⽊塑复合材料的热塑性基体塑料主要包括:PP、PE、PVC、PS等, ⽊粉通常采⽤杨⽊粉、桉⽊粉、⽵粉等。
现阶段⽊塑复合材料的制备⼯艺主要是挤出成型和模压成型, 将⽊粉与塑料经⾼速混合机混合均匀后, 加⼊挤出机中 (通常使⽤双螺杆挤出机) , 熔融共混后从特定形状的出料⼝挤出成型, 或者直接将物料熔融共混后注⼊磨具中压制成型, 最后根据需要可以对成型的⽊塑复合材料进⾏加⼯处理。
⽊塑复合材料现已应⽤于包装、建筑、园林庭院、汽车内饰等领域, 但是⽊塑复合材料的⼒学性能不⾼及耐⽔性能差⼀直限制其更加⼴泛的使⽤, 科研⼈员也致⼒于开发新型的⾼强⽊塑复合材料。
本⽂主要从⽊粉粒径、⽊粉填充量、基体塑料种类、加⼯⼯艺和原料前处理展开, 探究⽊塑复合材料的⼒学性能特点, 并介绍改性研究的发展现状。
1 ⽊粉粒径、填充量对材料⼒学性能的影响 强度反映了材料抵抗破坏的能⼒, 往往是复合材料增强改性的研究重点。
材料力学论文
材料力学是研究材料在各种外力作用下的应变,应力,强度,刚度和稳定性的极限,并导致各种材料的破坏。
材料力学是所有工程专业学生的必修课,它是设计工业设施时必须掌握的知识。
学习材料力学通常要求学生首先学习高级数学和理论力学。
材料力学,理论力学和结构力学被称为三大力学。
现有的大多数材料力学教科书主要选自哈尔滨工业大学和浙江大学版。
在使用材料进行建筑和工业生产的过程中,有必要研究材料的实际承载力和内部变化,从而孕育出材料力学。
可以使用材料力学知识来分析材料的强度,刚度和稳定性。
机械设计中还使用了材料力学,可以在相同强度下减少材料消耗并优化结构设计,从而降低成本和重量。
在材料力学中,研究对象被视为均匀,连续且各向同性的线性弹性对象。
然而,在实践研究中不可能满足这些条件的材料,因此需要各种理论和实践方法来进行材料的实验比较。
它由两部分组成:第一部分是材料力学性能的研究,这也是计算固体力学其他分支的必不可少的基础。
另一部分是钢筋的力学分析。
根据应力和变形,可将构件分为拉力杆,压缩杆(请参见圆柱和拱形),受弯的梁(有时应考虑剪切)和受扭的轴。
杆中的内力包括轴向力,剪切力,弯矩和扭矩。
杆的变形可分为伸长,缩短,挠曲和扭转。
在处理特定的钢筋问题时,根据材料特性和变形条件的不同,可以将问题分为三类:(1)线弹性。
在杆的变形小且材料服从胡克定律的前提下,为杆列出的所有方程都是线性方程,相应的问题称为线性问题。
对于此类问题,可以使用叠加原理,即,为了求出在各种外力的共同作用下杆的变形(或内力),在载荷作用下杆的变形(或内力)。
可以首先获得每个外力的独立作用,然后可以叠加这些变形(或内力)以获得最终结果。
②几何非线性问题。
如果杆的变形较大,则不能根据原始几何形状来分析力平衡,而应该根据变形的几何形状来分析力平衡。
这样,力和变形之间将存在非线性关系,这称为几何非线性问题。
③物理非线性。
在这种问题中,变形和内力之间的线性关系(例如应变和应力之间)不满足,即材料不遵守胡克定律。
材料力学课程小论文要求
材料力学课程小论文要求一、选题与研究(实验)方案的确定原则上同学们可自由选题。
题目应是针对某一理论问题的讨论研究或根据材料力学的某个原理分析或解决实际工程问题。
同学们选定题目时应控制选题的难度、工作量等。
确定题目和方案后,即可开始小论文工作。
研究小组共同完成选题,共同撰写论文。
同组成员成绩相同。
以小组方式完成论文。
二、方案实施(研究过程)研究过程中鼓励同学们遇到问题及时在同组组员间进行讨论。
研究过程中注意记下详细的步骤、问题与克服方法、原始数据、心得体会等,以及同组组员间的讨论情况。
三、总结(论文撰写)小论文的撰写是对你研究工作的科学总结,而不是一份简单的实验报告,更不是流水帐式的记录。
撰写时应重点说明:你研究了一个什么样的问题,为什么要研究,采用什么方法研究,遇到的困难是什么,如何克服的,通过研究你得到什么结论,还存在哪些问题等。
注意论文各部分之间的逻辑关系。
论文的基本格式要求见附件。
参考文献至少要两篇。
在论文的最后部分,可以写一下你研究过程中的体会、感想,以及对这门课程的意见和建议。
四、交流研讨要求将你的论文内容制作成10 分钟左右的POWERPOINT 幻灯,准备报告并与其他同学进行讨论交流。
注意,你的口头报告成绩由在场的其他组的同学打分。
五、供参考的题目(可以另选题,不受所给题目的限制):1.空心圆环的好处2.用砍刀横截木材,为什么木材的破坏形式呈Y字形3.树木为什么是圆形截面4.伐木的学问6.支反力的几何计算方法6.从鸟类、地面动物和鱼类的骨骼结构看空心结构的合理性7.建筑中的力学概念论述强度、刚度、稳定性的涵义及其在工程结构或机构设计中的重要意义。
8.从强度、刚度、稳定性的角度分析下列失效现象:( a ) 煤气瓶爆炸;( b ) 车削较长的轴类零件时,未装上尾架,使加工精度差;( c ) 水塔的水箱由承压的4根管柱支撑,宛然间管柱弯曲,水箱轰然坠地;( d ) 起重机吊重物时钢索被拉断;(e)吊车梁上的小车在梁上行走困难,好像总是在爬坡;( f ) 积雪压断电线。
材料力学在历史中的应用作文
材料力学在历史中的应用作文
今天,老师讲了材料力学。
我觉得材料力学真是神奇无比,它感觉起来像一位魔法师,让石头变成桥,木头变成房子,铁块变成汽车。
我跑回家,得意地想可以找到一些材料力学在历史上的例子。
爸爸说,古代的罗马人用混凝土建起了雄伟壮阔的斗兽场,那当然体现了工程力学在古代的奇迹。
斗兽场是用水泥、火山灰和碎石调和而成的,材料的强度很大,才能勉强支撑住所有建筑的重量。
然后我翻开历史书,书上说,古代的埃及人用石头建成了金字塔,金字塔虽然庞大,但是极其坚厚,经过了数千年的风沙,仍然屹立不倒。
这是因为古埃及人对石头的强度和重量分布有深刻的理解,他们凭借斜坡和杠杆等工具,将巨大无比的石块巧妙地放置,这正是结构力学在古代的智慧。
我还发现,古代的中国人民用竹子搭建了高耸的竹楼,竹子的强度虽然没有石头那么大,但却很轻盈快捷方便,适合在潮湿的环境中使用。
这是因为古代中国人民对竹子的向下弯曲特性和抗震能力有最起码的认识,他们借用竹子的天然特性建造了安全舒适的房屋。
我又看了看那些图片,仿佛看到了古代的人们用智慧和汗水建造着伟大的奇迹。
材料力学真是太奇妙,它让我们的世界变得更加美好,也让历史变得更加精彩!。
材料力学论文
由剪切胡克定律中切变模量G展开的一系列分析讨论运航0901 兰聪超200973605(负责文献查找及分析运算)王文骏200973627 (负责理论研究及分析运算)赵东阳200973621 (负责教学建议及分析运算)引言:笔者在学习《材料力学》第四章扭转时,学到了剪切胡克定律:τ=Gγ,式中,G为材料的弹性常数,称为切变模量(shear modulus)。
笔者又看到,对各向同性材料,材料的三个弹性常数:弹性模量E、泊松比ν和切变模量G之间存在下列关系。
两位笔者从这个公式入手,展开了一系列的研究和讨论工作。
材料的三个弹性常数:切变模量,是剪切应力与应变的比值。
是材料在剪切应力作用下,在弹性变形比例极限范围内,切应力与切应变的比值。
它表征材料抵抗切应变的能力。
模量大,则表示材料的刚性强。
切变模量的倒数称为剪切柔量,是单位剪切力作用下发生切应变的量度,可表示材料剪切变形的难易程度。
材料在弹性变形阶段,其应力和应变成正比例关系(即符合胡克定律),其比例系数称为弹性模量。
弹性模量的单位是达因每平方厘米。
“弹性模量”是描述物质弹性的一个物理量,是一个总称,包括“杨氏模量”、“剪切模量”、“体积模量”等。
所以,“弹性模量”和“体积模量”是包含关系。
泊松比,材料在单向受拉或受压时,横向正应变与轴向正应变的绝对值的比值。
笔者对公式有很大的兴趣,然而课本当中没有给出相关的推导证明。
两位笔者在查阅相关资料和计算之后给予了简单的证明:考虑在特殊情况下, 选择纯剪切平面应力状态单元体, 如图1 所示。
在纯剪切应力状态下,由于σ1=τxy,σ3=-τxy,根据主应力的广义胡克定律,得主应变ε1=(σ1-σ3)=τxy而由单元体内任意斜面上的线应变公式εa=(εx+εy)+(εx-εy)cos2α+γxycos2α其中任意斜面上的线应变公式推导为:在下图中2已知εx,εy,γxy,欲求εa图2 图3有图3可得: 。
图4 图5有图四可得:有图5可得:xy x d θεα1=x x s d d sin =εααx cos sin y 2θ θεα2=y y s d d cos =εααy sin cos θγα3=xy x s d d cos =γαxy cos 2d (d d d ∆l x y x x y xy )cos sin sin =+-εαεαγαεα=d (d ∆l s )=+-εαεαγαx y xy x s y s x s d d d d d d cos sin sin =+-εαεαγααx y xy cos sin sin cos 22=++--εεεεαγαx y x y xy 22222cos sin令α=45°εx=εy=0,则单元体中45°方向的应变为ε45°=,因为45°方向是最大主应变方向,所以二者相等,即ε45°=ε1,结合剪切胡克定律τ=Gγ就可以证得这三个弹性常数的关系。
材料力学在历史中的应用作文
材料力学在历史中的应用作文朋友!你有没有想过,在漫长的历史长河中,有一门学科一直在默默地发挥着巨大作用,那就是材料力学!咱先说说古代的建筑吧。
你看那雄伟的长城,蜿蜒万里,屹立千年不倒。
为啥?这里面就有材料力学的功劳!建造长城的那些古人,虽然不知道材料力学这个名词,但他们在实践中可是运用得炉火纯青。
他们懂得选择合适的砖石材料,知道怎么堆砌才能让城墙承受住风吹雨打和敌人的攻击。
这砖石之间的受力关系,可不就是材料力学研究的范畴嘛!再瞧瞧古代的桥梁,像赵州桥,那可是世界桥梁史上的杰作。
它的拱形结构,巧妙地分散了桥上的重量,让桥身能够稳稳地跨在河面上。
这就是古人对材料力学的直观理解和运用,他们用智慧让桥变得坚固耐用,造福了一代又一代的人。
还有古代的兵器,比如说弓箭。
制作一把好的弓箭,可不简单。
弓的材料要有弹性,能储存能量,箭杆要笔直坚硬,减少空气阻力。
这都得考虑材料的力学性能,才能让弓箭在战场上发挥出巨大的威力。
到了近代,材料力学的应用更是越来越广泛。
工业革命时期,各种机器设备的出现,都离不开对材料力学的深入研究。
火车的铁轨要能承受巨大的压力,蒸汽机的零部件要在高温高压下正常运转,这都需要精确计算材料的受力情况,才能保证安全和效率。
如今,材料力学更是无处不在。
从高楼大厦到飞机轮船,从手机电脑到医疗器械,每一个产品的设计和制造都离不开材料力学的知识。
可以说,材料力学就像是一位默默的英雄,贯穿了整个人类历史,为我们的生活带来了无数的便利和安全。
它虽然看不见摸不着,但却实实在在地支撑着我们的文明不断向前发展。
所以啊,下次当你看到一座漂亮的建筑或者一件精巧的物品时,别忘了在背后默默付出的材料力学哦!。
任务二材料力学范文
任务二材料力学范文力学是一门研究物体的运动和受力情况的学科,是物理学的分支之一、在工程领域中,材料力学则是力学在材料学中的应用,研究材料在外部力的作用下的变形和破坏规律。
材料力学的研究对于材料的选择、设计和性能优化具有重要意义,广泛应用于航空航天、汽车、建筑、电子等各个领域。
在材料力学的研究中,常用的分析工具包括应力分析、应变分析、材料本构关系分析等。
应力是指物体内部的分子间受力状态,通常用张力、剪切力、压力等形式表示。
应变是指物体受到外力影响而发生的形变,通常用线性应变或者非线性应变来描述。
材料本构关系则是描述材料受力时应力和应变之间的关系,可以是线性的也可以是非线性的,取决于材料的特性。
材料力学的研究可以帮助工程师理解材料在不同环境条件下的行为,指导设计和制造过程中的方案选择。
例如,在航空航天领域,材料力学可以帮助工程师设计出轻量化、高强度的航天材料,提高飞行器的性能和安全性。
在汽车工程中,材料力学可以帮助提高汽车的碰撞安全性,减轻车辆的重量,提高燃油效率。
在建筑领域,材料力学可以帮助设计出更加耐久和抗震的建筑结构,保障建筑物的安全性。
材料力学的研究也对于材料的性能评价和改进起到至关重要的作用。
通过对材料在受力状态下的行为进行分析,可以评估材料的强度、韧性、硬度等性能指标,为材料的选择和改进提供参考依据。
例如在金属材料的研究中,通过对金属晶体结构和变形机制的理解,可以设计出优良的金属合金,提高其强度和耐腐蚀性。
在高分子材料的研究中,可以通过控制分子链的排列和交联结构,改进高分子材料的强度和韧性。
材料力学在工程领域中有着广泛的应用,对于提高工程结构的性能和可靠性起着关键的作用。
通过材料力学的研究,可以为各种工程领域提供具有挑战性的解决方案,推动工程技术的发展和进步。
在未来,随着工程领域的不断发展和变化,材料力学研究将继续发挥其重要作用,为人类创造出更加安全、耐久和高效的工程产品和技术。
材料力学性能测试与分析研究毕业论文
材料力学性能测试与分析研究毕业论文摘要材料力学性能测试与分析研究是一个重要的领域,对于了解材料的力学行为和性能具有重要意义。
本文通过对几种材料的力学性能进行测试,并针对测试结果进行分析与研究,旨在为工程界提供准确可靠的材料性能数据,为材料设计与工程应用提供参考依据。
本研究将采用标准的材料力学测试方法,结合实验结果分析和数据处理,通过力学模型和图表的展示,阐述材料的力学性能特点,为材料工程中的实际应用提供理论依据。
1. 引言材料性能测试与分析研究具有广泛的应用领域,包括材料科学、工程结构设计、材料制备等。
准确测试材料的力学性能,能够揭示材料的力学特性,评估材料的可靠性和工程应用价值。
本文将围绕几种常见材料进行力学性能测试与分析研究,以期深入了解材料的力学行为,为材料的设计和性能优化提供参考依据。
2. 实验方法2.1 试样制备在进行材料力学性能测试之前,首先需要准备试样。
试样的制备要遵循相应的标准规范,以确保试样的准确性和可靠性。
根据不同材料的特性和试验要求,采用不同的制备方法,保证试样尺寸的一致性和表面的光洁度。
2.2 材料力学性能测试本研究将采用静力学测试、动力学测试和疲劳试验等方法对材料的力学性能进行全面测试。
静力学测试包括拉伸试验、压缩试验等,通过施加力的方式,测试材料的强度、硬度和延展性等性能。
动力学测试采用冲击试验和振动试验等方法,评估材料在快速加载和振动环境下的响应性能。
疲劳试验则通过连续加载和卸载循环,评价材料在不同应力水平下的耐久性能。
3. 实验结果与分析根据实验测试得到的数据,我们进行了详细的结果分析和数据处理。
首先,对试验结果进行统计和整理,计算出力学性能指标的平均值和标准差。
接着,构建力学模型,通过实验数据对模型进行参数拟合,从而得到更准确的力学性能特征。
最后,将结果以图表的形式展示,直观地表达材料的力学性能特点,包括强度、刚度、韧性等指标。
4. 讨论与展望在材料力学性能测试与分析研究中,我们发现不同材料在力学性能上存在一定的差异,这与其组成成分、制备工艺和结构特征密切相关。
材料力学论文
一:变形几何关系前提假设:1. 横截面不变并且有一个与外加力偶M 垂直的对称轴。
2. 材料是均匀各向同性,并且受载时是线弹性的。
3. 受力偶作用时,横截面仍保持为截面。
取出梁的微段为一个隔离体,应力作用时的材料变形,而两横截面将转过一个δθ,那么纤维条的总长度变为2δθy ,求得纤维b-b 的应变:2/[()]y d y εδθθρ=+定义2δθy/d θ=B对于任意的微元均是常数,于是 /()B y y ερ=⋅+二:物理关系 由胡克定律:yE EB y σερ=⋅=⋅+ 故:()y EB yσρ+=三:静力关系横截面上的内力应与截面左侧的外力平衡,在纯弯曲的情况下,截面左侧的外力对Z 轴的力偶Me因此F N =0N A F dA σ==⎰即:0N A y F EB dA y ρ==+⎰0A A dA y ρρ-=+⎰1AA dA y ρρ=+⎰ 2A A y M ydA EB dA y σρ==+⎰⎰222A y EB dA y ρρρ-+=+⎰2[()]A EB y dA y ρρρ=-++⎰2[()]A A EB y dA dA y ρρρ=-++⎰⎰ ()z A A EB S ρρ=-+ 即:()z M y S y σρ+=()yz M S y σρ=+dA bdy =Sz bha =2()Mybha y σρ=+中性轴位置:0A A dA y ρρ-=+⎰dA bdy =A bh =22h a h a b bh dA y b ρ+-+=+⎰(1)(1)21h h h h e e a e ρρρρ--+=- 21h h h e ρρ=+--。
材料力学Ⅰ范文
材料力学Ⅰ范文材料力学是力学的分支,研究物质内部受力和变形的规律。
它是材料科学与工程中的基础学科,对于理解材料在工程中的应用具有重要意义。
本文将介绍材料力学的基本概念、应力与应变、高尔克定律和材料的弹性力学行为。
材料力学的基本概念包括应力和应变。
应力是材料内部单位面积上的力,通常用符号σ表示。
应力的单位为帕斯卡(Pa),1Pa等于1N/m²。
应变是材料撕拉或压缩后的变形程度,通常用符号ε表示。
应变的单位为无量纲。
应力和应变之间的关系可以通过杨氏模量和泊松比来描述。
高尔克定律是材料力学中的重要原理,它阐述了应力和应变之间的关系。
根据高尔克定律,当材料受到外力作用时,会发生应变。
根据应力应变关系,可以得出材料的弹性模量,也就是材料的刚度。
在弹性范围内,材料的应力与应变成正比。
当材料超出弹性范围时,就会发生塑性变形。
材料的弹性力学行为是材料力学的重要内容。
在材料受力时,它会发生弹性变形和塑性变形。
弹性变形是材料在外力作用下发生的可逆性变形。
塑性变形是材料在外力作用下发生的不可逆性变形。
弹性力学行为可以用胡克定律来描述,它通过应力和应变之间的线性关系来定义材料的弹性行为。
胡克定律表明,当材料受到外力作用时,材料内部的应力与应变成正比。
材料力学在工程中具有重要应用。
通过对材料力学的研究,可以了解材料在受力时的行为。
这对于设计合适的结构和材料具有重要作用。
例如,在建筑工程中,需要确保所使用的材料具有足够的强度和刚度,以承受外部的力和压力。
同时,在机械工程中,也需要了解材料的力学特性,以便设计出耐用和高效的机械零件。
总之,材料力学是研究材料内部受力和变形的规律的学科。
它的基本概念包括应力和应变,通过高尔克定律可以描述应力和应变之间的关系。
材料力学还研究材料的弹性力学行为,这对于理解材料在工程中的应用具有重要意义。
通过对材料力学的研究,可以为工程设计和材料选择提供重要指导。
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查手册,对于M10~M68的普通螺纹,取 / 和 的平均值,并取tan( )=0.15,得 0.5 。此时螺栓受到的为拉、扭联合作用,按第四强度理论:
当量拉应力:
因此螺栓螺纹部分的强度条件为:
下面分为两种情况分别进行轴向力的计算。
z•f •m≥CF
即 ≥CF/(fmz)
式中, 为轴向力,z为螺栓个数,m为接合面个数,f为接合面摩擦系数,C为可靠性系数,通常取为1.1~1.3。将轴向力带入螺栓强度条件公式即可进行校核。
此外,可用铰制孔螺栓来承受横向载荷。如图所示,为受横向载荷的铰制孔用螺栓,此时螺栓受到剪切和挤压,因此要进行剪切和挤压的强度核算。
下面就仔细谈谈材料力学在螺纹连接中强度校核的应用。
二:螺纹连接的基本类型
1、螺栓连接
螺栓连接的结构特点是被连接件的孔中不切制螺纹,装拆方便。如图1为普通螺栓连接,螺栓与孔之间有间隙。这种连接的优点是加工简便,对孔的尺寸精度和表面粗糙度没有太高的要求,一般用钻头粗加工即可,所以应用最广。图2为铰制孔用螺栓连接,其螺杆外径与螺栓孔的内径具有同一公称尺寸,并常采用过渡配合而得到一种几乎是无间隙的配合。它适用于承受垂直于螺栓轴线的横向载荷。
参考文献
[1]《机械设计基础》.高等教育出版社
[2]《材料力技术,如核反应堆工程、电子工程、计算机工程学。虽然是在其它基础学科指导下产生和发展起来的,但对材料力学都提出了各式各样的,大大小小的问题。材料力学知识的广泛运用,使生活中各行业得到迅速发展。如冶金行业、物料运输行业、珠宝鉴定行业、工程设计行业、科研行业、技术研究与开发行业、交通质量安全检测行业等多个领域,材料力学知识的广泛运用,使现实世界发展迅速并使各个行业得到提升。尤其是在生活建筑学方面得到了广泛地运用和发展,并得到了人们的深刻认识和体会。人们逐渐认识到材料力学知识在生活中的重要性。材料力学在生活建筑学的运用就是一个很好地体现。
2、螺钉连接
螺钉直接旋入被连接件的螺纹孔中,省去了螺母,如图3。这种结构不宜经常装拆。
3、双头螺柱连接连接
多用于较厚的被连接件或为了结构紧凑而采用盲孔的连接。
4、紧定螺钉连接
常用来固定两零件的相对位置,并可传递不大的力或转矩。
三、螺纹连接的强度计算
螺栓的主要失效形式有:a、螺栓杆拉断;b、螺纹的压溃和剪断;c、经常拆装引起的滑扣现象。下面分别通过松螺栓和紧螺栓来进行强度计算。
A、 受横向工作载荷的螺栓强度
如图所示的螺栓连接,螺栓与孔之间留有间隙,承受垂直于轴线的横向工作载荷F,它靠被连接件间产生的摩擦力保持被连接件无相对滑动。若结合面间的摩擦力不足,在横向工作载荷作用下发生相对滑动,则认为连接失效。为保证被连接件结合面间有足够的摩擦力阻止其发生相对滑动,其所需的螺栓轴向力应为:
四:结束语
为了让我们的生活充满安全感,我们不得不对螺纹连接进行强度校核,试想,不合格的强度会引发多么严重的安全问题。在本文中,仅仅对螺栓连接进行了简单的强度校核说明,在实际的工程中,会更为复杂,但是永远脱离不了材料力学的应用。通过材料力学中对剪切,挤压的分析,通过应用强度理论进行当量应力的计算,才能进行强度的校核。由此可见,材料力学应用范围极为广泛,是各类强度校核的基础,学好材料力学才是我们首先要做的。
1.研究材料在外力作用下破坏的规律 ;
2.为受力构件提供强度,刚度和稳定性计算的理论基础条件;
3.解决结构设计安全可靠与经济合理的材料力学基本假设;
a)连续性假设——组成固体的物质内毫无空隙地充满了固体的体积
b)均匀性假设——在固体内任何部分力学性能完全一样
c)各向同性假设——材料沿各个不同方向力学性能均相同
关键词:连接;材料力学;强度校核
正文:
一:材料力学知识简介与生活中的运用
材料力学(mechanics of materials)是研究材料在各种外力作用下产生的应变、应力、强度、刚度、稳定和导致各种材料破坏的极限。材料力学是所有工科学生必修的学科,是设计工业设施必须掌握的知识。学习材料力学一般要求学生先修高等数学和理论力学。材料力学与理论力学、结构力学并称三大力学。
材料力学是现代科学科学技术迅速发展的理论事实基础,20世纪以前推动近代科学技术与社会进步的工具。蒸汽机、内燃机、铁路、桥梁、船舶、兵器等都是材料力学知识的累积应用和完善的基础上逐渐形成和发展起来的。
20世纪产生的诸多高新技术,如高层建筑,大型桥梁海洋石油钻井平台,精密仪器,航空航天器材,机器人,高速列车以及大型水利工程等许多的重要工程更是在材料力学指导下得以实现并不断发展完善的。
大连理工大学
材料力学论文
学 生:宋子杰
学 号:*********
班 级:运船1201
院 (系):运载工程与力学学部
专 业:船舶与海洋工程
2014年6月11日
材料力学在螺纹连接中的应用
摘要:在我们的日常生活中,处处离不开连接。连接是指被连接件与连接件的组合。就机械零件而言,被连接件有轴与轴上零件、轮圈与箱盖、焊接零件中的钢板与型钢等。这样应用广泛的连接中螺栓是必不可少的成分。因此,螺纹连接的强度校核便成为了工程中必不可少的环节。
d)小变形假设——变形远小于构件尺寸,便于用变形前的尺寸和几何形状进行计算。
人们运用材料进行建筑、工业生产的过程中,需要对材料的实际承受能力和内部变化进行研究,这就催生了材料力学。运用材料力学知识可以分析材料的强度、刚度和稳定性。材料力学还用于机械设计使材料在相同的强度下可以减少材料用量,优化机构设计,以达到降低成本、减轻重量等目的。在材料力学中,将研究对象被看作均匀、连续且具有各向同性的线性弹性体。但在实际研究中不可能会有符合这些条件的材料,所以需要各种理论与实际方法对材料进行实验比较。材料在机构中会受到拉伸或压缩、弯曲、剪切、扭转及其组合等变形。根据胡克定律,在弹性限度内,物体的应力与应变成线性关系。
剪切强度校核:
挤压强度校核:
其中: 为最小的接触长度,即为图中的Lmin。
B、受轴向工作载荷的螺栓强度
如图所示的缸体中,设压强为p,螺栓数为z,则缸体周围每个螺栓平均承受的轴向工作载荷为 。
在受轴向工作载荷的螺栓连接中,螺栓实际承受的总拉伸载荷并不等于预紧力 与 之和。现做说明:
如图所示为载荷与变形的关系。当未拧紧时,螺栓与被连接件不变形,不受力;当拧紧不受工作载荷时,所受的预紧力为 ,螺栓杆伸长 ,被连接件压缩 ;当拧紧后受到轴向工作载荷 时,螺栓杆与被连接件相比不受工作载荷时伸长了 ,这时预紧力不再是 ,变为剩余预紧力 。因此,轴向力 ,将轴向力带入螺栓杆强度校核公式即可。
1、松螺栓连接
松螺栓连接装配时不需要把螺母拧紧,在承受工作载荷前,除有关零件的自重外,连接并不受力。如图4所示吊钩尾部的连接是其应用实例。
当承受轴向工作载荷F时,其强度条件为
其中:d1——螺杆危险截面直径(mm)
[σ]——许用拉应力 N/mm2 (MPa)
2、紧螺栓连接
紧螺栓连接装配时需要拧紧,在工作状态下可能还需要补充拧紧。螺栓除受预紧力的拉伸而产生拉伸应力外,还受拧紧螺纹时,因螺纹摩擦力矩而产生的扭转切应力,使螺栓处于拉伸与扭转的复合应力状态下。因此在进行强度计算时,应综合考虑拉伸应力和扭转切应力的作用。