材料力学实验论文

合集下载

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

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。

材料力学案例教学实践与研究论文

材料力学案例教学实践与研究论文

材料力学案例教学实践与研究论文材料力学案例教学实践与研究论文一、材料力学案例教学的实施(一)以“轴向拉伸和压缩变形”教学内容开展案例教学改变传统的对力学计算模型进行受力和变形分析的方法,而是以教室中的投影仪设备安装为例,让学生代表校方安装负责人的身份进入角色。

如:学校要在原有建筑的教室中安装投影仪设备需要考虑哪些问题?若在新增投影仪设备自重作用时,原有教室承重结构仍能保障安全的前提下,该考虑什么问题?在投影仪设备型号、自重等已知条件下如何选择投影仪吊杆?选择投影仪吊杆要考虑哪些因素,选择什么材料?吊杆截面形式和截面尺寸如何确定?带着这些让学生感觉无从下手又必须解决的现实问题,开始进行吊杆的受力分析和变形分析,然后在学生已学的图学基础上,再进行立面投影,从而抽象出教材上的力学模型;然后借助多媒体现代化教学手段,引申出工程实际中的吊车绳索、斜拉桥的斜拉杆、千斤顶、活塞杆等工程实际问题中具有同样受力特点和变形特点的这一类变形,统称为轴向拉伸和压缩变形。

这样不仅让学生理解了轴向拉伸和压缩变形的基本概念,而且还培养了学生对具体工程问题如何进行受力分析和变形分析的力学思维,树立了学生工程意识和解决工程问题的能力。

在受力分析和变形分析基础上,再就如何选择吊杆材料属性等引出轴向拉伸和压缩试验的必要性和具体试验方法等。

在确定了吊杆选材后,再就如何确定截面形状和截面尺寸及横截面面积大小和杆长短的影响引出研究内力、应力和应变等概念及其强度、刚度条件公式推导等。

然后在学生自己应用强度、刚度条件选取材料和确定截面形状和截面尺寸后,由学生总结发生轴向拉伸和压缩变形这类工程问题的研究方法和考虑的影响因素等。

这不仅理论联系实际,增加了学生学习材料力学的兴趣,也使学生的学习能力和解决工程问题的能力得到了显著的提升,而且这种从学生到工程负责人角色的转变,使其责任感和使命感得到了升华,真正实现了材料力学教学的目的。

(二)以“剪切和挤压变形”教学内容开展案例教学提前预留作业,请学生分组讨论课桌与地面之间连接件螺栓主要的受力特点和变形特点,并讨论:螺栓必须满足什么条件,才能保障课桌的正常使用?举例说明具有这类受力特点和变形特点的连接件还有哪些?这些连接件通常用在哪些地方?课堂上先由各组学生选出代表发表自己组的观点和考虑的.因素等,然后由老师来总结并分析课桌与地面之间连接件螺栓受力特点和变形特点,及为什么考虑主要变形是剪切挤压因素而忽略了弯曲变形等次要因素;再借助多媒体现代化教学手段举出小到生活上用的剪刀,大到工程上用的截筋机、剪板机、汽车轮轴的链接以及土木施工脚手架、机械零件的连接,“泰坦尼克号”等船舶、车辆,航空航天的飞机、宇宙飞船等都离不开小小的螺栓、铆钉和键等连接件。

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。

材料力学论文

材料力学论文

我对桥梁倒塌的看法这座桥就像一条链接,维护着台湾海峡两岸之间的交流。

由于它的存在,人们无需乘船即可轻松地在两个地方之间旅行。

例如,宁波的杭州湾跨海大桥将宁波和上海之间的距离缩短了120公里。

世界上还有许多著名的桥梁,例如明石海峡大桥,旧金山的金门大桥,伦敦的塔桥,威尼斯的叹气桥和悉尼海港大桥。

这些历史悠久的桥梁在运输和桥梁建设的发展中发挥了不可磨灭的作用。

不幸的是,世界上有许多桥梁。

尽管经过了精心设计,它们还没有达到使用寿命,但是已经崩溃了。

1907年,加拿大魁北克省附近的圣劳伦斯河竣工,使其成为世界上最长的拱桥。

这座桥采用了一种相对较新的悬臂结构,这种结构非常流行。

尽管仅比苏格兰爱丁堡第四河上非常成功的悬臂桥稍长一点,但魁北克大桥却遇到了设计问题,并在完工前倒塌了。

桥梁的倒塌造成了巨大的经济损失。

针对这个问题,我作了具体分析。

随着经济的发展,交通量增加,负荷水平变化,使原来的桥梁超载。

此外,早期设计的指导思想集中在节省材料和降低安全性上。

一般来说,这将导致薄型截面和低安全储备。

最典型的是双曲拱桥,例如砖拱桥,其耐久性和老化性较差。

近年来,由于设计不当或施工质量差,导致桥梁倒塌。

接下来,我将使用我学到的材料力学来分析桥梁倒塌的原因。

我简化了桥的模型,将桥的流动作为确定的流动,即桥的载荷为Q,这成为简支梁的应力问题。

我们可以分析桥体是由钢和水泥制成的,而应力是试图使桥倒塌的原因。

我看到朱宏飞QL QX qxql QX 使用应力公式:当桥的重量超过材料的允许应力时,Max Max Max Max Max Max Max Max Max Max Max Max Max Max Max Max Max Max Max。

更复杂。

通过对以上简单模型的分析,我们可以考虑桥梁加固问题。

一般而言,可以减小内力或增大横截面,并且可以使用新的增强材料。

例如,使桥空心,减少应力并使用新材料,例如碳纤维复合材料(CFRP),具有以下优点:1.不增加静载荷和截面尺寸;2.不会减小桥下的间隙;3; 3.方便的构造和成型,可适应不同零件的形状;弯矩图:在我看来,桥塌陷17-12-44,环氧树脂粘结,无需地脚螺栓,对原有结构没有新的破坏;5.根据压力需求可以粘贴几层。

材料力学实验选修课论文

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。

材料力学论文

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

材料力学论文

《材料力学》实验论文姓名:班级:学号:指导老师:日期:目录压杆稳定性的研究 (3)摘要 (3)关键词:压杆稳定工程实例 (3)正文 (3)参考文献 (6)仿生材料的研究与应用 (7)摘要 (7)关键词:仿生材料研究进展 (7)正文 (7)参考文献: (10)冷作硬化非调质钢螺栓的形变强化效应 (11)摘要 (11)关键词:形变强化非调质钢螺栓 (11)正文 (11)参考文献 (14)关于钢管结构中合理选材的探讨 (15)摘要 (15)关键词:钢管结构发展无缝钢管焊接钢管径厚比残余应力延性成型工艺 (15)正文 (15)参考文献 (21)材料试验机在工程领域的应用拓展 (22)摘要 (22)关键词:材料试验机疲劳测试断裂测试应用拓展 (22)正文 (22)参考文献 (26)压杆稳定性的研究摘要细长的受压杆当压力达到一定值时,受压杆可能突然弯曲而破坏,即产生失稳现象。

由于受压杆失稳后将丧失继续承受原设计荷载的能力,而失稳现象又常是突然发生的,所以,结构中受压杆件的失稳常造成严重的后果,甚至导致整个结构物的倒塌。

随着社会经济的发展,工程中受压的杆件越来越多,例如许多建筑立柱、各种液压机械活塞杆,机床的丝杆等等,都有平衡构建的稳定性问题。

工程上出现较大的工程事故中,有相当一部分是因为受压构件失稳所致,因此对受压杆的稳定问题绝不容忽视。

关键词:压杆稳定工程实例正文早在文艺复兴时期,伟大的艺术家、科学家和工程师达·芬奇对压杆做了一些开拓性的研究工作。

荷兰物理学教授穆申布罗克(Musschenbroek P van)于1729年通过对于木杆的受压实验,得出“压曲载荷与杆长的平方成反比的重要结论”。

【1】众所周知,细长杆压曲载荷公式是数学家欧拉首先导出的。

他在1744年出版的变分法专著中,曾得到细长压杆失稳后弹性曲线的精确描述及压曲载荷的计算公式。

当细长杆件受压时,却表现出与强度失效全然不同的性质。

例如一根细长的竹片受压时,开始轴线为直线,接着必然是被压弯,发生颇大的弯曲变形,最后折断。

材料力学论文

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。

材料力学论文

材料力学论文

我对大桥倒塌的看法这座桥就像一个纽带,维系着海峡两岸的沟通。

因为它的存在,人们不必坐船就可以很容易地在两个地方旅行。

例如,宁波杭州湾大桥将宁波至上海的距离缩短了120公里。

世界上有许多著名的桥梁,如明石开京大桥、旧金山金门大桥、伦敦塔桥、威尼斯叹息桥和悉尼海港大桥。

这些历史悠久的桥梁在交通和桥梁建设的发展中发挥了不可磨灭的作用。

不幸的是,世界上还有许多桥梁。

虽然它们经过精心设计,但还没有到使用寿命的尽头,但它们已经倒塌了。

1907年,加拿大魁北克附近的圣劳伦斯河完工。

它可以说是世界上最长的拱桥。

这座桥采用了一种比较新的悬臂结构,很受欢迎。

尽管魁北克大桥只比苏格兰爱丁堡第四条河上非常成功的悬臂桥稍长,但它遇到了设计问题,在竣工前就倒塌了。

桥的倒塌造成了巨大的经济损失。

针对这个问题,我做了具体的分析。

随着经济的发展,交通量的增加和荷载水平的变化,使原有桥梁超载。

此外,早期设计的指导思想是以节约材料和降低安全性为重点。

一般来说,会导致断面薄,安全储备低。

最典型的是双曲拱桥,如砖拱桥,其耐久性和老化性能较差。

近年来修建的桥梁,由于设计不当或施工质量差,是桥梁倒塌的原因。

接下来,我将运用所学的材料力学原理来分析桥梁倒塌的原因。

对桥梁模型进行了简化,将桥梁的流动作为定流,即桥梁的荷载为Q,即简支梁的应力问题。

可以分析,桥体是由钢筋和水泥组成的,应力是导致桥梁倒塌的原因。

我看到朱宏飞QL QX qxql QX采用的应力公式是:最大最大最大最大值最大最大最大值当桥梁的重量超过材料的许用应力时,实际情况比较复杂。

通过对上述简化模型的分析,可以考虑桥梁加固问题。

一般来说,可以减小内力或增大截面,也可以采用新的加固材料。

例如,为了使桥梁空心化,降低应力,并采用碳纤维复合材料(CFRP)等新材料,它具有以下优点:1。

不会增加静载荷和截面尺寸。

不要减小桥下净空。

方便模板的结构和成型可以适应不同部位形状的构件;弯矩图:我的观点是桥梁倒塌17-12-44,环氧树脂粘结,无地脚螺栓,对原有结构无新的损伤;5。

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

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

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=+--。

材料力学论文

材料力学论文

材料力学课程设计汽车工程学院 420505班一材料力学课程设计的目的1.使学生的材料力学知识系统化,完整化。

2.在系统复习的基础上,运用材料力学的知识解决工程中的实际问题。

3.由于选题力求结合专业实际,因而课程设计可以把材料力学的知识和专业需要结合起来。

4.综合了以前所学的各门课程的知识,是相关学科的知识有机的结合起来。

5.初步了解和掌握工程实际中的设计思想和设计方法。

6.为后续课程的教学打下基础。

二材料力学课程设计的要求1.设计计算说明书的要求设计说明书是该题目的设计思想,设计方法和设计结果的说明,要求书写工整,语言简练,条理清晰,明确,表达完整。

具体内容如下:〈1〉设计题目的已知条件,所求及零件图。

〈2〉画出构件的受力简图,按比例标明尺寸,载荷及支座等。

〈3〉静不定要画出所选择的基本静定系统及与之相关的全部求解过程。

〈4〉画出全部内力图,并标明可能的各危险截面。

〈5〉危险截面上各种应力的分布规律图及由此而判定各危险点处的应力状态图。

〈6〉各危险点的主应力大小及主平面位置。

〈7〉选择强度理论并建立强度条件。

〈8〉列出全部计算过程的理论根据,公式的推导过程以及必要的说明。

〈9〉对变形及刚度分析要写明所用的能量法计算过程及必要的内力图和单位力图。

〈10〉疲劳强度计算部分要说明循环特征。

2.分析讨论及说明部分的要求:〈1〉分析计算结果是否合理,并分析其原因,改进措施。

〈2〉提高改进设计的初步方案及设想。

〈3〉提高强度,刚度及稳定性的措施及建议。

3.程序计算部分的要求:〈1〉程序图框。

〈2〉计算机程序(含必要的语言说明及标识符说明)。

〈3〉打印结果(结果数据要填写到设计计算说明书上)。

设计题目传动轴的材料均为优质碳素结构钢(牌号45),许用应力[ ]=80MPa,经高频淬火处理,σb=650MPa ,σ1-=300MPa ,τ1-=155MPa 。

轴的表面,键的槽均为端铣加工,阶梯轴的过渡圆弧r 为2mm ,疲劳安全系数n=2. 要求:1. 绘出传动轴的受力简图。

材料力学小论文

材料力学小论文

《材料力学书》中的若干模糊之处【摘要】:材料力学的知识与我们的生活密不可分,为了更好地学好材料力学的知识,本文简要从读者的角度对现学的《材料力学》书中的若干含糊之处加以改进和理解。

【关键词】:代数和,叠加法,斜弯曲,卡氏定理,静不定结构。

【序言】学习的目的就是为了更好地解决问题,因此我们并不是一味的学,而是在学习的过程中发现问题,对于大连理工大学出版社出版的《材料力学》这本书,我认为总体上来说是很好的,但也有不尽完美之处。

我从一个学生一个读者的角度,并根据自己在学习的过程中所遇到的困惑,根据自己的理解和解决的办法对之加以改进,由于能力有限很可能有不妥之处,还请谅解。

【正文】一、代数和书中多次提到代数和这个概念,如拉压杆任意横截面上的轴力,数值上等于该截面任一侧所有外力的代数和。

其实真正理解了这个代数和后对今后材料力学的学习都是很有帮助的,但是在老师未讲解之前我真的不理解。

后来才知道所谓代数和是对于远离截面的取正值指向截面的取负值所有外力的和。

如图(a)(a)m截面的轴力F N=F1=F2-F3+F4。

因为截断看左面F1是远离截面的,所以为正,截断看右面F2F4远离截面F3指向截面所以F2F4取正F3为负值。

将他们直接相加即为m截面的轴力。

此方法对某一截面的扭矩、弯矩、剪力同样适用,只是要分清何种条件是正值何种条件是负值就行了。

这样可以极大程度上提高做题速度。

二、叠加法当学到P107页时,真正的叠加法应用的例题。

当时我看【例7-5】看了了很久,因为没看懂为什么要将外身段切断后代之以悬臂梁,如图(b)。

(b)我是这么思考的,既然都是简化为一个力矩和一个力为什么非得是悬臂梁呢?固定铰支座就不行吗?立例题的解答过程很含糊就是说将外伸梁看做悬臂梁。

这个问题我同学也问过我,就是不理解为什么切断后就是固定端,后来经过过我慎重思考,终于知道是为了让其转角和挠度相对于其于左端连接部分为0。

这样子才满足实际的变换。

最新材料力学常规实验中存在问题及不足探究论文

最新材料力学常规实验中存在问题及不足探究论文

摘要:本文简要介绍了材料力学常规实验中存在的一些问题及不足,探索了一些解决问题的方法,并简要介绍自己动手改造实验设备,提高教学水平的心得。

关键词:材料力学;实验;改进;材料力学是机电、建筑、水利等工科专业重要的基础课之一,它主要研究材料受力后的变形和破坏规律,为构件选择适当的材料,确定合理的形状和尺寸,提供必要的理论基础和计算方法,使构件达到既安全又经济的要求。

它和实际工程联系性强,对于刚从中学进入大学一年多的学生来说,有些理论和概念光靠讲解很难真正理解。

因此,实验对于学生进一步掌握和领悟所学的课堂内容有着非常重要的作用。

特别是材料力学的理论是建立在将真实材料理想化,实际构件典型化,公式推导假设化基础之上的,它的结论是否正确以及能否在工程中应用,都只有通过实验验证才能断定。

所以,实验在材料力学的教学过程中占有非常重要的位置。

常规传统的材料力学基本实验包括材料拉伸实验、压缩实验、弹性模量的测试等。

这些实验都需要在万能材料试验机上进行。

我们在教学中发现,由于学生在此之前从未接触过该类设备,操作比较生疏,再加上有的学生上课之前没有好好预习,实验时边看书边操作,即使老师讲解过一遍也不熟悉,容易出现操作故障,实验数据有时也不准确,使学生对实验产生畏难情绪,失去对实验的兴趣。

为了克服这种现象,我们经过探讨实践,主要采取了以下几个方面的措施:一、充分发挥实验教学的直观性促使学生把实验观察到的现象和实验结果与书本的理论和分析联系起来,从而加深对课堂所学的知识的理解与掌握。

如材料拉伸实验,学生在比较低碳钢和铸铁破坏后的断口形貌时,往往就光是直观的看到低碳钢断裂时有颈缩现象,铸铁则没有。

再引导学生仔细观察,就会发现低碳钢断口四周有塑性破坏产生的小光亮斜面,而中心部分组织较为粗糙,并且和试件轴线几乎是垂直的,这主要是拉断的。

然后再让学生讨论试件的断裂过程是怎样的。

由于断裂发生在试件内部,直观上是看不到的,只有通过对断口形貌的分析并联系以前学过的知识,才能得出结论。

简谈材料力学实验教学改革研究论文

简谈材料力学实验教学改革研究论文

简谈材料力学实验教学改革研究论文简谈材料力学实验教学改革研究论文对于高等教育,实验教学在培养学生的综合创新能力方面,有着理论教学无法替代的独特作用。

实验教学可以开拓学生的思路,激发学生的探索精神,培养学生的分析问题与解决问题能力。

因此在新的形势下,探索和改革力学实验教学方法以及教学手段,对于提高实验教学效果与人才综合素质至关重要。

随着高校教育改革的深入开展,实验教学的重要性愈发显著。

为使材料力学实验教学内容和手段跟上现代科技发展的步伐,近几年来江苏师范大学在材料力学实验教学中进行实验教学内容、实验方法及实验手段的探索和改革,以培养和提高学生的实验能力、动手能力、创新能力与综合分析能力为目标,由基础实验、综合性实验、设计性实验和个性化创新实验组成的实验教学新体系,力求全面提升材料力学实验教学效果。

1改革实验教学方法,提高学生创新思维能力1.1改革验证性实验材料力学实验大多是验证性实验,不能充分调动学生学习的积极性和主动性。

根据这种情况,我们将单一的验证改为用不同种方法来验证,提高学生的实验兴趣并进一步掌握基本知识。

例如,在做纯弯曲梁的正应力实验时,一般是在单梁上测纯弯曲横截面的正应力来验证纯弯曲梁横截面上点的正应力分布规律。

我们采用自由叠合梁的纯弯曲实验。

首先让学生推导叠合梁的应力计算公式;然后粘贴应变片,设计不同的贴片方案来测试叠合梁的应力分布,再与理论值比较。

这样不仅可以加深学生对理论教学中所学公式的来源及基本假设的理解,而且培养了学生动手、动脑的能力。

1.2设置综合性、设计性实验综合性、设计性实验是学生根据自己掌握的课程理论知识和实践过程的实验技能,在实验室现有的设备条件下,自己设计规划实验方案、步骤、记录表格,独立完成自己的设计。

在纯弯曲正应力测定实验中,我们选择将“纯弯曲梁”改造为“不同材料的叠合梁”。

将陈旧的单一的验证理论公式的`实验,改造成综合性、设计性实验。

学生利用纯弯曲梁的实验装置,设计出不同种材料的叠合梁与纯弯曲梁相比较,自己改变加载方式、位置以及应变片方位。

材料力学小论文

材料力学小论文
2
2.1
查阅相关资料,并结合书本知识,先讨论均布载荷为横向轴对称的情况,并做出如下基本变形假设:
1)板弯曲时其中面保持中性,即板中面内各点无伸缩和剪切变形,只有沿中面法线 的挠度,只有横向力载荷;
2)变形前位于中性面法线上的各点,变形后仍位于弹性曲面的同一法线上,且法线上各点间的距离不变;
3)平行于中性面的各层材料互不挤压,即板内垂直于板面的正应力较小,可忽略不计。
4.3
本文通过查阅相关文献得到受均布载荷圆形薄板挠度的相关计算公式,再应用到两种简单的约束条件下,得到了挠度的计算公式。但是由于模型约束强度选取不同,简单支座的挠度计算公式与资料中的结果有差别,但误差并不大,在一定范围内可以得到好的结论。
则据此,使用有限元法可以推得受轴对称横向载荷圆形薄板小挠度弯曲微分方程为:

其中Fs为距圆心距离为r处的横向剪力,对D有:
其中h为圆形薄板的厚度,μ为材料的泊松比。
2.2
将圆形薄板加上集度为q的均布载荷,如图所示:
则由静力学平衡方程有:
带入挠度微分方程有:
对上式中的变量r连续Байду номын сангаас次积分得:
由于r=0处的w应该为有限值,则应该有C2=0,最终得到:
固定支座时,最大挠度在中心,为:
简单支座时,最大挠度在中心,为:
4.2
1)可见固定支座时的最大挠度要小于简单支座时的情况,所以若要减小变形,应采用固定支座的约束形式,工程中一般使用的都是介于固定和简单之间的约束。
2)在板材的材料和载荷都确定的情况下,减小半径和增加板的厚度都能够减小挠度,从而减小变形。
材料力学小论文
圆形薄板小挠度
12151196梁桐
1
在材料力学课程中,第七章主要内容是梁的弯曲变形,通过对梁进行有限元分析,导出了梁在不同约束、不同受力情况下的小挠度公式。但是在实际的工程应用中,还有另外一种比较常见的情况——薄板的受力,书中没有讨论。本文将就一种特殊情况,即圆形薄板受均布载荷情况下的小挠度计算分析。

材料力学论文

材料力学论文

如何理解生物软组织力学特性中的滞后环,应力松弛以及蠕变现象摘要:软组织主要有皮肤、浅层与深层筋膜、韧带、滑膜、软骨盘和关节软骨,以及肌肉肌腱。

滑膜、软骨盘和关节软骨在关节生物力学中已经提及,这里主要讨论韧带和肌腱的生物力学特性。

生物软组织受力,产生脱离虎克定律的应力一应变曲线,即具有非线性变形。

在非线性变形中,又分为材料非线性与几何形状非线性两类。

形状、尺寸有显著变化时,是形状非线性。

在固体力学中,弹性板和弹性壳的大挠度及屈曲后的变形在解析上只考虑形状非线性即可。

然而对生物软组织的变形,在许多情况下,必需考虑两者。

皮肤覆盖于体表,是人体最大的器官,具有多种生理功能,其中许多功能的实现有赖于其生物力学特性,如粘弹性、张力、抗压力等,因此人体皮肤生物力学特性的研究有其重要意义。

皮肤是软组织,与其它生物软组织在力学特性上是相似的,如动脉、血管、心脏瓣膜和肌肉等,它们都有应力-应变关系、应力松弛、蠕变、滞后、各向异性等性质,以及需要预调。

关键字:软组织,应力一应变曲线,特性,性质软组织的主要特点是具有大量结缔组织纤维,结缔组织起源于胚胎时期的间充质,具有连接、支持、养、保护等功能。

其细胞少而排列稀疏,细胞间质非常发达。

与人体运动有关的致密结缔组织多为规则结缔组织与不规则结缔组织。

软组织的基质具有支持和固着细胞的功能,营养物质及代谢产物可自由地通过这层基质在毛细血管和细胞之间进行交换,基质的主要成分是纤维性细胞间质,间质中的纤维是由成纤维细胞合成的,它们对组织能起到支持和加固的作用,包括胶原纤维、弹性纤维。

一、软组织的滞后环:应力-应变曲线滞后:应力-应变曲线滞后指对物体作周期性加载和卸载,加载和卸载时的应力-应变曲线不重合的特性。

在同样负载下,卸载曲线的拉长比值(受载下的长度与原来长度的比值)要比加载过程中的大,只有在卸载较多负荷情况下才能恢复到原有载荷状态下的变形。

即应力-应变曲线的上升曲线与下降曲线不相重合。

材料力学小论文竹竿性能分析

材料力学小论文竹竿性能分析

材料力学小论文竹竿性能分析竹子外形和截面性能的力学分析选课序号100 姓名杨建成学号2220133836摘要:略约200字一引言在日常生活中,随处可见竹子,竹竿可视为上细下粗、横截面为空心圆形的杆件。

这样的形状赋予了竹子很强的抗弯强度。

二力学分析材料力学的任务是在满足强度、刚度和稳定性的要求下,以最经济的代价为构件确定合理的形状和尺寸,选择适宜的材料,为构件设计提供必要的理论基础的计算方法。

换句话说,材料力学是解决构件的安全与经济问题。

所谓安全是指构件在外力作用下要有足够的承载能力,即构件要满足强度、刚度和稳定性的要求。

所谓经济是指节省材料,节约资金,降低成本。

当然构件安全是第一位的,降低经济成本是在构件安全的前提下而言的。

实际工程问题中,构件都应有足够的强度、刚度和稳定性。

本文以竹子为研究对象,其简化力学模型如下图所示。

竹子体轻,质地却非常坚硬,强度比较高,竹子的顺纹抗拉强度170Pa,顺纹抗压强度达80Pa 单位质量的抗拉强度大概是普通钢材的两倍。

根据材料力学,弯曲正应力是控制强度的主要因素,自然界的竹子经常受到来自风的力,主要是弯矩,主要是弯曲正应力。

从公式可以看出,当弯矩一定的时候,正应力与惯性矩正反比。

截面为实心圆的对中性轴的惯性矩,大部分树木都是这种结构。

(假设实心和空心竹子的横截面)2.1 竹子的弯曲强度分析根据材料力学的弯曲强度理论, 弯曲正应力是控制强度的主要因素, 弯曲强度条件为maxmax []zM W σσ=≤ (1)横截面如上图所示。

实心圆截面和空心圆截面的抗弯截面模量分别为:332W d π=实 (2)341132()()D W D Dπαα=-=空 (3) 式中,d 是实心杆横截面直径,D 和D 1分别是空心杆横截面外径和内径,1D Dα=为空心杆内外径之比。

当空心杆和实心杆的两横截面的面积相同时222144(=)D d D ππ- (4)可得 2222211((=))D D d D α-=- (5)2=1-d D α (6)把上式代入式(2),得34232322(1-11-W 1321W 11-)32空实()D D απαααπ+==> (7)空心圆截面的抗弯截面模量比等截面积的实心圆截面的抗弯截面模量大,并且空心圆截面杆的内、外直径的比值α越大,其抗弯截面模量越大,杆的抗弯强度越高。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

关于G=E
的证明
2(1+ν)
摘要:众所周知,材料力学在工科专业中发挥着不可忽视的重要基础作用,前人们也对此进行了深入的研究和探索,为我们现在的快速计算打下了良好的基础,胡克定律的发明极大方便了弹力的计算,而剪切模量G、弹性模量E和泊松比ν的发现也方便了我们对应力的计算,三者关系的得出更是提升了我们的计算效率。

本文首先对剪切模量、弹性模量和泊松比的重要意义进行了说明,然后证明了三者之间的关系,最后简要谈一些相关应用。

关键词:剪切模量、弹性模量、泊松比、应用
引言:在学习《材料力学》到关于扭转时,学到了弹性胡克定律:σ=Eε,式中σ为正应力,E为弹性模量,ε为线应变;泊松比:v=ε1

ε2
式中v为泊松比,ε1为横向线应变,ε2为轴向线应变;剪切胡克定律:τ=Gγ,式中τ为切应力,γ为切应变,G为切变模量。

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G=E。

但是教材中并没有给出详细证明,所以
2(1+ν)
我把这个问题留作材料力学实验论文的主要研究方面。

主要概念:
剪切模量:材料常数,是剪切应力与应变的比值。

又称切变模量或刚性模量。

材料的力学性能指标之一。

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。

剪切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。

弹性模量: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。

泊松比:是材料横向应变与纵向应变的比值的绝对值(即比值的负数),也叫横向变形系数,它是反映材料横向变形的弹性常数。

[3]首先,从量纲上进行分析,剪切模量和弹性模量的单位均为帕,泊松比的单位为1,公式符合量纲要求。

下面从公式
关系上进行分析,
为方便研究,笔
者选择纯剪切平
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=1
E (σ1−υσ3)=(1+υ)
E
τxy (1)
单元体内任意斜面上的线应变公式
εα=1
2(εx+εy)+1
2
(εx−εy)cos2α+1
2
γxy cos2α (2)
公式(2)推导如下:
图2 图3
图4 图5
如图2,取一微元体,设其边长分别为dx, dy,角度为α,则可得下式:
由图3可知:ΔL1=εx dx cosα (3)
由图4可知:ΔL2=εy dy sinα (4)
由图5可知:ΔL3=γ
xy
dx sinα (5)
由叠加定理和(3)(4)(5)可得,ΔL=ΔL1+ΔL2+ΔL3,
α
εdx
εα=ΔL ΔS =εx dx cos α+εy dy sin α+γxy dx sin αΔS
因为
dx ds
=cos α,dy
ds =sin α。

所以
εα=εx cos αcos α+εy sin αsin α+γxy cos αsin α =12(εx +εy )+12(εx −εy )cos 2α+1
2
γxy cos 2α
令α=45°εx =εy =0,则单元体中45°方向的应变为
ε45.=
γxy 2
(6)
τxy =GγXY (7)
因为45°方向是最大主应变方向,所以二者相等,即
ε45.=ε1 (8)
由(1)、(6)、(7)和(8)可知,
τxy 2G
=
(1+v)E
,化简可得
G =
E
2(1+ν)
故原公式得证。

相关文档
最新文档