机械强度理论课程论文备用资料

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机械工程论文提纲

机械工程论文提纲

机械工程论文提纲
一、背景介绍
1.机械工程的概念和发展历史
2.机械工程在现代社会中的重要性
3.我们选择的研究方向和目的
二、文献综述
1.相关领域的研究概述
2.文献中已有的研究成果和发现
3.目前研究中存在的问题和挑战
三、研究方法和实验设计
1.研究方法的选择和理论基础
2.实验设备和工具的介绍
3.研究样本或者实验对象的选择和准备
四、实验结果和数据分析
1.实验结果的描述和展示
2.数据收集和处理的方法
3.实验结果与预期的差异或者相似性的分析
五、讨论和分析
1.对实验结果的解释和理论分析
2.结果与现有文献研究的对比和讨论
3.研究中可能存在的局限性和不足之处
六、结论和展望
1.研究的总结和归纳
2.对结果的综合评价和意义
3.对进一步研究的展望和建议。

机械设计中的强度与刚度原理

机械设计中的强度与刚度原理

机械设计中的强度与刚度原理机械设计中的强度与刚度是两个基本概念,它们在保证机械零部件正常运行和承载力的基础上发挥着重要的作用。

本文将介绍机械设计中的强度与刚度原理,并探讨它们的应用。

一、强度原理强度是指物体抵抗外部力量破坏的能力。

在机械设计中,强度是指机械零部件在受到外力作用时不发生破坏或过大变形的能力。

了解和掌握材料的强度特性对于机械设计师来说是至关重要的。

1.材料的强度特性材料的强度特性主要包括抗拉强度、屈服强度、硬度等。

抗拉强度是指材料抵抗拉伸力的能力,屈服强度是指材料开始产生塑性变形的力量。

硬度则是评估材料抵抗刮削或压入力的能力。

2.强度计算方法强度计算方法主要采用材料力学理论,根据受力零件的几何形状和材料特性,进行强度计算。

强度计算的目的是为了保证机械零部件在设计寿命内不发生破坏。

二、刚度原理刚度是指物体抵抗变形的能力。

在机械设计中,刚度是指机械结构在受到外力作用时变形量足够小,不影响机械性能的能力。

刚度的设计可以保证机械工作的精度和稳定性。

1.刚度计算方法刚度计算方法主要采用弹性力学与材料力学等原理。

通过计算机械零部件的弹性变形,来确定机械结构的刚度。

刚度计算的目的是为了确保机械零部件在工作时不发生过大的变形,从而保证机械系统的精度和稳定性。

2.提高刚度的方法为了提高机械系统的刚度,可以采取以下方法:(1)选择合适的材料:优质材料具有较高的刚度,可以提高机械系统的整体刚度。

(2)优化结构设计:合理设计机械结构的几何形状和布局,减少变形,从而提高刚度。

(3)采用补偿措施:在一些特殊情况下,可以通过增加支撑物、加装衬套等方式来提高机械系统的刚度。

三、强度与刚度的关系在机械设计中,强度与刚度是相互关联的。

一方面,强度的提高可以增加机械结构的刚度,减小变形量;另一方面,刚度的提高也可以增加机械结构的强度,减小应力集中。

因此,强度与刚度在机械设计中需要综合考虑。

强度和刚度的关系可以通过合理选择材料和优化结构设计来实现。

机械工程中的材料强度分析资料

机械工程中的材料强度分析资料

机械工程中的材料强度分析资料材料强度是机械工程中一个重要的指标,对于工程设计和材料选择具有决定性的影响。

本文将对机械工程中的材料强度进行分析,旨在探讨材料强度对机械性能和结构设计的重要性,并介绍一些常见的材料强度测试方法。

一、材料强度的概念和意义材料强度是指材料在外力作用下能够抵抗变形和破坏的能力。

在机械工程中,材料强度是评价材料性能的重要指标之一,也是设计和选择材料的关键因素。

材料强度直接影响着机械零件和结构的安全性、可靠性和使用寿命。

二、常见的材料强度指标1. 抗拉强度(Tensile Strength)抗拉强度是指材料在正向拉伸力作用下所能承受的最大应力值。

通常用来表示材料的耐切削性和延展性。

抗拉强度高的材料能够承受更大的外拉力,适用于制作负荷较大的零件。

2. 屈服强度(Yield Strength)屈服强度是指材料开始产生塑性变形的最大应力值。

在这个应力范围内,材料会发生可逆的弹性变形。

屈服强度的高低决定着材料的韧性和变形能力。

3. 硬度(Hardness)硬度指材料抵抗外部力量压入的能力。

通常用来表示材料的耐磨性和抗变形能力。

硬度高的材料适用于制造需要承受较大压力和摩擦力的零件。

4. 冲击韧性(Impact Toughness)冲击韧性是指材料在受到冲击载荷时抵抗破裂的能力。

材料的冲击韧性与其断裂性能密切相关,对于承受冲击和震动载荷的零件尤为重要。

三、材料强度测试方法1. 拉伸试验拉伸试验是一种常见的材料强度测试方法,通过施加拉力来测试材料的抗拉强度和屈服强度。

这种方法简单直观,适用于金属材料、塑料材料和复合材料的测试。

2. 压缩试验压缩试验是测试材料抵抗压缩力的能力,常用于脆性材料和岩石等的测试。

通过施加压缩力来测定材料的强度和压缩模量。

3. 硬度测试硬度测试是测定材料硬度的方法,包括洛氏硬度测试、巴氏硬度测试、维氏硬度测试等。

这些测试方法可以快速准确地测定材料的硬度值。

4. 冲击试验冲击试验是测试材料冲击韧性的方法,常用的试验设备有冲击试验机和落锤试验机。

机械设计基础机械结构的强度与刚度分析

机械设计基础机械结构的强度与刚度分析

机械设计基础机械结构的强度与刚度分析在机械设计中,结构的强度和刚度是两个非常重要的指标。

强度决定了机械结构在受力情况下的承载能力,刚度则关系到机械结构的变形和稳定性。

本文将探讨机械结构的强度和刚度分析的基本原理和方法。

一、强度分析1. 强度设计基本原理在进行结构的强度设计时,需要考虑机械结构受力情况下的应力和变形情况。

强度设计的基本原则是保证机械结构在各种负载情况下都不会出现破坏。

常用的强度设计方法有极限强度设计法和工作强度设计法。

极限强度设计法是基于材料的强度极限进行设计,通过比较应力和材料强度之间的关系来判断结构是否安全。

工作强度设计法则是根据材料的工作强度进行设计,将应力与工作应力进行比较来判断结构的安全性。

2. 强度分析方法在进行强度分析时,首先需要确定机械结构受力情况下的应力分布。

常见的受力情况包括拉力、压力、弯矩等。

根据受力情况,可以通过解析法、有限元法等方法计算结构的应力分布。

解析法是基于力学原理和材料力学性质的计算方法,通过数学公式和材料力学公式计算出结构的应力。

有限元法则是将结构分割为小块,然后通过数值计算方法求解每个小块上的应力,最终得到整个结构的应力分布。

二、刚度分析1. 刚度设计基本原理刚度是指机械结构受力情况下的变形程度。

在机械设计中,需要保证机械结构在受力情况下变形不超过允许范围,以确保机械结构的工作效果和稳定性。

刚度设计的基本原理是通过设计结构的几何形状和材料来控制结构的变形程度。

2. 刚度分析方法刚度分析的方法主要包括解析法和有限元法。

解析法是通过力学公式和材料力学公式计算结构的刚度。

有限元法是将结构离散化,并使用数值计算方法求解每个小块上的位移,最终得到整个结构在受力情况下的变形程度。

综上所述,机械结构的强度和刚度分析是机械设计中非常重要的一部分。

通过合理地进行强度和刚度设计,可以保证机械结构在工作时的安全性和稳定性。

强度和刚度分析的方法主要包括解析法和有限元法,设计工程师可以根据实际情况选择合适的方法进行分析。

机械工程中的强度与刚度分析

机械工程中的强度与刚度分析

机械工程中的强度与刚度分析机械工程是一门研究和应用机械原理、材料力学与结构力学等知识的学科,强度与刚度是机械设计中非常重要的两个参数。

强度与刚度的分析对于确保机械设备的安全运行和性能稳定起着至关重要的作用。

一、强度分析强度是材料抵抗外力破坏的能力。

在机械设计中,我们需要根据特定的工作条件和所使用的材料性能来计算和分析零部件的强度。

常见的强度计算方法有应力-应变分析、最大主应力理论、能量法等。

应力-应变分析是一种常用的强度分析方法。

材料在外力作用下产生应变,而应变又引起材料内部的应力分布。

通过确定材料的弹性模量和材料的极限强度,在受力状态下计算出材料的最大应力情况,从而判断零部件是否能够承受工作条件下的力量。

这种方法适用于弹性变形的情况,能够较准确地预测零部件的强度。

最大主应力理论是一种简化而实用的强度计算方法。

该理论认为,在受力情况下,材料的破坏主要发生在最大主应力达到材料的屈服强度时。

通过找出受力情况下的最大主应力,与材料的屈服强度进行比较,就可以得出零部件是否能够耐受外力的结论。

这种方法适用于一般工程实践中对零部件强度的初步评估,是一种快速而简单的分析方法。

能量法是一种综合考虑材料内部应力和应变分布的计算方法。

它基于能量守恒定律,通过计算材料受力时的应变能和应力能,确定零部件的强度。

能量法适用于非弹性变形情况下的强度分析,可考虑材料的塑性变形特性,对于工程实际中较为复杂的受力情况有着较准确的分析能力。

强度分析在机械工程中具有重要的意义。

只有保证零部件的强度满足要求,才能确保机械设备在工作条件下的稳定运行。

同时,强度分析也有助于减轻零部件的重量,提高整体性能,节约材料和成本。

二、刚度分析刚度是材料抵抗变形的能力。

在机械设计中,刚度分析是确定零部件在受力情况下变形程度的一种方法。

通过计算零部件的刚度,可以合理设计机械结构,确保其在工作条件下的稳定性和准确性。

刚度分析主要包括弹性刚度与局部和整体刚度。

机械设计中的强度原理了解机械零件设计中的强度要求

机械设计中的强度原理了解机械零件设计中的强度要求

机械设计中的强度原理了解机械零件设计中的强度要求在机械设计中,强度是一个非常重要的考虑因素。

强度要求是指机械零件在使用中所能承受的最大力或应力。

设计师需要了解强度原理以满足强度要求,并确保设计的机械零件能够安全可靠地运行。

强度原理的了解既包括对材料强度特性的认识,也包括对受力分析的理解。

以下将从这两个方面进行阐述。

一、材料强度特性材料的强度是指材料能够承受的最大外力或应力。

不同材料具有不同的强度特性,常见的材料强度特性包括抗拉、抗压、抗弯、抗剪等等。

设计师需要详细了解所选材料的强度特性,以确保机械零件能够经受住各种应力。

机械设计中常用的材料包括金属材料和非金属材料。

金属材料通常具有较高的强度和刚性,常见的金属材料有钢、铁、铝等。

非金属材料如塑料、玻璃纤维等通常具有较低的强度和刚性,但因其具有轻质、便于成型等特点,在某些场合也可以使用。

了解材料强度特性可以确保机械零件在使用过程中不会发生过大的变形或破坏。

二、受力分析在机械设计中,了解受力分析是非常重要的。

设计师需要明确机械零件所受的作用力和受力方式,进而可以进行相应的强度计算。

机械零件主要承受的力有以下几种:1. 引起零件拉伸或压缩的拉力或压力:这种力会导致零件的拉伸或压缩,并对零件的强度提出要求。

2. 引起零件弯曲的弯矩:这种力会使零件发生弯曲变形,特别是对于较长的零件,弯曲强度要求会很高。

3. 引起零件剪切的剪力:这种力会导致零件的切变形变,设计师需要确保零件具有足够的剪切强度。

受力分析可以通过应力分析、应变分析和变形分析等方法来进行。

计算这些分析值后,设计师可以与材料的强度特性进行对比,以确保设计满足强度要求。

总结机械设计中的强度原理的了解对于满足强度要求至关重要。

设计师需要熟悉所选材料的强度特性,并进行受力分析来确定机械零件的强度要求。

只有在了解强度原理的基础上,才能够设计出安全可靠的机械零件。

通过对材料强度特性的了解和受力分析,机械设计师可以合理选择材料,并进行结构设计,以满足机械零件的强度要求。

机械设计中的机械强度与刚度分析

机械设计中的机械强度与刚度分析

机械设计中的机械强度与刚度分析在机械设计中,机械强度与刚度是两个重要的概念。

机械强度指的是机械结构在受到外界力的作用下能够保持稳定的能力,而机械刚度则指的是机械结构在受到外力作用时不发生过大变形的能力。

本文将对机械强度与刚度的分析方法以及影响因素进行讨论。

第一部分:机械强度分析机械强度的分析是为了确保机械结构在工作过程中不会出现破坏的情况。

在机械设计中,我们通常使用强度分析来评估机械结构的强度。

强度分析可以分为静态强度分析和动态强度分析两种情况。

静态强度分析主要是通过分析机械结构在静态载荷作用下的受力情况来评估其强度。

常见的静态强度分析方法包括弹性力学分析、有限元分析等。

这些方法可以帮助工程师计算和评估机械结构在静态载荷下的应力、变形等参数,从而确定结构的破坏强度,为设计提供依据。

动态强度分析是指机械结构在动态载荷作用下的强度分析。

动态载荷包括冲击载荷、振动载荷等。

在进行动态强度分析时,需要考虑到载荷的频率、幅值等因素,以及材料的动态性能。

常见的动态强度分析方法包括动力学分析、模态分析等。

第二部分:机械刚度分析机械刚度的分析是为了保证机械结构在工作时不会发生过大的变形,从而满足设计要求。

机械刚度的分析方法包括静态刚度分析和动态刚度分析两种情况。

静态刚度分析通过计算机械结构受到外力作用时的变形情况来评估其刚度。

常见的静态刚度分析方法包括刚度矩阵分析、有限元分析等。

这些方法可以帮助工程师计算和评估机械结构在静态载荷下的变形和刚度参数,从而确定结构的刚度,为设计提供依据。

动态刚度分析是指机械结构在动态载荷作用下的刚度分析。

动态刚度的计算需要考虑载荷的频率、幅值等因素,以及材料的动态性能。

常见的动态刚度分析方法包括模态分析、振动分析等。

第三部分:影响机械强度与刚度的因素机械强度和刚度受多种因素的影响,包括结构形状、材料性能、载荷情况等。

结构形状是影响机械强度和刚度的重要因素之一。

不同的结构形状将导致不同的应力分布和变形情况。

机械工程中的材料强度分析

机械工程中的材料强度分析

机械工程中的材料强度分析在机械工程领域中,材料的强度分析是一个至关重要的课题。

材料的强度决定了其能够承受的力量和压力,从而影响到机械设备的性能和可靠性。

在本文中,我们将探讨材料强度分析的基本原理、常见测试方法以及材料强度分析在机械工程中的应用。

材料强度分析的基本原理是基于材料的力学性质。

材料的强度可以通过应力-应变曲线来描述。

应力是材料内部的力量分布,通常用力与面积的比值来表示。

应变是材料在受力下发生的形变,通常用形变与原始尺寸的比值来表示。

应力-应变曲线可以通过实验测量得到,从而确定材料的强度。

常见的材料强度测试方法包括拉伸试验、压缩试验和弯曲试验。

拉伸试验是最常用的测试方法之一,通过施加拉力来测量材料的强度。

在拉伸试验中,材料被夹持在两个夹具之间,并施加拉力,逐渐增加载荷直至材料断裂。

通过测量载荷和形变,可以得到应力-应变曲线,从而确定材料的强度。

压缩试验和弯曲试验也是常用的材料强度测试方法。

压缩试验是将材料置于两个平行的夹具之间,并施加压力,测量材料的强度。

弯曲试验是将材料放置在两个支撑点之间,并施加力矩,测量材料的强度。

这些试验方法可以提供不同方向上的强度数据,从而更全面地了解材料的性能。

材料强度分析在机械工程中有着广泛的应用。

首先,材料的强度决定了机械设备的承载能力。

例如,在设计桥梁或建筑物时,需要考虑材料的强度以确保其能够承受预期的荷载。

此外,在设计机械零件时,也需要考虑材料的强度以确保其能够在工作条件下保持结构的完整性和稳定性。

其次,材料的强度还影响到机械设备的寿命和可靠性。

如果材料的强度不足以承受工作条件下的应力和压力,可能导致材料的疲劳和损坏。

因此,在机械设备的设计和制造过程中,需要进行材料强度分析,以确保材料的强度满足使用要求,并提高设备的可靠性和寿命。

此外,材料强度分析还可以用于材料的选择和优化。

不同材料具有不同的强度特性,选择合适的材料可以提高机械设备的性能和效率。

通过对不同材料的强度分析,可以评估其适用性和可行性,并选择最佳的材料。

机械工程中的结构强度研究

机械工程中的结构强度研究

机械工程中的结构强度研究引言:机械工程是一门涉及机械设备设计、制造和维护的学科,而结构强度研究作为机械工程的重要组成部分,对于确保机械设备的安全运行至关重要。

本文将探讨机械工程中的结构强度研究,包括强度概念、强度分析方法以及结构强度提升的技术手段。

1. 强度概念的引入结构强度是指在外部作用下,使结构在不发生破坏的情况下,能够承受的能力。

在机械工程中,结构常常承受着各种力和载荷的作用,例如压力、张力、剪力等。

因此,必须对结构的强度进行科学研究和分析,以保证机械设备的正常运行。

2. 强度分析方法(1)静力学方法:静力学方法是一种常用的结构强度分析方法,通过分析结构在静力平衡条件下的力学性质,计算结构在外力作用下的应力和变形情况。

静力学方法可以解决大多数机械结构的强度问题,但对于复杂结构以及动态载荷作用下的强度分析有一定的局限性。

(2)有限元方法:有限元方法是一种近年来发展迅速的结构强度分析方法,它通过将结构离散成有限个网格单元,利用数值计算的方法对每个单元进行应力和变形的分析,最后得出整个结构的强度评估结果。

有限元方法具有较高的分析精度和适用范围,广泛应用于机械工程中的结构强度研究。

(3)试验方法:试验方法是一种验证结构强度的直接手段,通过对结构进行实际加载,测量结构在不同载荷下的力学性能,如应力、应变等,从而判断结构的耐久性和可靠性。

试验方法在结构强度研究中具有重要作用,特别适用于验证和校准数值计算方法的准确性。

3. 结构强度提升的技术手段(1)材料优化:材料的选用对结构强度具有重要影响。

通过采用高强度、高韧性的材料,可以使结构的承载能力和抗疲劳能力得到提升。

同时,合理的材料选择还能减小结构的自重,提高结构的整体性能。

(2)结构优化:结构优化是一种通过减少结构的质量和改变结构的形状,以提高结构强度的技术手段。

通过调整结构的几何形状、厚度分布和加强筋等,能够使结构在承受相同载荷的情况下,达到更好的强度性能。

机械结构的材料强度性能研究

机械结构的材料强度性能研究

机械结构的材料强度性能研究机械结构的材料强度性能研究是关于材料性能在机械结构中的运用和研究。

材料强度性能的研究对机械结构的设计和可靠性具有重要意义。

在本文中,我们将探讨材料强度性能研究的意义,常见的材料强度测试方法和工具,以及材料强度性能在机械结构中的应用。

首先,材料强度性能研究的意义非常重大。

材料强度决定了机械结构的负荷能力和安全性,因此深入研究材料的强度性能对于设计出高质量的机械结构至关重要。

不同材料的强度性能差异较大,了解其强度特点能够帮助我们选择合适的材料,并进行有效的设计和应用。

其次,了解常见的材料强度测试方法和工具对于材料强度性能研究至关重要。

常见的材料强度测试方法包括拉伸试验、压缩试验、扭转试验等。

这些试验方法能够测量材料在不同载荷下的变形和破坏行为,进而评估材料的强度性能。

而在实验中,工具的选择也非常重要。

例如,拉伸试验常用的试样形状是圆柱形,采用万能试验机进行测试。

工具的选择应根据实验目的和试样形状来确定,以保证测试的准确性和可靠性。

最后,材料强度性能在机械结构中具有广泛的应用。

一方面,通过研究材料的强度性能,我们可以预测材料在机械结构中的受力性能,从而设计出更加安全和可靠的结构。

另一方面,材料强度性能的研究也为材料的优化和改进提供了指导。

通过了解材料在真实工作条件下的强度表现,我们可以选择更适合的材料和改进工艺,提高机械结构的性能和寿命。

总之,机械结构的材料强度性能研究是一个复杂而关键的领域。

通过深入研究材料的强度特性,我们可以为机械结构的设计和优化提供科学依据。

材料强度性能的研究对于保证机械结构的负荷能力和安全性至关重要,具有重要的工程意义。

希望本文能够帮助读者更好地理解机械结构中材料强度性能的研究以及在工程实践中的应用。

机械强度理论课程论文备用资料.

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自第二次世界大战以来。

随着高强材料和大型结构的广泛应用,一些按传统强度理论和常规设计方法设计、制造并经过严格检验的合格产品,先后发生了不少灾难性断裂事故。

据相关资料不完全统计,1943—1947年美国5000余艘焊接船接连发生了一千多起断裂事故。

其中完全损坏238艘。

参考文献(高庆工程断裂力学重庆重庆大学出版社1986)1949年,东饿亥俄煤气公司的圆柱形液态天然气罐发生爆炸,使周围街市变为废墟。

1978年7月,西班牙一个液体丙烯储罐爆炸,死伤260人。

1969年12月,美国俄亥俄河上的大桥突然断为24块,死亡46人,伤9人,当时载荷仅仅为设计载荷的40%。

1977你那,美国火车铁轨断裂事故800多起,损失超过60亿美元。

甚至经过严格检验的国防尖端产品,也有时出现断裂事故发生。

1950年,美国北极星导弹固体燃料发动机壳体在试验时发生爆炸,1965年美国著名的260SL—1固体火箭发动机压力壳在水压试验时发生脆断,断裂时应力为657MPa,而所用材料的屈服极限为1716.23MPa。

参考文献(吴清可防断裂设计北京机械工业出版社1991)这些灾难性事故,特别是国防尖端产品的脆断,引起人们的震惊和警觉,但用传统的“安全设计观点”却无法解释事故的原因,因为事故往往发生在断裂应力远远低于材料的屈服应力σs,甚至低于许用应力[σ]= σ/n的情况下。

而且过去认为强度很好的结构,如采用高强度钢材料和断面很厚的结构,反而易于发生低应力脆断事故,这就使得人们开始从根本上去探讨传统的设计思想,认识到他的不足,并竭力寻求更合理的设计途径。

从大量的断裂事故分析中发现,断裂皆与结构中存在缺陷和裂纹有关。

传统的设计思想把材料是为无缺陷的均匀连续体,而现今工程实际中的构建或材料都不可避免地存在着缺陷和裂纹。

因而实际结构的强度远远低于理想模型的强度,研究含缺陷(或裂纹)材料和结构的抗断裂性能,以及在各种工作环境下裂纹的平衡、扩展、失稳以及止裂规律有极其重要的现实意义。

机械设计强度理论

机械设计强度理论

2.1.3 强度理论机械零件所用材料的强度决定了其自身强度。

对塑性材料而言,当外载荷过大使其失效时,其变现为产生不可逆的塑性变形。

对脆性材料而言,当外载荷过大使其失效时,其将发生断裂。

其出现塑性变形时的屈服极限s σ和发生断裂时的强度极限b σ在单向力的作用下均可通过实验测定,其均可称为失效应力,在根据安全系数确定材料的许用应力[]σ,即可建立材料单向受力情况下的强度条件[]s σσ≤。

而实际构件的危险点的应力状态往往不是单向的,已无法通过实验方法来确定其强度条件。

为解决工程实际中遇到的复杂应力强度条件无法确定的问题,人们根据长期实践经验和资料分析,提出了一系列材料失效假说,即强度理论。

其利用单向应力下的实验结果,建立复杂应力下的强度条件。

1) 最大拉应力强度(第一强度理论)其认为最大拉应力是引起断裂的主要因素。

即认为无论是什么应力状态,只要最大拉应力达到与材料性质有关的某一极限值,材料就发生断裂。

既然最大拉应力的极值与应力状态无关,就可以用单向应力状态确定这一极限值。

单向拉伸只有第一主应力1σ,无第二主应力和第三主应力,即230σσ==。

当1σ达到强度极限b σ时,便发生断裂。

根据此理论,无论应力状态如何,只要最大拉应力1σ达到b σ就导致断裂。

将极限应力b σ除以安全系数得许用应力[]σ,所以按照第一强度理论建立的强度条件是[]1σσ≤ (2-1)2)最大伸长线应变理论此理论亦被称为第二强度理论,其认为最大伸长线应变是引起断裂的主要因素。

即认为无论是什么应力状态,只要最大伸长线应变1ε达到与材料性质有关的某一极限值,材料就发生断裂。

1ε极限值既然与应力状态无关,就可由单向拉伸来确定。

设单向拉伸直到断裂仍可用胡克定律计算应变,根据此理论,任意应力状态下,只要达到极限值/b E σ,材料就发生断裂。

故得断裂准则为1b E σε=(2-2)由广义胡克定律可得 11231[()]Eεσμσσ=-+ (2-3) 其中μ为泊松比,将(2-3)式代入(2-2)式得断裂准则123()b σμσσσ-+= (2-4)将b σ除以安全系数得许用应力[]σ,于是按照第二强度理论建立强度条件是[]123()σμσσσ-+≤ (2-5)3)最大切应力理论此理论亦被称为第三强度理论,其认为最大切应力是引起屈服的主要因素。

机械强度

机械强度

强度金属材料在外力作用下抵抗永久变形和断裂的能力称为强度。

按外力作用的性质不同,主要有屈服强度、抗拉强度、抗压强度、抗弯强度等,工程常用的是屈服强度和抗拉强度,这两个强度指标可通过拉伸试验测出强度是指零件承受载荷后抵抗发生断裂或超过容许限度的残余变形的能力。

也就是说,强度是衡量零件本身承载能力(即抵抗失效能力)的重要指标。

强度是机械零部件首先应满足的基本要求。

机械零件的强度一般可以分为静强度、疲劳强度(弯曲疲劳和接触疲劳等)、断裂强度、冲击强度、高温和低温强度、在腐蚀条件下的强度和蠕变、胶合强度等项目。

强度的试验研究是综合性的研究,主要是通过其应力状态来研究零部件的受力状况以及预测破坏失效的条件和时机。

强度是指材料承受外力而不被破坏(不可恢复的变形也属被破坏)的能力.根据受力种类的不同分为以下几种:(1)抗压强度--材料承受压力的能力.(2)抗拉强度--材料承受拉力的能力.(3)抗弯强度--材料对致弯外力的承受能力.(4)抗剪强度--材料承受剪切力的能力.屈服强度材料拉伸的应力-应变曲线yield strength是材料屈服的临界应力值。

(1)对于屈服现象明显的材料,屈服强度就是在屈服点在应力(屈服值);(2)对于屈服现象不明显的材料,与应力-应变的直线关系的极限偏差达到规定值(通常为0.2%的永久形变)时的应力。

通常用作固体材料力学机械性能的评价指标,是材料的实际使用极限。

因为材料屈服后产生颈缩,应变增大,使材料失去了原有功能。

当应力超过弹性极限后,变形增加较快,此时除了产生弹性变形外,还产生部分塑性变形。

当应力达到B点后,塑性应变急剧增加,曲线出现一个波动的小平台,这种现象称为屈服。

这一阶段的最大、最小应力分别称为上屈服点和下屈服点。

由于下屈服点的数值较为稳定,因此以它作为材料抗力的指标,称为屈服点或屈服强度(σs或σ0.2)。

有些钢材(如高碳钢)无明显的屈服现象,通常以发生微量的塑性变形(0.2%)时的应力作为该钢材的屈服强度,称为条件屈服强度(yield strength)。

机械毕业设计参考文献

机械毕业设计参考文献

机械毕业设计参考文献引言作为机械工程专业的毕业生,在进行毕业设计时,需要参考相关文献来支持自己的研究和设计。

本文将为机械毕业设计提供一些参考文献,包括机械工程基础、设计原理与方法、材料科学与工程、传动与控制等方面的文献。

1. 机械工程基础•Joseph Edward Shigley, Charles R. Mischke, Richard Gordon Budynas.Mechanical Engineering Design. McGraw-Hill Education, 2010.(《机械工程设计》)•R. L. Norton. Design of Machinery: An Introduction to the Synthesis and Analysis of Mechanisms and Machines. McGraw-HillScience/Engineering/Math, 2018.(《机械设计:机构与机器的综合与分析导论》)•V. B. Bhandari. Design of Machine Elements. McGraw-Hill Education, 2016.(《机械元件设计》)这些文献将为机械工程毕业设计提供基础的机械设计知识,包括机械工程的基本原理和设计方法。

2. 设计原理与方法•Alexander Slocum. Precision Machine Design. CRC Press, 1992.(《精密机械设计》)•Pahl, C. G., Beitz, W., & Feldhusen, J. & H. Engineering Design: A Systematic Approach. Springer, 2007.(《工程设计:一种系统的方法》)•Ulrich,.K.T, & Eppinger, S.D. Product Design and Development.McGraw-Hill Education, 2010.(《产品设计与开发》)这些文献涵盖了设计原理与方法的相关知识,包括精密机械设计、工程设计方法和产品设计与开发等方面的内容,为毕业设计的设计过程提供指导。

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自第二次世界大战以来。

随着高强材料和大型结构的广泛应用,一些按传统强度理论和常规设计方法设计、制造并经过严格检验的合格产品,先后发生了不少灾难性断裂事故。

据相关资料不完全统计,1943—1947年美国5000余艘焊接船接连发生了一千多起断裂事故。

其中完全损坏238艘。

参考文献(高庆工程断裂力学重庆重庆大学出版社1986)1949年,东饿亥俄煤气公司的圆柱形液态天然气罐发生爆炸,使周围街市变为废墟。

1978年7月,西班牙一个液体丙烯储罐爆炸,死伤260人。

1969年12月,美国俄亥俄河上的大桥突然断为24块,死亡46人,伤9人,当时载荷仅仅为设计载荷的40%。

1977你那,美国火车铁轨断裂事故800多起,损失超过60亿美元。

甚至经过严格检验的国防尖端产品,也有时出现断裂事故发生。

1950年,美国北极星导弹固体燃料发动机壳体在试验时发生爆炸,1965年美国著名的260SL—1固体火箭发动机压力壳在水压试验时发生脆断,断裂时应力为657MPa,而所用材料的屈服极限为1716.23MPa。

参考文献(吴清可防断裂设计北京机械工业出版社1991)
这些灾难性事故,特别是国防尖端产品的脆断,引起人们的震惊和警觉,但用传统的“安全设计观点”却无法解释事故的原因,因为事故往往发生在断裂应力远远低于材料的屈服应力σs,甚至低于许用应力[σ]= σ/n的情况下。

而且过去认为强度很好的结构,如采用高强度钢材料和断面很厚的结构,反而易于发生低应力脆断事故,这就使得人们开始从根本上去探讨传统的设计思想,认识到他的不足,并竭力寻求更合理的设计途径。

从大量的断裂事故分析中发现,断裂皆与结构中存在缺陷和裂纹有关。

传统的设计思想把材料是为无缺陷的均匀连续体,而现今工程实际中的构建或材料都不可避免地存在着缺陷和裂纹。

因而实际结构的强度远远低于理想模型的强度,研究含缺陷(或裂纹)材料和结构的抗断裂性能,以及在各种工作环境下裂纹的平衡、扩展、失稳以及止裂规律有极其重要的现实意义。

在工程实际中进行运用能够很好地解决抗断设计、合理选材、适当的热处理制度和加工工艺、预测构件的疲劳寿命、制定合理的质量检测制度和验收标准以及防止断裂事故发生有重要的作用。

具有裂纹的弹性体受力以后,在裂纹尖端区域将产生局部应力集中现象。

这种应力集中必然导致材料的实际断裂强度远远低于该材料的理论断裂强度。

工程实际中裂纹尺寸大小需要根据无损检测探伤结果加以换算而确定。

目前产用的无损探伤技术有超声波探伤、磁粉探伤和荧光粉探伤等技术。

缺陷的测量又与无损检测方法,探伤所用的仪器精度及探伤者的经验有关。

对确定的探伤设备及方法,就具体的结构而言,缺陷小于某一界限值后就探测不到了。

这就是探伤设备的精度有关。

同时还受到材料特性、裂纹形状位置、构件表面粗糙度、构件形状、工作环境等多种因素影响。

参考文献(李庆芬断裂力学及其工程应用哈尔滨哈尔滨工程大学1998)。

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