材料力学论文

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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 321W 11-)32空实()D D απααπ==> (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。

材料力学在生活中的应用

材料力学在生活中的应用

材料力学理论在生活中的应用这篇论文选取了三个生活实例,运用材料力学所学的知识,通过受力分析,应力分析,强度校核回答了三个基本问题:铝合金封的廊子窗格是否可以无限高;千斤顶的承载重量是否可以任意大小和桥梁。

关键词材料力学拉压强度挠度剪切压杆稳定组合变形受力单元体铝合金千斤顶1.铝合金封的廊子窗格是否可以无限高图一铝合金门窗、廊子走在大街上,我们可以看到各式各样的廊子样式,可以看到大小不一的窗格布置,学了材料力学这门课程,我们不禁要提问了,窗格尺寸的极限是多么大才能保证支撑它的铝合金材料安全,不会变形?现在就将这个模型抽象出来,假设铝合金材料是空心铝管,厚度可以任意选择,屈服强度取σ,只受玻璃给的压力(设玻璃居中,由于给定一段铝合金,主要承载件是玻璃,而且玻璃的相对总质量远远大于承载的铝合金的质量),外力⁄(忽略玻璃的宽度),玻璃高度为是均匀分布力,设普通玻璃的密度是ρkg mmH,取长度a mm的铝合金材料,宽度为b mm,高为h mm,如图二所示:图二 玻璃安装示意图 该结构危险点在铝合金与玻璃接触处,并且中间部位有一定的挠度(只要有承载,就一定有挠度),当承载到一定极限时,挠度太大不满足装配要求了,或者承载到一定极限就会使铝合金破坏。

情形(一):挠度w 不满足装配要求——将图二简化为图三(a)所示的力学简图,装配要求挠度值为[w],只要w ≤[w]即可。

首先,做外力矩M F ,单位力力矩图M̅,如图三(b)所示。

图三 (a) 简化模型图三 (b) 弯矩图 运用图乘法可以求的w=12×b 2×ρH 4×23×14×2=b ρH 48,进而,b ρH 48≤[w],可以满足装配要求。

如果给定了最大允许装配误差[w],知道铝合金管的宽b ,还知道所使用的玻璃的密度ρ,那么H ≤48[w]b ρ,也就是玻璃不可能无限高,是有一个极限值的。

情形(二):剪切破坏——因为玻璃是有一定的厚度的,设厚为δ在玻璃与铝合金接触的地方,有剪切力存在,考虑剪切面是矩形面,最大的剪切应力τ=32×F Q A ,力学简图如图四所示。

材料力学专业相关毕业论文范文

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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。

新型材料力学性能论文

新型材料力学性能论文

新型材料力学性能研究摘要:构件的强度、刚度与稳定性,不仅与构件的形状、尺寸及所受外力有关,而且与材料的力学性能有关,本文先简要介绍了材料的结构,主要研究新型材料的力学性能,并重点研究了多晶体材料力学性能特点。

关键词:材料力学性能刚度强度1 材料的结构材料的结构指的是材料的组成单元(原子或分子)之间互相吸引和互相排斥作用达到平衡时的空间分布,从宏观到微观可分为不同的层次,即宏观组织结构、显微组织结构、微观结构。

宏观组织结构是用肉眼或放大镜观察到的晶粒、相的集合状态。

显微组织结构或称为亚微观结构是借助光学显微镜、电子显微镜可观察到的晶粒、相的集合状态或材料内部的微区结构,其尺寸约为10-7~10-4m。

比显微组织结构更细的一层结构即微观结构包括原子及分子结构以及原子和分子的排列结构。

因为一般的分子尺寸很小,故把分子结构排列列为微观结构。

但对于高分子化合物,大分子本身的尺寸可达到亚微观的范围。

金属材料也可以看作是由晶体的聚集体构成的。

对纯金属一般认为是微细晶粒的聚集体;对合金可看作母相金属原子的晶体与加入的合金晶体等聚合而成的聚集体。

晶粒间的结合力要比晶粒内部的结合力要小。

软钢、铜、金、铝等之所以能够承受较大的塑性变形,是由于在发生滑移变形的同时,原子相互间的位置依次错开又形成了新的键,从整体看,是由于原子间的键难于断开的缘故。

晶粒晶界上的结合是机械结合,即金属由高温熔体凝固析晶时,相互啮合牢固地结合在一起。

晶粒间的接触面越大,结合力也越大。

2 材料的力学性能2.1 材料受牵伸时的力学性能材料断裂时均具有较大的残余变形,即均属于塑性材料。

不同的是,有些材料不存在明显的屈服阶段。

对于不存在明显屈服阶段的塑性材料,工程中通常以卸载后产生数值为0.2%的残余应变的应力作为屈服应力,称为屈服强度。

至于脆性材料,例如灰口铸铁与陶瓷等,从开始受力直至断裂,变形始终很小,既不存在屈服阶段,也无缩颈现象。

2.2 材料受压缩时的力学性能材料受压时的力学性能由压缩试验测定,一般细长试样压缩时容易失稳,因此在金属压缩试验中,通常采用短粗圆柱形试样。

材料力学论文

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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。

材料力学论文

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吊车梁强度和梁的立柱偏心压缩的研究姓名:白志同学号:201031020指导教师:王博摘要:吊车系统是工业厂房和实验室中重要的受力结构,其中包含大量的弯曲强度和稳定性的问题,我通过对吊车梁主要部位(连接部位和焊接部位等)的应力和对厂房中支撑梁的立柱偏心压缩的研究来研究吊车梁的安全性问题,并以此应用来解决提高吊车梁的强度问题,提出了几个方案。

关键词:弯曲强度,偏心压缩,连接部,截面核心,解决方案。

一、前言举一个实例,某实验室为跨长24米的工字型截面简支梁,材料为Q235钢,翼缘由多层钢板叠置组合而成,腹板为单层钢板,连接方式为铆钉连接和焊接,如果将将吊车的吨位从250t 升级至350t。

则需要对此实验室的吊车系统重新进行研究并提出提高吊车梁强度的方案。

经过资料搜集发现吊车梁的破坏有以下几个方面1、连接破坏。

2、疲劳破坏。

3、强度破坏。

4、梁的立柱的破坏。

由于本人目前为止知识水平的限制,许多方面可能会忽略掉。

如在网上搜集到吊车梁的受力特点有:①承受的吊车荷载是重复荷载,吊车荷载具有冲击和振动作用,要考虑荷载的动力特性。

②吊车荷载的偏心影响产生扭矩,要考虑扭矩的影响,制动系统与柱的连续破坏(包括制动梁与柱连接焊缝开裂,制动梁与柱连接的预埋件与柱剪切破坏等)以及制动系统本身杆件破坏。

这些方面我可能会忽略掉,在此做出提示。

二、简要分析1、本人先从简单方面入手,先进行对吊车梁的立柱强度进行计算,看是否满足其强度要求。

这里有一张实验室吊车系统图。

可以看见这个吊车系统的柱子,在材料力学书偏心拉压的课中也有此力学模型,如图(a)可看出一般力作用于F1所指的位置。

整体力学模型如图:我们知道吊车荷载是通过吊车桥架两侧的轮子分别传递到两边的吊车梁上。

在满负荷条件下,吊车的最大轮压取决于吊车主钩的位置,一般为了能简单计算我以主钩在中间位置进行计算。

并且补充一下通过原先知识了解:在工程中,对于偏心拉压问题,有时要求截面上只有一种应力,如建筑中的砖柱和石柱,要求截面上不出现拉应力。

力学原理的应用论文

力学原理的应用论文

力学原理的应用论文摘要本论文简要介绍了力学原理的基本概念与应用,并探讨了在实际工程中力学原理的重要性和应用效果。

通过列举实际案例,展示了力学原理在各个领域的应用,包括结构设计、材料力学、机械运动与控制、流体力学等。

研究结果表明,合理应用力学原理可以提高工程设计的安全性和效率,满足工程要求。

引言力学原理是研究物体平衡、运动和变形的基本理论。

在工程领域中,力学原理的应用十分广泛。

为了满足不同工程应用的需求,人们研究和发展了各种力学原理和方法,如静力学、动力学、弹性力学、塑性力学等。

本文旨在探讨力学原理在实际工程中的应用,以便更好地理解力学原理的重要性和效果。

力学原理在结构设计中的应用1.静力平衡原理:结构设计中,静力平衡是一个基本要求。

通过静力平衡原理,我们可以确定结构各部分的受力情况,从而进行合理的结构设计。

2.弹性力学原理:弹性力学原理主要用于结构的变形计算。

通过弹性力学原理,可以计算结构在受力时产生的变形,并确定结构的刚度和变形情况,以优化结构设计和满足工程要求。

3.破坏力学原理:在结构设计中,破坏力学原理用于预测结构的破坏状态和承载能力。

通过破坏力学原理,我们可以评估结构的安全性,从而防止结构在使用过程中出现破坏。

力学原理在材料力学中的应用1.应力应变关系:材料力学研究材料的应力和应变关系。

通过力学原理,我们可以得到类似胡克定律的应力应变关系,从而预测材料在受力时的变形情况。

2.破裂力学:破裂力学研究材料在受力时的破裂行为。

通过破裂力学原理,我们可以预测材料破裂的位置和破坏模式,帮助工程师选择合适的材料。

力学原理在机械运动与控制中的应用1.运动学原理:运动学原理用于研究物体的运动规律。

通过运动学原理,我们可以确定机械系统的位置、速度和加速度,并设计合适的运动轨迹和控制方案。

2.动力学原理:动力学原理用于研究物体的力学相互作用。

通过动力学原理,我们可以计算机械系统在受力时的运动状态和力学性能,帮助优化机械系统的设计和运行控制。

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。

材料力学实验教学改革与论文

材料力学实验教学改革与论文

材料力学实验教学的改革与探索【摘要】本文针对学生对材料力学实验的兴趣不高、重视不够以及材料力学实验室条件不足、考核制度单一等主要问题及其原因进行详细分析,提出一些有效的教学改革措施。

【关键词】材料力学实验;实验教学;教学改革;改革措施材料力学是工科机械类、土木类专业的一门专业基础课,对学好后序专业课程至关重要。

而材料力学的实验对于学生掌握材料力学理论知识起着很重要的作用,它实际上是材料力学教学的重要组成部分,对学生进行科学实验训练,加深理解所学理论知识,提高学生动手能力,科学创新思维能力起着积极和重要的作用。

近几年来,随着教学改革的不断深入,材料力学实验教学从实验内容、实验方法到实验手段等方面均发生了很大的变化,基本实验质量得到了全面提升,一批新开发的综合型、设计型实验逐渐走向成熟,并取得了阶段性成果。

但是,在改革过程中,还暴露出一些问题,值得教育者们进行深入思考和探讨。

1 实验教学的现状1.1 学生的学习积极性不高目前材料力学的主要教学模式是验证性实验,实验教学始终处于从属地位。

学生首先接受理论方面的知识,然后再通过实验验证所学知识的正确性,因此学生不能充分认识到材料力学实验的重要性。

由于实验之前已经了解了理论知识从而知道实验结果,所以学生对实验普遍失去兴趣,缺乏应有的积极性和主动性。

并且,在材料力学课程的最后成绩中要么不考虑实验,要么只作为一种参考,这一现象进一步导致学生对实验课的重视不够。

1.2 实验条件不足随着社会经济的快速发展,大部分院校招生规模扩大,学生人数日益增多,而材料力学实验教学的实验场地、实验设备、实验人员却难以大幅度增加,这对实验教学的质量带来很大的问题。

并且,部分高校采用多处校区的发展格局,使得原本不足的实验资源进一步分散,使得材料力学实验的教学质量受到很大的限制和影响。

由于实验条件的限制,学生上实验课时往往很多人围着一台设备,使得多数人是在“看”实验,很少有机会能动手“做”实验,这样很难达到实验的目的,更谈不上提高教学质量了,失去了实验教学在培养学生动手能力、创造能力、分析问题和解决实际问题能力方面的优势。

材料力学小论文3000字

材料力学小论文3000字

材料力学小论文3000字篇一:材料力学小论文材料力学小论文班级:机制 1104姓名:学号:1109331183导师: X X X2021.6生活中的材料力学材料力学在生活中的应用十分广泛。

大到机械中的各种机器,建筑中的各个结构,小到生活中的塑料食品包装,很小的日用品。

各种物件都要符合它的强度、刚度、稳定性要求才能够安全、正常工作,所以材料力学就显得尤为重要。

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。

拉伸与压缩变形;液压传动机构中的活塞杆在油压和工作阻力作用下受拉:内燃机的连杆在燃气爆发冲程中受压;起重机钢索在吊重物时,拉床的拉刀在拉削工件时,都承受拉伸;千斤顶的螺杆在顶起重物时,则承受压缩;桁架中的杆件不是受拉便是受压。

剪切变形? 生活中机械常用的连接件,如铆钉、键、销钉、螺栓等在连接中出现的变形属于剪切挤压变形,在设计时主要考虑其剪切应力。

扭转变形? 汽车的传动轴、转向轴、水轮机的主轴等轴类变形属于扭转变形。

扭转变形的其他应用实例弯曲变形?火车轴、起重机大梁等的变形属于弯曲变形。

其他弯曲变形实例组合变形? 车床主轴、电动机主轴工作时同时发生扭转、弯曲及压缩三种变形.钻床立柱同时发生拉伸与弯曲两种变形。

应力集中? 应力集中发生在切口、切槽、油孔、螺纹轴肩等这些尺寸突然改变处的横截面上。

材料力学通常包括两大部分:一部分是材料的机械性能,材料的力学性能参量不仅可用于材料力学的计算,而且也是固体力学其他分支的计算中必不可少的依据;另一部分是杆件力学分析。

杆件按受力和变形可分为拉杆,压杆受弯曲的粱和受扭转轴。

杆中的内力有轴(杆件)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,可将问题分为线弹性问题、几何非线性问题、物理非线性问题三类。

生活中机械常用的连接件,如铆钉、键、销钉、螺栓等的变形属于剪切变形,在设计时应主要考虑其剪切应力。

材料力学论文

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《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【范本模板】

材料力学论文【范本模板】

材料力学在生活建筑学的运用摘要:近年来随着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.现就高层建筑结构的设计要点谈谈材料力学在建筑学中的应用.关键词:高层建筑;材料力学;结构体系;结构分析一:材料力学知识简介与生活中的运用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。

研究材料在外力作用下破坏的规律;为受力构件提供强度,刚度和稳定性计算的理论基础条件;解决结构设计安全可靠与经济合理的材料力学基本假设;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。

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。

20世纪产生的另一些高新技术,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。

材料力学性能论文

材料力学性能论文

《材料力学性能》学习之收获与体会通过开学至今近两个月对材料力学性能的学习,对本课程学习内容作出以下总结:一、材料的拉伸性能:拉伸试验虽然是简单的、但却是最重要的应用最广泛的力学性能试验方法。

拉伸试验可以测定材料的弹性、强度、塑性、应变硬化和韧性等许多重要的力学性能指标。

这些性能指标统称为拉伸性能。

它是材料的基本力学性能。

根据拉伸性能可以预测材料的其他力学性能。

本章主要介绍了在室温大气中,在单向拉伸载荷作用下,用用光滑试件测定的具有不同变形和硬化特性的材料的应力-应变曲线和拉伸性能参数。

二、弹性变形与塑性变形:任何构件在服役过程中都要承受一定的应力,但又不能产生塑性变形。

对于某些零构件,例如精密机床的构件,即使是微小的弹性变形也不允许,否则就会降低零件的加工精度。

零构件的刚度决定于两个因素:构件的几何和材料的刚度。

表征材料的力学性能指标是弹性模量。

当应力超过极限,金属就开始塑性变形。

塑性是材料的一种非常重要的力学性能。

正是因为金属有塑性,才能利用不同的加工方法将其制成各种几何形状的零件。

在加工过程中,应当提高材料的塑性,降低塑性变形应力——弹性极限和屈服强度。

在服役过程中,应当提高材料的弹性极限和屈服强度,使零构件能承受更大的应力,同时也要有相当的塑性以防止脆性断裂。

本章联系金属的微观结构讨论了弹性性能、弹性不完善性、塑性变形、应变硬化及有关的力学性指标和测定方法以及它们在工程中的实用意义。

三、其它静加载下的力学性能:机械和工程的很多零件是在扭曲、弯矩或轴向压力作用下服役的。

因此,需要测定材料在扭转、弯曲和轴向压缩加载下的力学性能,作为零件设计,材料选用和制订热处理工艺的根据。

若不考虑零件服役时的力学状态,采用不恰当的力学性能指标来评价材料,很有可能造成材料选用不合理,热处理工艺不当,以致零件的早期失效。

在工程中往往还应用一些低塑性、以至脆性材料,如高碳工具钢、铸造合金和结构陶瓷等,制作工具和零件。

材料力学论文

材料力学论文

材料力学论文材料力学是研究材料的力学性质和行为的学科。

其中一项重要的研究内容是材料的强度和刚度。

强度是材料抵抗外力破坏的能力,而刚度则是材料对外力的变形程度的抵抗能力。

这两个性质对于材料的设计和应用至关重要。

本文将介绍材料强度和刚度的研究方法和应用。

首先,材料的强度可以通过材料的屈服强度和抗拉强度来评估。

屈服强度是指材料在受力过程中开始产生塑性变形的应力值,而抗拉强度则是材料能够承受的最大拉力。

这两个值可以通过拉伸实验得到。

在拉伸实验中,一块样品会被加上拉力,从而引发变形。

通过测量应力和应变的关系,可以得到屈服强度和抗拉强度。

这些数据对于材料的强度分析和选材非常重要。

其次,材料的刚度可以通过杨氏模量来评估。

杨氏模量是衡量材料刚度的一个重要参数,它描述了材料在给定应力下产生的应变程度。

杨氏模量也可以通过拉伸实验获得。

拉伸实验中,材料在受力后产生的应力和应变关系可以用来计算杨氏模量。

杨氏模量对于材料的设计和力学性质分析非常重要,可以用来预测材料的弹性行为和承载能力。

最后,材料的强度和刚度对于材料的应用有着重要影响。

例如,在工程中,选择合适的材料以满足设计要求十分关键。

如果需要一种轻而坚固的材料,可选择强度高、刚度适中的材料;如果需要弹性变形较小的材料,可选择刚度高的材料。

材料强度和刚度的研究可以帮助工程师更好地理解材料的力学行为,并为设计和材料选择提供依据。

综上所述,材料力学是研究材料强度和刚度的学科,通过实验和数值模拟等方法来评估材料的力学性质。

材料的强度和刚度对于材料的设计和应用具有重要意义。

通过研究材料的力学行为,可以为工程设计提供参考,提高材料的性能和可靠性。

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。

金属材料的力学性能研究毕业论文

金属材料的力学性能研究毕业论文

金属材料的力学性能研究毕业论文摘要:本论文旨在研究金属材料的力学性能,通过分析材料的力学特性和加工工艺对其性能的影响,以期提高金属材料的应用价值。

首先,介绍了金属材料力学性能的基本概念和相关理论知识。

其次,以某特定金属材料为例,通过实验和数值模拟的方法,深入探究其力学性能在不同条件下的变化规律,并对其应用前景进行评估。

最后,提出了未来金属材料力学性能研究的发展方向与挑战。

1. 引言在现代工业中,金属材料被广泛应用于制造业、航空航天工程、汽车工业等领域。

材料的力学性能是评判其使用性能的重要指标,因此对金属材料力学性能的研究具有重要意义。

本文旨在探索金属材料力学性能的关键因素,以期提高材料的机械强度、韧性和耐磨性,从而广泛应用于实际工程中。

2. 金属材料力学性能的基本概念2.1 弹性模量弹性模量是衡量材料抵抗外力变形程度的指标,其数值越大代表材料越硬。

弹性模量与材料的原子间力有关,可以通过实验和理论模拟方法计算和测定。

2.2 屈服强度屈服强度是金属材料在受到外力作用下开始产生塑性变形的临界值。

屈服强度的大小直接影响材料的机械性能和使用寿命,可以通过压缩试验、拉伸试验等实验方法进行测定。

3. 材料力学性能与加工工艺的关系3.1 冷加工冷加工是指在室温下对金属材料进行塑性变形的工艺。

通过冷加工可以改善材料的强度、硬度和韧性,但同时也会导致材料变脆和晶界变异等问题。

3.2 热加工热加工是指在高温下对金属材料进行塑性变形的工艺。

相比冷加工,热加工能够更充分地改善材料的晶体结构和塑性变形能力,但也存在加热温度控制和后续退火等工艺问题。

4. 实验与数值模拟研究4.1 实验设计通过选取特定金属材料,采用不同试样形状和尺寸,结合拉伸试验、压缩试验等实验方法,探究金属材料的力学性能及其与加工工艺的关系。

4.2 数值模拟通过建立金属材料力学行为的数学模型,运用有限元分析方法,模拟金属材料在受力下的变形行为和力学性能。

结合实验结果进行验证和优化。

任务二材料力学范文

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。

【材料力学论文——“泰坦尼克”号沉没事故的案例分析】

【材料力学论文——“泰坦尼克”号沉没事故的案例分析】

材料力学论文——“泰坦尼克”号沉没事故的案例分析{前言:本科生材料力学作业及论文可以用到。

欢迎借鉴,大篇幅抄袭有风险}众所周知,“泰坦尼克”号沉没事件是人类历史上最严重的海难事故之一。

1912年4月14日晚,号称“永不沉没”的当时世界第一豪华游轮“泰坦尼克”号,在北大西洋洋面上撞上了冰山而沉入海底。

1500多人在此次事故中丧生。

这场悲剧即便已经过去了一百多年,回想起来仍然令人扼腕叹息。

而从材料力学的角度,分析此次事故的原因,还是能够找到非常多的经验教训的。

一.事故背景——船速太快“泰坦尼克”号的重量约为46000吨,当时航行速度是22.3节(约41.3km/h),很大程度的超出了夜间海面航行的安全速度。

这样快的速度与巨大的质量,形成了巨大的动量,使得船体在与冰山碰撞时产生了极大的冲击力,并在碰撞处形成巨大的局部应力。

二.碰撞前——躲避方向错误发现冰山后,船员立即作出躲避措施,大副下达了“左满舵、全船推进器紧急倒退”这两个指令。

后来证实,第二个指令“减速”是正确的选择,而第一个命令“左满舵”是一个致命的错误。

“泰坦尼克”号的设计上,船底被分成一个个防漏隔舱,即便4个防漏隔舱灌满海水船身依然可以保持不沉没,多于4个则不行。

大副下令37秒后,”泰坦尼克”号与冰山相撞。

碰撞不是发生在船头正面,而是侧面的右舷。

船头的钢板比较厚,而且下方只有一个防漏隔舱,如果正面撞击冰山,即便船头撞毁也不会发生沉没的事故。

但“左满舵”后,船体没能躲开冰山,右舷与冰山相撞,并且被剖开了一道长达93m 的巨大口子。

这道大口子横亘6个防漏隔舱,超过了船体的防沉极限。

海水汹涌灌入,并且随着船的向前倾斜漫过一个个隔舱,使得船体重力越来越大过浮力。

这时候,沉船已经是必然的命运,只是个时间的问题。

三.碰撞时——船身材料太差“泰坦尼克”号船体的铆钉与钢板质量太差可能是导致这场海难的主要原因。

“泰坦尼克”号不是正面撞在冰山上的,而是船体侧面与冰山相檫,侧舷船壳钢板受到了强大的剪应力与挤压应力。

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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。

在几何非线性问题和物理非线性问题中,叠加原理失效。

为了解决这种问题,我们可以使用卡尔斯基的第一个定理,克罗蒂-恩格斯定理或单位荷载法。

在许多工程结构中,构件经常在复杂载荷或复杂环境的影响下受损。

例如,构件会因交变载荷下的疲劳,高温和恒载下的蠕变或高速动载荷的冲击而损坏。

这些损坏是使机械和工程结构失去工作能力的主要原因。

因此,材料力学也研究材料的疲劳性能,蠕变性能和冲击性能。

1.研究外力作用下的材料破坏规律;
2.为受力构件的强度,刚度和稳定性计算提供理论依据;
3.解决安全可靠的结构设计与经济合理性之间的矛盾。

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