材料力学论文

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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。

工程材料力学性能论文毕业论文

工程材料力学性能论文毕业论文
工 程 材 料 力 学 性 能 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

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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。

材料力学小论文

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材料力学小论文h材料力学论文跳水板的性能分析大连理工大学姓名:班级:运船学号:跳水板的性能分析姓名: 班级: 学号:]关键字:跳板;弯矩;剪力;挠曲线;转角;最大冲力;拉力传感器,静态应变仪成果简介:最常见的在跳水比赛中使用的跳水板是个典型的跳板使用例子,其结构和性能的好坏与运动员的比赛安全和水平能否正常发挥息息相关,所以研究跳板的结构和性能有了必要性和时代性。

就目前我们掌握的材料力学的知识和有关的资料,我对跳板的结构和性能进行思考和探索;通过思考和探索,知道了在一定条件下(一定温度一定湿度等条件),怎么通过现有的知识判断:跳板需要什么样的结构和结构是否合理,具有什么性质的材料才能保证跳板工作的安全行性能的可行性。

正文:目前在跳水比赛中使用的三米跳板结构如图:全长4898mm,板宽500mm,前支点到后支点的的距离为1883m,有合金或玻璃钢制成,表面覆盖有防滑材料,其弹性极好。

跳板是末端被固定的杠杆,杠杆原理中有距离支点越远,力臂越长,弹力越大。

在跳板中,运动员会想尽办法让自己最大限度地使用跳板的弹力。

运动员在踩在跳板上,从下蹲到双脚离开跳板上升过程中,从能量转化角度来说是,运动员最终获得的动能并上升,首先是由运动员下减少的蹲重力势能和化学能转化为跳板的弹性势能,其次是起跳过程人的化学能和跳板的弹性势能转为远动员上升时的机械能。

在日常生活中,我们会发现运动员只经过一次上述的过程是不能够上升到足够高的高度来来完成所需完成的比赛动作的,所以一般上述的下蹲起跳动作会不止一次发生,也就是说,跳板还要多次承受向下的冲力的作用(变形也是多次发生,但有一次变形是最大的),这最大冲力和跳板能承受的最大冲力以及如何保证运动员不从板上掉下是我们研究的主要问题。

假设运动员的重力为G(跳水板的重量不大,为了方便分析就忽略了),跳板的长度为L,宽度为b,许用应力为,,,跳水板截面的面积A,截面型心纵坐标Y,型心主惯性矩I, 现在对跳板的受力如图:其扭矩图为:弯矩图为:剪力图为:各点由于平面弯曲引起的应力变与弯矩的关系为:如图,拉力传感器连在跳板端点处,这样施加不同的拉力值时,不同截面的应变值就可以通过静态应变仪测得。

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。

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。

材料力学课程论文

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关于剪切模量G、弹性模量E和泊松比v的关系证明及其应用姓名:学号:班级: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、弹性模量和泊松比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:笔者在学习《材料力学》到第四章扭转时,学到了弹性胡克定律:σ=Eε,式中σ为正应力,E为弹性模量(Young's Modulus),ε为线应变;泊松比:v=ε1ε2,式中v为泊松比(Poisson's ratio),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(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G=E2(1+ν)。

但是教材中并没有给出证明,当时才疏学浅,无法证明,但是笔者当学习到第八章时,有了一些个人见解。

刨根问底是笔者的一贯风格,为此,笔者对本公式进行了探讨证明。

剪切模量是材料常数,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。

[1]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。

[2]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。

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
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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

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。

材料力学论文

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树与材料力学摘要:本文对树的部分结构进行分析,探究其中蕴含的材料力学知识,对其结构做出合理的解释。

关键词:树材料力学剪力弯矩引言:材料力学是以建立强度条件、刚度条件和稳定性条件为主要目的的科学。

1638年伽利略《关于力学和局部运动的两门新科学的对话和数学证明》—书发表,材料力学作为一门独立学科登上历史舞台。

时光荏苒,伴随着几百年时光的消逝,材料力学也发展到了较为成熟的阶段。

当代世界有很多材料力学的专家,而早在材料力学诞生以前,就有一个专家凭着高超的材料力学功底于千百年间岿然不动,向人们展示着自己的风姿。

他便是自然界最平凡又最伟大的树。

树是普通的,他有的只是粗糙的枝干和弯曲的身材,常常被人们忽视。

学习了材料力学,我突然发现原来树是这么的美丽,他用力学构建自己的身体,把力学的美发挥得淋漓尽致。

一棵树可以抵挡风暴的侵袭,可以承受雨雪的冲击,以其精妙的结构对抗自然界的各种不利因素。

从材料力学的方面来看,一棵树是一位资深的材料力学专家,他成功地将材料力学应用到了自己的生活中。

本文从其结构入手,探究树的力学素养。

正文:树的种类是很多的,如妖娆的柳树,如挺拔的松树,如巍峨的杨树。

他们的样貌千差万别却又有着很多共同点。

树木从根本上来说是相似的,他们都有着粗壮的主干,弯曲且错综复杂的枝干和蔓延着的根。

枝干是树较为脆弱的部分,它的形成渗透着很多材料力学的知识仔细观察树,不难发现大部分树的枝干是可以简化为如下图(a)所示的悬臂梁的,而不能简化为如图(b)和(c)所示的悬臂梁。

(a)(b)(c)设杆的长度为,为比较三种情况的受力,画出剪力图如下。

其中由剪力图可知,同其他情况相比,树木选择的结构使枝干上受到的剪力大大减小。

为比较三个图所对应的最大弯矩,画出弯矩图如下。

其中由此可见,树木用自己在漫长时间中积累的知识选择了最优的结构,在载荷一定的情况下得到了最小的弯矩,减轻了自身的负担。

记得小时候常在作文里写上这么一句话:“成熟的果实压弯了枝头”。

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材料力学论文:
材料力学小论文圆形薄板小挠度不同约束下的挠度计算分析背景在材料力学课程中,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。

建模计算分析2.1 圆形薄板的受力模型及其基本假设查阅相关资料,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: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;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。

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:为距圆心距离为r处的横向剪力,对D 其中h为圆形薄板的厚度,μ 为材料的泊松比。

2.2 圆形薄板内力计算和挠度、转角方程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:对上式中的变量r连续三次积分得:由于r=0处的w应该为有限值,则应该有C2=0,最终得到:其中C1、C3需由边界调节确定。

几种不同约束条件下的计算3.1 圆周处为固定支座由于圆周处的约束为固定支座,不允许有挠度和转角,则有边界条件64所以有圆周固定支座的转角、挠度方程为:3.2圆周处为简单支
座(不约束转角)此时有约束条件:3.3圆心处为固定或简单支座若为固定支座,此时有约束条件:周处为简单支座的情况下,圆周处不限制转角,这与圆心处有约束的情况相同,则用可以得到这两种圆心约束的情况下,挠度、转角方程的值与3.2 中互为相反分析与总结4.1 受均布载荷的圆形薄板不同约束下的挠度因为圆心的约束情况可以等效于圆周简单支座约束,所以本部分只讨论前两种约束的挠度。

固定支座时,最大挠度在中心,为:64简单支座时,最大挠度在中心,为:644.2 结果分析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。

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。

4.3 总结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。

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