生活中的材料力学

材料力学在生活中的应用摘要:在高新技术的迅速发展的今天,各种土木建筑工程行业的迅速产生及壮大,使得材料力学知识在生活中得到广泛的运用。

尤其在机械器材的装载与运载过程的相关运用,以及在土木建筑工程中材料的强度、刚度、稳定性等知识得到广泛的运用。

以及各种机械元件工作许用应力的确定,机械可运载的最大载荷的确定等。

关键词:材料力学、强度、刚度、稳定性、变形、弯曲、千斤顶在实际生活中,有许多地方都要用到材料力学。

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。

汽车的传动轴、转向轴、水轮机的主轴等发生的变形属于扭转变形。

火车轴、起重机大梁的变形均属于弯曲变形。

有些杆件在设计时必须同时考虑几个方面的变形,如车床主轴工作时同时发生扭转、弯曲及压缩三种基本变形;钻床立柱同时发生拉伸与弯曲两种变形。

在生活中我们用的很多包装袋上都会剪出一个小口,其原理就用到了材料力学的应力集中,使里面的食品便于撕开。

生活中很多结构或构件在工作时,对于弯曲变形都有一定的要求。

一类就是要求构件的位移不得超过一定的数值。

例如行车大量在起吊重物时,若其弯曲变形过大,则小车行驶时就要发生振动;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、沉淀与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。

另一类就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,为了有效地接通与断开电源,在电磁力作用下必须保证触电处有足够大的位移。

1、千斤顶的承载重量就是否可以任意大小下面,就以我们常见的机械式千斤顶为例,利用材料力学的知识,分析它的规格参数与强度要求。

机械式千斤顶(如图一(a)示),设其丝杠长度为l ,有效直径为d,弹性模量E,材料抗压强度为,承载力大小为F,规定稳定安全因数为。

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），外力是均匀分布力，设普通玻璃的密度是P kg?mm （忽略玻璃的宽度），玻璃高度为H，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：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[W] 即可。

首先，做外力矩M F ，单位力力矩图M ，如图三（b ）所示。

.. b H b HI运用图乘法可以求的w=1 x 2 X 亍x | x 4 X 2二计，进而，盍 < [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 ，还图三（a ）简化模型知道所使用的玻璃的密度p ，那么H < 48[w] 也就是玻璃不可能无限咼，是有一■图二玻璃安装示意图图三（b ）弯矩图个极限值的情形（二）：剪切破坏一一因为玻璃是有一定的厚度的，设厚为S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T=| X F A Q，力学简图如图四所示2 A铝合金图四铝合金侧面示意图1每个截面上，剪力F Q=2 p勸H，切面面积A = at, （t为铝合金厚度），最大剪3p H力为T=^，可见，最大剪力是一个跟铝合金长度a,宽度b，高h无关的量。

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。

材料力学在生活中的应用摘要：在高新技术的迅速发展的今天，各种土木建筑工程行业的迅速产生及壮大，使得材料力学知识在生活中得到广泛的运用。

尤其在机械器材的装载和运载过程的相关运用，以及在土木建筑工程中材料的强度、刚度、稳定性等知识得到广泛的运用。

以及各种机械元件工作许用应力的确定，机械可运载的最大载荷的确定等。

关键词：材料力学、强度、刚度、稳定性、变形、弯曲、千斤顶在实际生活中，有许多地方都要用到材料力学。

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。

汽车的传动轴、转向轴、水轮机的主轴等发生的变形属于扭转变形。

火车轴、起重机大梁的变形均属于弯曲变形。

有些杆件在设计时必须同时考虑几个方面的变形，如车床主轴工作时同时发生扭转、弯曲及压缩三种基本变形；钻床立柱同时发生拉伸与弯曲两种变形。

在生活中我们用的很多包装袋上都会剪出一个小口，其原理就用到了材料力学的应力集中，使里面的食品便于撕开。

生活中很多结构或构件在工作时，对于弯曲变形都有一定的要求。

一类是要求构件的位移不得超过一定的数值。

例如行车大量在起吊重物时，若其弯曲变形过大，则小车行驶时就要发生振动；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。

1.千斤顶的承载重量是否可以任意大小下面，就以我们常见的机械式千斤顶为例，利用材料力学的知识，分析它的规格参数与强度要求。

机械式千斤顶（如图一(a)示），设其丝杠长度为l ,有效直径为d ，弹性模量E ，材料抗压强度为，承载力大小为F ，规定稳定安全因数为。

《材料力学》教学中的一些生活和工程实例
《材料力学》是一门重要的工程学科，它涉及到材料的力学性能，以及材料在结构中的应用。

在教学中，我们可以用一些生活和工程实例来讲解材料力学的原理。

比如，我们可以用一个桥梁的例子来讲解材料力学。

桥梁是一种重要的结构，它的结构受
到许多外力的作用，比如风力、汽车的重量等。

因此，桥梁的设计必须考虑到材料的强度
和刚度，以及材料的抗压能力和抗拉能力。

另外，我们还可以用一个汽车的例子来讲解材料力学。

汽车的设计必须考虑到材料的强度
和刚度，以及材料的抗拉能力和抗压能力。

汽车的车身要求材料具有足够的强度和刚度，
以承受汽车的重量和外力，而车轮要求材料具有足够的抗拉能力和抗压能力，以承受汽车
的行驶和转弯。

此外，我们还可以用一个飞机的例子来讲解材料力学。

飞机的设计必须考虑到材料的强度
和刚度，以及材料的抗拉能力和抗压能力。

飞机的机身要求材料具有足够的强度和刚度，
以承受飞机的重量和外力，而飞机的机翼要求材料具有足够的抗拉能力和抗压能力，以承
受飞机的飞行和转弯。

总之，我们可以用一些生活和工程实例来讲解材料力学的原理，比如桥梁、汽车和飞机等，这些实例可以帮助我们更好地理解材料力学的原理。

材料力学在生活中的应用 Modified by JEEP on December 26th, 2020.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），外力是均匀分布力，设普⁄（忽略玻璃的宽度），玻璃高度为H，取长度a mm的铝合金通玻璃的密度是ρkg mm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×b2×ρH4×23×14×2=bρH48，进而，bρH48≤[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]bρ，也就是玻璃不可能无限高，是有一个极限值的。

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），外力是均匀分布力，设普通玻璃的密度是ρkg mm ⁄（忽略玻璃的宽度），玻璃高度为H ，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。

铝合金玻璃abh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×b2×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。

材料力学在生活中的应用摘要：在高新技术的迅速发展的今天，各种土木建筑工程行业的迅速产生及壮大，使得材料力学知识在生活中得到广泛的运用。

尤其在机械器材的装载和运载过程的相关运用，以及在土木建筑工程中材料的强度、刚度、稳定性等知识得到广泛的运用。

以及各种机械元件工作许用应力的确定，机械可运载的最大载荷的确定等。

b5E2RGbCAP关键词：材料力学、强度、刚度、稳定性、变形、弯曲、千斤顶在实际生活中，有许多地方都要用到材料力学。

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。

汽车的传动轴、转向轴、水轮机的主轴等发生的变形属于扭转变形。

火车轴、起重机大梁的变形均属于弯曲变形。

有些杆件在设计时必须同时考虑几个方面的变形，如车床主轴工作时同时发生扭转、弯曲及压缩三种基本变形；钻床立柱同时发生拉伸与弯曲两种变形。

在生活中我们用的很多包装袋上都会剪出一个小口，其原理就用到了材料力学的应力集中，使里面的食品便于撕开。

生活中很多结构或构件在工作时，对于弯曲变形都有一定的要求。

一类是要求构件的位移不得超过一定的数值。

例如行车大量在起吊重物时，若其弯曲变形过大，则小车行驶时就要发生振动；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。

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机械式千斤顶(如图一(a)示)，设其丝杠长度为I ,有效直径为d, 弹性模量E，材料抗压强度为，承载力大小为F，规定稳定安全因数为。

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），外力是均匀分布力，设普通玻璃⁄（忽略玻璃的宽度），玻璃高度为H，取长度a mm的铝合金材料，宽度的密度是ρkg mm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。