材料力学专业相关毕业论文范文
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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。
854材料力学范文854材料力学是一门研究材料力学性质和行为的学科,主要研究材料的力学性能、动力学行为以及材料的断裂等问题。
在材料工程中,力学性能是评价材料性能的重要指标之一,了解材料在外力作用下的行为对于选择合适的材料和改善材料性能具有重要意义。
在854材料力学中,主要研究力学行为的定性和定量特性。
定性特性主要包括材料的弹性、塑性、粘弹性和断裂等特性。
弹性是指材料在外力作用下能恢复最初状态的能力,塑性是指材料在受力后能发生永久变形的能力,粘弹性是介于弹性和塑性之间的特性。
断裂是指材料在外力作用下发生破裂的现象。
定量特性包括材料的力学参数和材料的强度等。
力学参数包括杨氏模量、剪切模量和泊松比等,这些参数可以反映材料的刚度和柔韧性。
材料的强度是指材料在外力作用下能承受的最大应力,可以通过材料的屈服强度、抗拉强度等来表示。
854材料力学还研究材料的动力学行为,包括材料的动态响应和疲劳行为。
材料的动态响应是指材料在外力作用下的快速变形行为,主要研究材料的冲击和爆炸问题。
材料的疲劳行为是指材料在反复应力作用下产生的裂纹和失效现象,这对于提高材料的使用寿命有着重要作用。
最后,854材料力学研究材料的断裂行为。
材料的断裂是指材料在外力作用下发生破裂的过程,主要包括塑性断裂和脆性断裂。
塑性断裂是指材料在较大应力作用下发生大块状塑性变形,而脆性断裂是指材料在较小应力作用下迅速破裂的现象。
研究材料的断裂行为可以为材料的设计和工程应用提供重要依据。
总之,854材料力学是研究材料的力学性质和行为的学科,主要研究材料的力学行为的定性和定量特性,材料的动力学行为以及材料的断裂行为。
这门学科对于提高材料的性能和工程应用有着重要的意义。
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。
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。
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。
材料力学在生活中的应用学院:专业:班级:姓名:学号:授课老师:摘要:在如今现代化的社会中,随着高新技术的研发,建筑行业的大力发展,机械材料的广泛使用,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,材料力学知识在生活中得到广泛的。
关键字:材料力学、生活应用、材料知识正文: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。
主要研究杆件的应力、变形以及材料的宏观力学性能的学科。
材料力学是固体力学的一个基础分支。
它是研究结构构件和机械零件承载能力的基础学科。
其基本任务是:将工程结构和机械中的简单构件简化为一维杆件,计算杆中的应力、变形并研究杆的稳定性,以保证结构能承受预定的载荷;选择适当的材料、截面形状和尺寸,以便设计出既安全又经济的结构构件和机械零件。
在生活中随处可见的桥梁,桥是一种用来跨越障碍的大型构造物。
确切的说是用来将交通路线 (如道路、铁路、水道等)或者其他设施 (如管道、电缆等)跨越天然障碍 (如河流、海峡、峡谷等)或人工障碍 (高速公路、铁路线)的构造物。
桥的目的是允许人、车辆、火车或船舶穿过障碍。
桥可以打横搭着谷河或者海峡两边,又或者起在地上升高,槛过下面的河或者路,让下面交通畅通无阻。
如果在安全的前提下,将原来的四个桥墩和三个拱形拉索变为三个桥墩和两个拱形拉索。
不仅可以节约大量的材料,降低成本,而且有美观。
生活中我们平常吃到的面条,有的口感筋道,有的口感松散。
材料力学在外力作用下,虽然产生较显著变形而不被破坏的材料,称为塑性材料。
在外力作用下,发生微小变形即被破坏的材料,称为脆性材料。
用《质构仪评价面条质地品质的研究》一文指出:用不同的材料:试样A :100 %的面包粉;试样B:面包粉和饼干粉的质量比为3/ 1;试样C :面包粉和饼干粉的质量比为1/ 1;试样D :面包粉和饼干粉的质量比为1/ 3;试样E :饼干粉的含量为100%。
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。
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。
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Ⅰ范文材料力学是力学的分支,研究物质内部受力和变形的规律。
它是材料科学与工程中的基础学科,对于理解材料在工程中的应用具有重要意义。
本文将介绍材料力学的基本概念、应力与应变、高尔克定律和材料的弹性力学行为。
材料力学的基本概念包括应力和应变。
应力是材料内部单位面积上的力,通常用符号σ表示。
应力的单位为帕斯卡(Pa),1Pa等于1N/m²。
应变是材料撕拉或压缩后的变形程度,通常用符号ε表示。
应变的单位为无量纲。
应力和应变之间的关系可以通过杨氏模量和泊松比来描述。
高尔克定律是材料力学中的重要原理,它阐述了应力和应变之间的关系。
根据高尔克定律,当材料受到外力作用时,会发生应变。
根据应力应变关系,可以得出材料的弹性模量,也就是材料的刚度。
在弹性范围内,材料的应力与应变成正比。
当材料超出弹性范围时,就会发生塑性变形。
材料的弹性力学行为是材料力学的重要内容。
在材料受力时,它会发生弹性变形和塑性变形。
弹性变形是材料在外力作用下发生的可逆性变形。
塑性变形是材料在外力作用下发生的不可逆性变形。
弹性力学行为可以用胡克定律来描述,它通过应力和应变之间的线性关系来定义材料的弹性行为。
胡克定律表明,当材料受到外力作用时,材料内部的应力与应变成正比。
材料力学在工程中具有重要应用。
通过对材料力学的研究,可以了解材料在受力时的行为。
这对于设计合适的结构和材料具有重要作用。
例如,在建筑工程中,需要确保所使用的材料具有足够的强度和刚度,以承受外部的力和压力。
同时,在机械工程中,也需要了解材料的力学特性,以便设计出耐用和高效的机械零件。
总之,材料力学是研究材料内部受力和变形的规律的学科。
它的基本概念包括应力和应变,通过高尔克定律可以描述应力和应变之间的关系。
材料力学还研究材料的弹性力学行为,这对于理解材料在工程中的应用具有重要意义。
通过对材料力学的研究,可以为工程设计和材料选择提供重要指导。
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”。
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。
2基于CDIO模式的材料力学教学大纲设计CDIO培养大纲将工程毕业生的能力分为工程基础知识、个人能力、人际团队能力和工程系统能力四个层面,大纲要求以综合的培养方式使学生在这四个层面达到预定目标。
材料力学课程既包括专业知识学习,又强调应用能力的提升,根据这一教学目标设计的教学大纲如表1所示。
3改革方案设计3.1教学内容的改革对于传统教学中的基本概念、原理和方法,我们在教学中应该重视,可为了拓宽学生的视野和运用力学知识建模的能力,我们又应该对教学内容优化。
随着科学技术的发展,新的理论、新的学科、新的计算工具和计算方法、新的试验方法不断涌现,在教学内容中适当增加这方面的介绍和练习,可以拓宽和增强学生系统解决实际工程的能力。
此外,学生普遍对繁琐的理论推导缺乏热情,因此有必要在教学中加入实习环节或模型演示环节,实现教学与实践的结合,从而提高学生对力学课程的兴趣。
3.2教学方法和教学手段的改革如何调动学生的主动思考,如何加强学生独立解决问题的能力,如何实现“在实践中学习,在学习中实践”?显然单纯的课堂教学很难实现这些目的。
首先,材料力学应把课堂教学与案例教学或现场教学结合起来,并配合一定形式的课堂讨论。
这样学生就能比较生动地、直观地去学习基本理论,并且可以明确学习的目的性。
例如:弯曲问题可以在施工现场结合梁的配筋布设讲解;组合变形可以在实验室用模具演示教学等等。
另一方面,CDIO教育理念重视个人能力及技能的同时,强调团队协作与交流,因此可以在教学过程中开展分组专项研讨。
专项研讨任务以小组为单位,每组3~5人,让学生到施工现场进行调研,结合工程实际确定材料力学研讨主题,然后针对工程实际问题建立力学模型,通过小组探讨解决工程问题,从而锻炼学生收集信息、主动获取新的知识、解决问题和创新的能力。
再一方面,还可以在教学过程中开展自主实验设计,推动学生自主学习能力。
在教学手段上也应结合新技术、新方法的发展,在传统的板书基础上,融入PPT、Flash动画、仿真数值模拟等教学手段。
一方面加强学生对传统力学知识的理解,另一方面,新的教学手段可以丰富教学内容,贴近工程实践,拓宽学生的视野。
例如:PPT相对于板书,可以发挥信息量大的优点,让学生在有限时间内完成更多的课上练习;Flash动画可以在课堂上展现一些实验现象或者工程实际现象,这有助于学生对抽象力学概念的理解等等。
4课程评价体系改革课程的考核评价体系和考核方法主导着学生的学习动力和方向,其改革必须匹配材料力学课程的CDIO教学大纲,起到引导学生有意识开展专业能力锻炼的目的。
材料力学课程成绩包括三部分:书面理论考试、汇报答辩、实验报告,权重为0.4、0.4、0.2。
书面理论考试主要以基本概念、基本理论、基本技能为主。
汇报答辩要求学生对小组研讨专项做成PPT,图文并茂的在讲台上向老师和同学做报告,并回答老师和同学对改组项目提出的问题,考核重点在:调研的充分性、CDIO综合能力的展现性、技术和理论的结合度、团队的协作能力等方面。
实验报告要体现自主实验设计的选题调研、方案设计、实物开发和交流评比等环节。
5结束语基于CDIO的材料力学教学模式着手改革课程体系和教学模式、创新教学方法和教学手段、调整教学考核体系,从而调动学生的主动思考动力、培养学生的团队协作和交流能力、加强学生独立解决问题的能力,让学生“在实践中学习,在学习中实践”。
【参考文献】[1]李为虎.一种工科理论力学教学模式的构思与实践[J].力学与实践,2010(3):126-127.[2]李庚英,赵晓华,熊光晶.土木工程材料CDIO模式的设计与实现[J].高等工程教育研究,2009(5).[3]林建.面向“卓越工程师”培养的课程体系和教学内容改革[J].高等工程教育研究,2011(5).[4]胡志刚,任胜兵,吴斌.构建基于CDIO理念的一体化课程教学模式[J].中国高等教育,2010(22).[5]陶勇芳,商存慧.CDIO大纲对高等工科教育创新的启示[J].中国高教研究,2006(11).材料力学论文篇二:《试论工程材料力学性能教育革新》一、“工程材料力学性能”课程特点及教学现状1“.工程材料力学性能”课程特点材料的力学性能是指材料在外加载荷作用下或外加载荷与环境因素共同作用下所表现出来的力学行为与机理,是各类材料在实际应用中必须涉及的共性问题。
[1]“工程材料力学性能”课程最早是“金属材料力学性能”,后来改名为“材料力学性能”,现在部分教材又改名为“工程材料力学性能”,是许多工程类本科生重要的专业基础课,其教学效果好坏对学生能否打下一个良好的专业基础起着重要的作用。
该课程内容涉及面广、工程应用背景强,在材料科学与工程、土木工程、机械工程等专业领域有着重要的应用。
本课程的学习,对提高工程类专业学生整体素质及工程实践能力起着至关重要的作用,使得学生能够从各种机器零件或构件在常温、高温以及腐蚀环境的服役条件下的失效现象出发,了解失效现象的机理,从而为他们毕业后从事材料的检测和性能评定、材料的正确选用和安全应用,以及对机械零件的失效分析等工作奠定良好的基础,为企业乃至国民经济的发展提供有力的后备军。
2“.工程材料力学性能”课程教学现状安徽工业大学(以下简称“我校”)材料学院共分金属材料工程、材料成型及控制、无机非金属材料、材料物理四个本科专业,目前,四个专业使用的《工程材料力学性能》是合肥工业大学主编的同一本教材,该教材的内容包含金属材料的力学性能和新型材料的力学性能两大部分,侧重点是金属材料的力学性能部分,主要包含“高分子材料的力学性能”、“陶瓷材料的力学性能”和“复合材料的力学性能”三章的内容。
[2]金属材料力学性能的研究时间较长,主要的原理、定律和结论已比较成熟,新型材料力学性能的内容相对较少,它的研究主要借鉴于金属材料力学性能的研究经验和方法。
本教材比较适合金属材料工程、材料成型及控制两个专业的学生,对其他专业的学生则显得内容相对较少,不太适合。
而且,本课程的内容多、涉及面广,课程学时有限,书中许多抽象的内容很难通过语言的表述来讲清楚,在课堂上教师生硬的照本宣科会使学生感到枯燥乏味,课堂的气氛很难被充分地调动起来,教学效果不佳。
针对目前的教学现状,如果不对课程的教学进行改革,授课教师很难在有限的学时内保质保量地完成本课程的教学任务。
笔者在“工程材料力学性能”课程的教学实践中体会到:授课教师需要根据专业特点来组织教学内容,才能在规定的学时内完成课程的教学任务。
根据专业特点来组织教学内容,使得学生学习和教师授课的侧重点都突出,学生能在有限的学时内提炼出与专业学习有密切联系的知识,加以掌握和应用。
[3]本课程的教学目标是使学生能运用所学的理论知识分析材料实际的使用情况,对材料的失效现象的机理进行分析。
二、依据材料物理专业特点,优化教学内容在“工程材料力学性能”课程教学实践中,笔者结合材料物理专业特点,在保证课程基本内容和结构的前提下,对整本教材进行整合,提炼出一般了解和必须掌握的内容,使学生能在规定的学时内有效地掌握最基本的教学内容。
[3]近年来,随着科学技术的发展,材料的种类越来越多,新型材料应用日新月异,纳米材料、薄膜材料和微机电材料快速发展,材料的特征尺寸越来越小,传统的材料力学性能测试手段已无法实施,微区材料的力学性能测试手段应运而生。
新材料力学性能测试的标准不断颁布,已有材料的国内标准需与国际标准接轨而不断修改,迫切需要材料力学性能的教学与生产力发展水平一致。
鉴于以上几个方面内容,该课程讲授内容主要从以下四个部分来展开:第一部分(第一至第四章)阐述材料在一次加载条件下的形变和断裂过程,所测定的力学性能指标用于评价零件在服役过程中抗过载失效的能力或安全性;第二部分(第五至第八章)论述疲劳、蠕变、磨损和环境效应四种常见的与时间相关的失效形式,材料对这四种形式失效的抗力将决定零件的寿命;第三部分(第九至第十一章)(纳米材料/复合纳米材料)依据材料物理专业的特点,重点讲解纳米材料的力学性能,这其中包括纳米金属材料的力学性能、纳米非金属材料的力学性能、碳纳米材料的力学性能、纳米复合材料的力学性能等;第四部分实验教学中引入国家标准的学习。
三、优化教学方法与手段,全面锻炼学生能力任何教学过程的开展都离不开一定的方式或方法。
传统的教学方法是以教师讲授为主,学生处于被动的接受地位。
教学方法的优化倡导以学生为主,强调学生是学习的主人,培养他们自己查阅资料,自己释疑,自己总结,最终具备自我学习的能力。
[4]在这个过程中,教师要充分发挥引导作用,充分调动学生的积极主动性。
下面以“纳米材料的力学性能”为例来说明教学方法的优化,笔者采用“三步式”教学方法,取得了良好的教学效果。