材料力学在飞行器设计中的应用分析

科技·经济·市场

212019年第10期技术平台分析机械设计中的材料选择及应用刘亦晴（西北工业大学，陕西 西安 710072）摘 要：本文以机械设计中材料的选择及应用为中心，首先分析了机械设计材料选择的重要性，其次介绍了机械设计中材料选择的原则，再次从机械设计材料选择与实际应用等方面进行全面研究，最后达到推动机械设计科学选择机械材料、落实生态节能设计理念的目的，为机械制造行业发展创造更多优势。关键词：机械设计；金属材料；复合型材料；荷载水平机械设计中材料的选择及应用直接影响到机械设计的发展。尤其是在科学技术迅速发展背景下，机械设计科学化与现代化发展成为主要方向，机械设计在不断努力下取得更多突破。机械设计专业人员数量增加，队伍的不断壮大在很大程度上为机械设计发展奠定了扎实的人力资源基础。机械设计中材料选择作为关键，必须一改传统过度消耗的选择以及应用理念，进一步解决稀缺材料不足现象做好材料选择及应用创新工作。1 机械设计中科学选择材料的重要性机械设计中之所以不断提高对材料选择的重视，主要因为工业化发展进程中，机械设计要求不断提高，加上现代化机械设计理念创新，机械设计关系着我国经济发展与技术进步，材料决定机械设计质量，所以必须重视机械设计中材料的选择以及应用。改革开放为机械设计带来巨大发展机遇，经济迅速发展需要机械设计的支持。机械设计期间，材料决定机械设计与应用的质量。现代化机械设计创新标准提高，机械制造产品质量越来越受到重视，在此基础上，机械设计必须选择正确的材料，才能更好地制造与现代化发展相匹配的机械产品。机械材料的选择与合理应用，对机械设计来讲具有不可替代的作用［1］。在生态化、可持续、环保发展理念下，机械设计必须进行设计理念创新，从绿色节能角度出发去选择适当的机械材料，并且充分应用，减少资源、能源消耗，保证机械产品功能性，防止机械制造对环境造成巨大污染，威胁生产资源平衡。材料选择注重环保性、经济性、适用性，利用机械材料的科学选择，落实机械设计环保理念，从而提高机械制造产品质量，推动机械制造业发展。2 机械设计材料选择及应用原则2.1 必须满足机械设计需求机械材料的选择主要目的是满足机械设计要求，将机械设计理念付诸于实际制造，所以机械设计中必须严格遵循满足机械设计需求的原则。机械设计期间根据机械设计基本内容，选择与之相匹配的材料，重视材料性能、使用途径。不同的机械设计材料，在机械设计中承担着不同的使用功能［2］。机械材料种类繁多，材料与材料之间存在着本质性的功能差别，在具体选择中，必须结合机械设计需求，分功能地选择机械材料。2.2 注重荷载水平高的材料的选择机械设计中材料的选择，还要遵循荷载水平高的材料选择原则。机械设备一般情况下都是长时间工作，设备的组成构件在长时间运转下会出现磨损或者功能减弱等状况，这种现象的出现主要原因是机械设计中，选择的机械材料荷载承受能力低，无法满足长时间工作需求，使用寿命缩短、功能丧失［3］。面对这种情况，必须从荷载水平角度出发，在机械设计中，重视评估机械材料的荷载承受力，尽量选择荷载水平高的材料。当然荷载水平评定需要根据机械行业限定标准为主，应用频率高的机械材料相对来讲荷载水平高，符合机械设计选择要求。常见的荷载水平高的机械材料评定，包括低碳钢渗碳处理工艺。根据此工艺对机械材料（钢材质量）进行荷载水平测试，为机械设计选择适合的钢材。2.3 环保、无毒无害机械材料原则机械设计中环保理念的指导，要求选择机械材料期间必须遵循环保、无毒无害机械材料原则。机械材料作为机械制造的关键环节，机械设计期间需要从前期阶段提高对材料选择的重视，在诸多机械材料中制定环保选择标准。机械设计中涉及到一些放射性元素设计，尤其是工业生产加工中，对于这种情况机械设计材料选择必须提前做好环保处理，以无污染处理的方式，通过节能、环保、无毒无害材料的应用，减少机械设计制造对生态环境造成的影响，也可保证机械制造中员工的安全。2.4 可循环再利用优先选择原则机械材料选择过程中，还要遵循可循环再利用材料优先选择原则。机械设计中材料类型多样化，不同的机械设计功能需要不同的材料。那么在材料选择期间，首要材料选择多为金属材质，但是在实际生产加工中，因为工艺需求差异，部分机械设计会提出特殊科技·经济·市场

·研究探讨·

300室内设计中装饰材料色彩的应用分析 江西工程学院 张 蓉 【摘 要】近年来，随着社会经济的不断增长，人民生活水平的不断提高，广大人民群众对居住环境的要求已经越来越高，为此，室内设计行业在我国的国内不断的兴起。从实际的发展情况看，人们在对室内进行设计的时候，往往忽略了室内设计的材料颜色美感的体现，导致出现室内的颜色不协调或者单一的现象。本文将对室内设计中装饰材料色彩的应用进行一定的分析，为广大人民群众提供室内设计中颜色搭配的方案，确保人民群众对室内设计的颜色搭配满意。 【关键词】室内设计 装饰材料 色彩 应用 现阶段，由于社会经济的不断发展，导致人民对物质生活的质量有着越来越高的要求。尤其对自己所租住环境的要求正在不断的提高，为此，室内设计行业也随之不断的兴起。但是，在实际的室内设计当中，居住的人民往往忽略了室内设计中的装饰材料颜色搭配的问题，忽略了色彩是营造室内气氛的主要影响因素，导致很多时候室内设计结束以后，居住着觉得室内有些怪怪的，却找不出是什么原因。为了避免这种现象的出现，我们将对室内设计中装饰材料色彩的应用进行分析，以供广大居住者的参考。 一、室内设计中装饰材料色彩与室内的环境之间关系分析 装饰材料是构成室内设计主体不可缺少的材料，它在建筑的表面起着装饰以及保护的作用。通常，室内装饰材料颜色的使用，要与室内的环境相结合，以充分的表达出装饰材料的色彩。室内中整体的色调倾向，取决于其墙面、顶面以及地面的材料颜色，室内不同的色彩，可以使人产生不同的心理感受。所以，通常室内材料的选择，不单单要从其功能上看，还要考虑材料之间的色彩搭配，令居住者在生理和心理上都能产生愉悦的效果。 （一）各种材料所显现的色调分析 一般而言，室内环境的色彩是由室内各种装饰材料的色彩一起体现出来的，如室内的窗帘、床单、床罩以及地毯等，它们的色彩非常的丰富，是室内整体色彩的重要的组成部分。通常，木材是比较典型的暖色调的材料，常常被应用在室内地面或者墙壁的造型上，而且，木材往往都合白色乳胶漆的顶棚形成比较中性的色调。这时，室内再加之一些比较淡雅的家具，那么室内的整体就会显得比较明快清爽，给人一种轻松的感觉。而石材、陶瓷、壁纸以及墙纸或者地毯等材料，既给人一种冷色调的感觉，又给人一种暖色调的感觉，这些室内装饰的材料在色彩空间中会形成鲜明的冷暖对比。对于各种白色或者灰色的不锈钢、铝材、黑石材等一些中性的灰色类型的装饰材料，在室内环境整体色调中起着调和平衡色彩的作用。我们在为室内选择装饰材料的时候，既不能忽视室内色彩的主要倾向，也要避免室内过多的材料色彩搭配导致出现室内色彩杂乱的现象。 （二）室内装饰材料的色彩分析 通常，室内装饰材料的色彩体现都是以材料为载体，以来其光泽，体现出不同的材料的色彩倾向。人们习惯将装饰材料的色彩分为自然色彩与人工色彩两大类，其中，装饰材料的自然色彩是指材料本身固有的色彩的美感，我们也可以将其称之为材料的自然特征。例如，天然大理石、花岗岩、木材等一些材料的色彩，都属于本身固有的天然的特征。在使用这些具有自然色彩的装饰材料中，要尽量减少或者避免对这些材料的在加工，尽可能的保持它们自身的色彩特征以及他们自身的表层肌理的效果。而室内装饰材料中的人工色彩是指根据室内对环境色彩装饰的需要，经过人工加工成的具有不同的颜色倾向肌理效果的装饰材料。目前，这类材料以丰富的表现形式被广泛的应用于各类的环境装饰当中，它的应用既能弥补自然色彩的不足，也能起到丰富室内环境色彩的效果。 二、室内设计中装饰材料色彩的应用 室内设计中装饰材料色彩的合理应用与搭配，对室内的整体效果有着举足轻重的作用。将装饰材料色彩通过不同形式的组合，达到室内整体环境色彩的统一，是室内设计中装饰材料色彩运用的主要手段之一，表现室内装饰材料色彩搭配统一的主要方法表现在一下几个方面： （一）将同类材料进行组合 在室内环境设计当中，常常需要使用大量的同一类型的装饰材料，例如，木材、石材等，这些材料给人一种温馨、朴实的感觉，常常被广泛的应用在室内设计当中。但是，在一个室内环境当中，如果地面用的是铺木地板、窗用的是木窗套等，虽然能给人一种比较温馨亲切的感觉，但是会是室内的色调单一，导致整个室内没有令人赏心悦目的感觉。所以，室内设计中，如果应用的同类装饰材料比较多，那么就要注意这些材料的明暗特点、以及表面的纹理效果的搭配，利用木色的深浅对比的效果，来丰富室内的色彩。如果，设计中主要应用石材构成，例如主馆大堂、走廊、电梯等，不单单要考虑石材色彩的明暗关系，还要充分的利用石材的冷暖色调的变化，令室内形成一个明快、清朗的色彩空间。 （二）室内设计中不同装饰材料色彩的组合 目前，室内设计中广泛应用的装饰材料色彩设计的手法为不同装饰材料的组合。室内设计中，应用不同的装饰材料色彩的组合，不仅可以打破同种装饰材料色调单一的局限，还可以以丰富多彩的形式，去调整室内空间整体色调的感觉，弥补装饰材料的自然色调中的不足。但是，室内选择不同的装饰材料进行装饰的时候，要注意色调中的主从关系，可以用石材或者是木材作为室内的基调色，而室内局部则搭配一些不同种类的、不同色彩倾向的材料进行装饰，使室内达到的完美效果。 总结： 现阶段，伴随广大人民群众生活水平的不断提高，人们对室内的设计的要求已经越来越高，尤其是室内设计中材料颜色的应用与选定，对整个室内环境的氛围有着决定性的作用。当前，装潢材料的色彩千差万别，并且丰富多样，在使用的过程中，应该要充分的考虑材料的色彩对室内环境的影响。在实际的设计当中，要将材料色彩的特性充分的考虑进来，合理的应用色彩的规律，要突出装饰材料的色彩的美感，只有这样，室内环境才能更加的温馨，更加的令人满意。 【参考文献】 [1]李勋祥,陈定方,李文锋,虚拟美学特征诌议[J].包装工程,2004(02). [2]李映彤,创作与设计[J].包装工程,2004(03). [3]熊兴福,孟永刚,OTC药品包装安全性设计心理分析[J].包装工程,2005(03). 作者简介：姓名 张蓉， 职称 助教， 学历 本科，单位：江西工程学院教务处。

力学在航天航空领域的应用有哪些

当我们仰望星空，畅想人类在宇宙中的探索之旅时，力学这门古老而又基础的学科，正默默发挥着至关重要的作用。航天航空领域的每一次突破和进步，都离不开力学原理的支撑和应用。

首先，让我们来谈谈牛顿运动定律在航天航空中的关键作用。牛顿第一定律，即惯性定律，告诉我们物体在没有受到外力作用时将保持静止或匀速直线运动状态。在航天器的轨道运行中，这一定律起着基础性的作用。例如，卫星在太空中围绕地球运行时，只要没有受到额外的阻力或推力，它将沿着既定的轨道持续运动。牛顿第二定律，即力等于质量乘以加速度，对于航天器的推进系统设计至关重要。通过精确计算所需的推力和加速度，工程师们能够确保航天器在不同的任务阶段达到预期的速度和位置变化。而牛顿第三定律，作用力与反作用力相等，这在火箭发动机的工作原理中体现得淋漓尽致。火箭通过向后喷射高温高速的燃气，产生向前的反作用力，从而推动航天器向前飞行。

接下来，流体力学在航天航空领域也有着广泛的应用。当飞行器在大气中飞行时，周围的空气流动会对其产生巨大的影响。飞机的机翼设计就是基于流体力学的原理。机翼的特殊形状使得上方的气流速度比下方快，根据伯努利定律，流速快的地方压力低，流速慢的地方压力高，从而产生了向上的升力，使飞机能够克服重力在空中飞行。此外，流体力学还用于研究飞行器在高速飞行时产生的空气阻力和气动加热问题。在航天器再入大气层的过程中，高速气流会在航天器表面产生极高的温度，这就需要通过精确的流体力学分析来设计热防护系统，以保证航天器和宇航员的安全。

再看看材料力学在航天航空中的重要性。航天器和飞机的结构需要承受巨大的载荷，包括自身的重量、飞行中的加速度、气动压力等。材料力学帮助工程师选择合适的材料，并设计出强度足够、重量轻的结构。例如，碳纤维复合材料因其高强度、低密度的特性，在现代飞机和航天器的制造中得到了广泛应用。同时，结构的疲劳寿命也是材料力学研究的重要内容。长时间的飞行和反复的载荷作用可能导致结构出现疲劳裂纹，因此需要通过严格的分析和试验来确保结构的可靠性和安全性。

航空航天工程中的材料力学研究与应用

随着科技的不断发展，航空航天工程已经成为了一个重要的领域。在这个领域中，材料力学是一个非常重要的研究方向。材料力学研究与应用已经成为了航空航天工程发展的关键，它不仅决定着飞机的安全性和性能，也关系到整个航空航天工程的进步和发展。

一、材料力学的概念

材料力学是研究材料在外部作用下产生变形和破坏的力学学科。它主要研究的是力学问题，如材料的强度、刚度、变形、断裂、疲劳等问题。同时，材料力学还和材料科学、工程力学、工业技术等学科密切相关。

二、航空航天工程中的材料力学研究

航空航天工程中的材料力学研究主要涉及到以下方面：

1、材料的物性测试

材料的物性测试涉及到材料的强度、韧度、硬度、撞击韧性、疲劳寿命等多种测试，这些测试都是为了确定材料的物理性质，但都需要依托于材料力学的基础理论。

2、构件的应力计算

构件的应力计算是材料力学在航空航天工程中的主要应用，其主要目标是保证航空航天工程的安全性和可靠性。在航空航天工程中，构件的应力计算需要考虑交变载荷、高温、低温、气压等多种因素，并且这些因素的影响是相互关联的。

3、材料的寿命分析

材料的寿命分析是材料力学在航空航天工程中的一个重要研究方向。在航空航天工程中，材料的使用寿命通常受到多种因素的影响，如载荷历史、飞行时段、材料损伤等，因此需要进行材料寿命分析。

4、复合材料的设计与优化

材料力学在复合材料的设计与优化方面也发挥着重要作用。复合材料不仅具备轻质、高强的特性，而且还具备良好的耐疲劳性、耐腐蚀性和耐高温性，因此在航空航天工程中的应用越来越广泛。材料力学的研究可以为复合材料的应用提供理论基础和参考依据。

三、材料力学在航空航天工程中的应用

航空航天工程中的材料力学研究不仅能为材料的测试和分析提供理论框架和方法，而且还能为航空航天工程的发展和进步提供支持。

一方面，材料力学的研究可以为材料的设计、制造和应用提供可靠的科学依据。例如，可以通过材料力学的研究对复合材料的组成和结构进行优化，进而提高飞机的整体性能；同时，材料力学的研究也可以帮助飞机设计师们选用合适的材料和加工工艺，降低飞机制造成本，提高生产效率。