材料力學(xué)在工程實(shí)際中的應(yīng)用

1、材料力學(xué)在工程實(shí)際中得應(yīng)用材料力學(xué)就是研究材料在各種外力作用下產(chǎn)生得應(yīng)變、應(yīng)力、強(qiáng)度、穩(wěn)定與導(dǎo)致各種材料破壞得極限.而研究材料力學(xué)在工程實(shí)際中得應(yīng)用,將會(huì)直接給我們在進(jìn)一步得學(xué)習(xí)中提供一個(gè)現(xiàn)實(shí)得模型。材料力學(xué)在生活中得應(yīng)用十分廣泛 .大到機(jī)械中得各種機(jī)器建筑中得各個(gè)結(jié)構(gòu)小到生活中得塑料食品包裝很小得日用品。各種物件都要符合它得強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性要求才能夠安全、正常工作所以材料力學(xué)就顯得尤為重要。生活中機(jī)械常用得連接件如鉚釘、鍵、銷釘、螺栓等得變形屬于剪切變形在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)主要考慮其剪切應(yīng)力 .汽車得傳動(dòng)軸、轉(zhuǎn)向軸、水輪機(jī)得主軸等發(fā)生得變形屬于扭轉(zhuǎn)變形?；疖囕S、起重機(jī)大梁得變形均屬于彎曲變形 .有些

2、桿件在設(shè)計(jì)時(shí)必須同時(shí)考慮幾個(gè)方面得變形如車床主軸工作時(shí)同時(shí)發(fā)生扭轉(zhuǎn) ,彎曲及壓縮三種基本變形鉆穿立柱同時(shí)發(fā)生拉伸與彎曲兩張變形。說到材料力學(xué) ,我們首先應(yīng)該了解它得屬性。材料力學(xué)在工程中常用得屬性主要有 :1、密度：密度與結(jié)構(gòu)自重與地震荷載有關(guān)。2、彈性模量E:指得就是材料在在單位長度、單位截面面積下受到單位軸向力時(shí)得軸向變形量。、強(qiáng)度 f: 材料得承受能力。4、泊松比 :指得就是材料在受軸向力時(shí)，材料得橫向變形或材料得軸向變形。5、剪切模量 G：指得就是材料在單位長度、單位截面面積下受到單位剪切力時(shí)得側(cè)向變形量。材料力學(xué)研究得主要問題就是桿件得強(qiáng)度、剛度與穩(wěn)定性問題 ,因此，制成桿件得物體就

3、應(yīng)該就是變性固體，而不能像理論力學(xué)中那樣認(rèn)為就是鋼體。變形固體中得變形就成為它得主要基本性質(zhì)之一 ,必須予以重視。例如，在土建、水利工程中 ,組成水閘閘門或橋梁得個(gè)別桿件得變形會(huì)影響到整個(gè)閘門或橋梁得穩(wěn)固，基礎(chǔ)得剛度會(huì)影響到大型壩體內(nèi)得應(yīng)力分布；在機(jī)電設(shè)備中，機(jī)床主軸得變形過大就不能保證機(jī)床對(duì)工作得加工精度 ,電機(jī)軸得變形過大就會(huì)使電機(jī)得轉(zhuǎn)子與定子相撞 ,使電機(jī)不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)，甚至損壞等等。因此，在材料力學(xué)中我們必須把組成桿件得各種固體瞧做就是變性固體，固體之所以發(fā)生變形，就是由于在外力作用下，組成固體得各微粒得相對(duì)位置會(huì)發(fā)生改變得緣故。在材料力學(xué)中，我們要著重研究這種外力與變形之間得關(guān)系。大多

4、數(shù)變形固體具有在外力作用下發(fā)生變形，但在外力除去后又能立刻恢復(fù)其原有形狀與尺寸大小得特性，我們把變形固體得這種基本性質(zhì)成為彈性 ,把具有這種彈性性質(zhì)得變形固體成為完全彈性體。若變性固體得變形在外力除去后只能恢復(fù)其中一部分 ,這樣得固體成為部分彈性體，部分彈性體得形變可分為兩部分；一部分就是隨著外力除去而消失得變形，成為彈性變形 ;而另一部分就是在外力除去后仍不能消失得變形成為塑性變形。嚴(yán)格得說，自然界中并沒有完全彈性體，一般得變性固體在外力作用下,總會(huì)就是既有彈性變形也有塑性變形.不過，實(shí)驗(yàn)指出 ,像金屬、 木材等常用建筑材料 ,當(dāng)所受得外力不超過某一限度時(shí)， 可瞧成就是完全彈性體。為了能采用

5、理論得方法對(duì)變形固體進(jìn)行分析與研究 ,從而得到比較通用得結(jié)論 .總而言之，桿件要能正常工作，必須同時(shí)滿足以下三方面得要求：(1）不會(huì)發(fā)生破壞，即桿件必須具有足夠得強(qiáng)度。（ )不產(chǎn)生過大變形,發(fā)生得變形能限制在正常工作許可得范圍以內(nèi)。即桿件必須具有足夠得強(qiáng)度（3）不失穩(wěn)，桿件在其原有形狀下得平衡應(yīng)保持為穩(wěn)定得平衡,即桿件必須具有足夠得穩(wěn)定性.這三方面得要求統(tǒng)稱為構(gòu)件得承載能力。一般來說， 在設(shè)計(jì)每一桿件時(shí) ,應(yīng)同時(shí)考慮到以上三方面得要求，但對(duì)某些具體得桿件來說,有事往往只需考慮其中得某一主要方面得要求（例如穩(wěn)定性為主)，當(dāng)這些主要方面得要求滿足了,其它兩個(gè)次要方面得要求也就自動(dòng)地得到滿足。當(dāng)設(shè)計(jì)

6、得桿件能滿足上述三方面得要求時(shí),就可認(rèn)為設(shè)計(jì)就是安全得,桿件能夠正常工作。其次 ,材料力學(xué)在工程實(shí)際中得應(yīng)用時(shí)非常多得,例如在鐵路與橋梁等等上。197年 7 月 28 日發(fā)生在中國唐山，震級(jí)為了大面積公路、鐵路、橋梁普遍倒塌或者嚴(yán)重?fù)p壞M7 、8 級(jí)得地震 ,造成,據(jù)有關(guān)部門專家對(duì)這次地震得分析，橋梁破壞主要集中在新進(jìn)建造得橋梁，主要原因有岸坡滑移、地基失效、橋墩斷裂橋墩損傷積累、支座破壞、梁體相撞、相鄰墩發(fā)生過太相對(duì)位移或錯(cuò)位，與之相比較，位于震中得許多單孔石拱橋、雙曲拱橋卻具有良好得抗震能力,大多基本完好或僅有輕微得損失 ,從而暴露出了近代橋梁設(shè)計(jì)中得薄弱環(huán)節(jié) ,上述事實(shí)及工程實(shí)踐推動(dòng)了力

7、學(xué)在材料工程中得應(yīng)用。中國數(shù)千年來一直有著木構(gòu)建筑得傳統(tǒng) ,我國著名建筑學(xué)家梁思成、林徽因夫婦 ,在山西五臺(tái)山地區(qū)發(fā)現(xiàn)了中國現(xiàn)存最早得木結(jié)構(gòu)大殿。木結(jié)構(gòu)建筑得應(yīng)用與推廣 ,對(duì)于我國低碳減排、城市環(huán)境可持續(xù)發(fā)展有著重要得意義 .目前，木結(jié)構(gòu)建筑在中國適用于各種建筑形式。不僅僅在房屋鐵路與橋梁上材料力學(xué)發(fā)揮了很大得作用 ,在我國火箭上面也少不了它。由以上例子可以瞧出 ,在工程實(shí)際中材料力學(xué)起了很大得作用 ,萬萬少不了它 ,因?yàn)樗芏嗍虑闁|西才可以如此完善甚至完美。選取合適節(jié)省材料得結(jié)構(gòu)方式完成工程很重要，尤其要考慮到安全因素 ,從整體得靜力分析種種，從材料得性能可以分析出使用那種材料合適，節(jié)約安全甚至完美，從受力方面可以讓工程更加完善與安全，一個(gè)都不能少 , 例如火箭，火箭得材料就是獨(dú)一無二得 ,不就是什么都能代替，它既要承受得了高壓還要能承受高溫，不能變形。發(fā)射火箭時(shí)，火箭向下噴出氣體，因?yàn)榱Φ米饔镁褪窍嗷サ?，氣體又給火箭施加向上得作用力 , 使火箭升空，所以它運(yùn)用了力得作用就是相互得。材料力學(xué)讓我們明白了很多以前生活不能明白得問題，我們受益匪淺 ,而它也就是學(xué)習(xí)機(jī)械方面得基礎(chǔ),就是關(guān)鍵得一門學(xué)科,以后學(xué)習(xí)工作得一種工具 .現(xiàn)實(shí)生活中結(jié)構(gòu)體得應(yīng)用無處不存在像建筑、橋梁、汽車、日常得用具都就是由不同得結(jié)構(gòu)組成讓她們得設(shè)計(jì)都離不開材料力學(xué)理論，材料力學(xué)得應(yīng)用不管就是