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1、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划生活中的材料力学论文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
2、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，外力是均匀分布力，设普通玻璃的密度是kgmm，玻璃高度为H，取长度amm的铝合金材料，宽度为bmm，高为hmm，如图二所示：1/8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，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：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ww即可。，如图三(b)所示。首先，做外力矩MF，单位力力矩图M图三(a)简化模型1b
3、H42图三(b)弯矩图1bH48运用图乘法可以求的w=22342=bH48w，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，那么H个极限值的。情形：剪切破坏因为玻璃是有一定的厚度的，设厚为在玻璃与铝合金接触的地方，有剪切2/848wb力存在，考虑剪切面是矩形面，最大的剪切应力=23FQA力学简图如图四所示。图四铝合金侧面示意图每个截面上，剪力FQ=2aH，切面面积A=at,(t为铝合金厚度)，最大剪力为=3H4t1，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。如4t3果使之满足，可以得到H?，或者t?3H4，从这个结果我们可以看到，
4、可以通过增加铝合金的厚度提高承载玻璃重量，也可以通过降低玻璃的高度，从而使结果安全。以上的讨论是将铝合金结构与玻璃理想化了的，在实际应用中，玻璃不是直接与铝合金接触，中间会有玻璃紧固条，相当于加宽了玻璃的宽度，还要考虑安装工艺，如果玻璃紧固条与铝合金是通过螺钉固定的，那么会导致应力集中，玻璃是脆性材料，应力集中是非常危险的。所以尽量避免使用螺钉固定，如果非用不可，可以在螺钉与玻璃之间加上松软的垫。采用规格厚的铝合金，尽量减小窗格的高度可以有效地提高整个结构的强度与稳定。虽然铝镁合金在最近几年得到了广泛的应用，但是铝镁合金的使用量仍然不能跟钢铁相提并论。自从几千年前我们进入铁器时代，铁这种金属材
5、料一直都扮演着人们日常生活必不可少的材料之一，直到今天，甚至更久的将来。铁的绝对优势首先源于铁矿石的价格相对其他金属要便宜，其次就是钢铁的热处理简单，技术成熟，可以制造出强度，刚度，韧性要求不同的材料，以满足人类某一方面的需求。在我们的日常生活中，铁或者钢处处可见，家里的拖拉机几乎就是一堆钢铁的组合，各种田间劳作的工具，各种交通工具2.千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。3/8机械式千斤顶，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?c，承载力大小为F，规定稳定安全因数为nw。图五(a)千斤顶示意
6、图图五(b)千斤顶丝杠简化图首先，计算丝杆柔度，判断千斤顶丝杆为短粗杆，中等柔度杆，还是细长杆。丝杆可以简化为一端固定，另一端自由的压杆，长度因数=2。圆截面的惯性半径为?=A=4，可计算柔度=Id?，查阅千斤顶这种材料的柔度表，将得到的与之比较，确定千斤顶丝杆的性质，最后计算临界力Fcr。如果千斤顶丝杆是细长杆，临界力用欧拉公式Fcr=2EA计算，其中E是丝杆的弹性模量；如果千斤顶丝杆是中等柔度杆，还要查阅丝杆材料数据手册，利用经验公式Fcr=(a?b)A，其中a，b都是常数，可以从表里查阅到；如果千斤顶的丝杆是短粗杆，它只会发生强度破坏，不会发生失稳。计算所得的Fcr是临界力，实际生活中，
7、我们是不能直接加载到这个力大小的，因为稍微一个小的扰动，或者材料的不均匀，都会使千斤顶失稳，严重的可能造成千斤顶的破坏，或者是支撑物的损坏，也就是我们还要人为加进去一个安全因数nw，使加载力F?ncrwF要校正一下丝杆的强度，先假设力F作用在圆心处，且与轴线平行，此时只要满足A?C就可以认为加载力安全。考虑实际生活中，千斤顶使用时承载力并不是集中力，即使将所有的力向圆心处等效，由于力作用面可能不对称，也会产生一个等效的力偶作用，假设等效力大小为F，等效力偶为M，受力简图如图六所示。4/8F图六实际千斤顶受力向圆心简化结果此时，千斤顶的丝杠发生拉伸与扭转的组合变形，危险截面在在丝杠边缘上各个位置
8、。从A-A截面截开，在最靠近我们的点处取应力单元体，受力分析如图，其中?是压应力，是切应力。图七A-A截面边缘单元体受力情况?=A=W，Wt是截面的抗扭截面系数，对于千斤顶丝杠来说，A=tFMd24，Wt=d316d，截面面积A与截面的抗扭截面系数Wt都是已知量。最后校核这种受力状态下的丝杠强度。如果采用第三强度理论校核，则第一主应力?r3=力?r4=，选择其中一种校核，如果丝杠的第一主应力?r?，则等效后合力与合力偶满足强度要求，如果不满足这个不等式，则要想法减小?r，有两个途径，第一，可以减小?，通过减小承载力F或者增大丝杠的直径d可以达5/8材料力学论文题目：材料力学知识在工程、生活中的
9、运用学院：班级：姓名：学号：指导老师：材料力学知识在工程、生活中的应用摘要：在当今现代化社会中，由于高新技术的迅速发展，以及各种土木建筑工程行业的迅速产生及壮大，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:材料力学知识、生活运用、知识运用正文：一、材料力学知识在工程设计中的运用在工程设计中，大量运用到材料力学的知识，在进行工程设计或机械设计时，要进行材料的选定和各种许用压力的计算，涉及各种材料的强度、刚度、稳定性条件的确定
10、等。好的机械设计结果往往需要得到广泛的力学知识的支持。在机械设计或工程设计时，在考虑材料的强度、刚度、稳定性条件时，要进行综合思考。对于某些特定的构件在设计中要考虑其特殊性，如储气罐主要保证强度，车床主轴主要要求具备足够的刚度，受压的细长杆主要要求其稳定性。但对于某些构件还要进行相反的要求，这些都是基于材料力学的知识进行实际运用和实际分析的。如在生活中为了防止超载，当载荷超出某范围时，安全销将立即得到破坏，又如为了防止振动冲击，车辆的反冲弹簧需要较大的弹性变形。因此，材料力学知识几乎和生活中的每个细节都息息相关。为了进行较好的设计，材料力学知识的广泛运用是必不可少的。举例：传送带上的力学问题：
11、1、传送带运输物体时的力学分析。2、相对运动，初速度，速度方向。物体对地初速度为零，传送带匀速运动，物体的受力情况和运动情况：其中V是传送带的速度，V10是物体相对于传送带的初速度，f是物体受到的滑动摩擦力，V20是物体对地运动初速度。物体必定在滑动摩擦力的作用下相对于地做初速度为零的匀加速直线运动。其加速度由牛顿第二定律，求得；在一段时间内物体的速度小于传送带的速度，物体则相对于传送带向后做减速运动，如果传送带的长度足够长的话，最终物体与传送带相对静止，以传送带的速度V共同匀速运动。物体对地初速度不为零其大小是V20，且与V的方向相同，传送带以速度V匀速运动，若V20的方向与V的方向相同且V
12、20小于V，则物体的受力情况如图1所示完全相同，物体相对于地做初速度是V20的匀加速运动，直至与传送带达到共同速度匀速运动。若V20的方向与V的方向相同且V20大于V，则物体相对于传送带向前运动，它受到的摩擦力方向向后，摩擦力f的方向与初速度V20方向相反，物体相对于地做初速度是V20的匀减速运动，一直减速至与传送带速度相同，之后以V匀速运动。二、材料力学知识在实际生活中的运用在实际生活中，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
13、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
14、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。举例：汽车刹车的受力问题：1、汽车刹车的受力情况。2、刚体，质心运动，牛顿第三定律。质量为的汽车在水平路面上急刹车，前、后轮均停止转动，前后轮相距，与地面的摩擦系数为，汽车质心离地面高度为，与前抡轴水平距离为，试分析前后轮对地面的压力。解：把汽车模型化为刚体，以此为隔离体。汽车受力如上图，分别代表重力和地面支持力；因前后轮均停止转动，故和动摩擦力。根据质心运动定理：在地面上建立直角坐标系，将上试向轴投影：和、均为滑因为滑动摩擦力为：，建立平动的质心系由上面方程可解出：根据牛顿第三定律，前后轮对地面的压力大小分别为、但方向朝下。讨论：若汽车静止于水平地面上，则地面对前后抡支撑力为：综上计算结果
