工程力學在生活中的應用
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在生活中,理論力學經常應用於三角形支架穩定(野外燒鍋架)、千斤頂、加油站的屋頂桁架結構、吊車滑輪組結構。
各種機械零件和建築物結構應用最廣泛, ...
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工程力學在生活中的應用
語言:CN/TW/HK
時間 2021-07-1700:27:40
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主題:
教育
工程力學分為理論力學和材料力學,我們生活與工程力學息息相關,生活中最簡單的東西也涉及到力學理論:01理論力學在生活中的應用:理論力學所研究的物件(即所採用的力學模型)為質點或質點系時,稱為質點力學或質點系力學;如為剛體時,稱為剛體力學。
因所研究問題的不同,理論力學又可分為靜力學、運動學和動力學三部分。
靜力學研究物體在力作用下處於平衡的規律。
運動學研究物體運動的幾何性質。
動力學研究物體在力作用下的運動規律。
理論力學的重要分支有振動理論、運動穩定性理論、陀螺儀理論、變質量體力學、剛體系統動力學以及自動控制理論等。
這些內容,有時總稱為一般力學。
理論力學與許多技術學科直接有關,如水力學、材料力學、結構力學、機器與機構理論、外彈道學、飛行力學等,是這些學科的基礎。
在生活中,理論力學經常應用於三角形支架穩定(野外燒鍋架)、千斤頂、加油站的屋頂桁架結構、吊車滑輪組結構。
各種機械零件和建築物結構應用最廣泛,如鉸鏈連線,塔吊,二力杆等等。
同時,在我們生活中最意想不到簡單的東西也涉及到理論力學,如指甲刀,剪子這些都是應用槓桿原理。
鉗子,板子這些也是槓桿原理。
滑輪。
有一種可以粘在牆上的粘鉤,那是用的大氣壓強。
02材料力學在生活中的應用材料力學在生活中的應用十分廣泛。
大到機械中的各種機器,建築中的各個結構,小到生活中的塑料食品包裝,很小的日用品。
各種物件都要符合它的強度、剛度、穩定性要求才能夠安全、正常工作,所以材料力學就顯得尤為重要。
生活中機械常用的連線件,如鉚釘、鍵、銷釘、螺栓等的變形屬於剪下變形,在設計時應主要考慮其剪下應力。
汽車的傳動軸、轉向軸、水輪機的主軸等發生的變形屬於扭轉變形。
火車軸、起重機大梁的變形均屬於彎曲變形。
有些杆件在設計時必須同時考慮幾個方面的變形,如車床主軸工作時同時發生扭轉、彎曲及壓縮三種基本變形;鑽床立柱同時發生拉伸與彎曲兩種變形。
利用材料力學中解除安裝與在載入規律得出冷作硬化現象,工程中常利用其原理以提高材料的承載能力,例如建築用的鋼筋與起重的鏈條,但冷作硬化使材料變硬、變脆,是加工發生困難,且易產生裂紋,這時應採用退火處理,部分或全部材料的冷作硬化效應。
在生活中我們用的很多包裝袋上都會剪出一個小口,其原理就用到了材料力學的應力集中,使裡面的食品便於撕開。
但是工程設計中要特別注意減少構件的應力集中。
在工程中,靜不定結構得到廣泛應用,如桁架結構。
靜不定問題的另一重要特徵是,溫度的變化以及製造誤差也會在靜不定結構中產生應力,這些應力稱為熱應力與預應力。
為了避免出現過高的熱應力。
蒸汽管道中有時設定伸縮節,鋼軌在兩段接頭之間預留一定量的縫隙等等,以削弱熱膨脹所受的限制,降低溫度應力。
在工程中實際中,常利用預應力進行某些構件的裝配,例如將輪圈套裝在輪轂上,或提高某些構件承載能力,例如預應力混凝土構件。
螺旋彈簧是工程中常用的機械零件,多用於緩衝裝置、控制機構及儀表中,如車輛上的緩衝彈簧,發動機進排氣閥與高壓容器安全閥中的控制彈簧,彈簧稱中的測力彈簧等。
生活中很多結構或構件在工作時,對於彎曲變形都有一定的要求。
一類是要求構件的位移不得超過一定的數值。
例如行車大量在起吊重物時,若其彎曲變形過大,則小車行駛時就要發生振動;若傳動軸的彎曲變形過大,不僅會使齒輪很好地齧合,還會使軸頸與軸承產生不均勻的磨損;輸送管道的彎曲變形過大,會影響管道內物料的正常輸送,還會出現積液、沉澱和法蘭結合不密等現象;造紙機的軋輥,若彎曲變形過大,會生產出來的紙張薄厚不均勻,稱為廢品。
另一類是要求構件能產生足夠大的變形。
例如車輛鋼板彈簧,變形大可減緩車輛所受到的衝擊;又如繼電器中的簧片,為了有效地接通和斷開電源,在電磁力作用下必須保證觸電處有足夠大的位移。
生活中處處都是工程力學的應用,它與我們的生活密切相關。
而我們需要一雙發現的眼睛,處處留心皆學問,我們需要熟練掌握材料力學的知識才能明白其中的奧祕。
工程力學讓我們明白了很多以前生活不能明白的問題。
我們受益匪淺,而它也是學習機械方面的基礎,是最關鍵的一門學科,以後學習工作的一種工具。
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