材料力學在生活中的應用

1、18材料力學理論在生活中的應用材料力學理論在生活中的應用這篇論文選取了三個生活實例，運用材料力學所學的知識，通過受力分析，應力分析，強度校核回答了三個基本問題：鋁合金封的廊子窗格是否可以無限高；千斤頂?shù)某休d重量是否可以任意大小和橋梁。關鍵詞關鍵詞材料力學拉壓強度撓度剪切壓桿穩(wěn)定組合變形受力單元體鋁合金千斤頂1鋁合金封的廊子窗格是否可以無限高圖一鋁合金門窗、廊子走在大街上，我們可以看到各式各樣的廊子樣式，可以看到大小不一的窗格布置，學了材

2、料力學這門課程，我們不禁要提問了，窗格尺寸的極限是多么大才能保證支撐它的鋁合金材料安全，不會變形？現(xiàn)在就將這個模型抽象出來，假設鋁合金材料是空心鋁管，厚度可以任意選擇，屈服強度取，只受玻璃給的壓力（設玻璃居中，由于給定一段鋁合金，σ主要承載件是玻璃，而且玻璃的相對總質量遠遠大于承載的鋁合金的質量），外力是均勻分布力，設普通玻璃的密度是（忽略玻璃的寬度），玻璃高度ρkgmm為H，取長度amm的鋁合金材料，寬度為bmm，高為hmm，如圖二所

3、示：38切力存在，考慮剪切面是矩形面，最大的剪切應力τ=，力學簡圖如圖四32FQA所示。鋁合金玻璃圖四鋁合金側面示意圖每個截面上，剪力FQ=，切面面積(t為鋁合金厚度)，最大剪12ρδaHA=at力為τ=，可見，最大剪力是一個跟鋁合金長度a，寬度b，高h無關的3ρδH4t量。如果使之滿足τ≤[τ]，可以得到，或者，從這個結果我H?4t[τ]3ρδt?3ρδH4[τ]們可以看到，可以通過增加鋁合金的厚度提高承載玻璃重量，也可以通過降低玻璃

4、的高度，從而使結果安全。以上的討論是將鋁合金結構與玻璃理想化了的，在實際應用中，玻璃不是直接與鋁合金接觸，中間會有玻璃緊固條，相當于加寬了玻璃的寬度，還要考慮安裝工藝，如果玻璃緊固條與鋁合金是通過螺釘固定的，那么會導致應力集中，玻璃是脆性材料，應力集中是非常危險的。所以盡量避免使用螺釘固定，如果非用不可，可以在螺釘與玻璃之間加上松軟的墊。采用規(guī)格厚的鋁合金，盡量減小窗格的高度可以有效地提高整個結構的強度與穩(wěn)定。雖然鋁鎂合金在最近幾年得到

5、了廣泛的應用，但是鋁鎂合金的使用量仍然不能跟鋼鐵相提并論。自從幾千年前我們進入鐵器時代，鐵這種金屬材料一直都扮演著人們?nèi)粘Ｉ畋夭豢缮俚牟牧现?，直到今天，甚至更久的將來。鐵的絕對優(yōu)勢首先源于鐵礦石的價格相對其他金屬要便宜，其次就是鋼鐵的熱處理簡單，技術成熟，可以制造出強度，剛度，韌性要求不同的材料，以滿足人類某一方面的需求。在我們的日常生活中，鐵或者鋼處處可見，家里的拖拉機幾乎就是一堆鋼鐵的組合，各種田間勞作的工具，各種交通工具……2