篇一：材料力学小论文
材料力学小论文
班级：机制 1104
姓名： 学号：1109331183
导师： X X X
2013.6
生活中的材料力学
材料力学在生活中的应用十分广泛。大到机械中的各种机器，建
筑中的各个结构，小到生活中的塑料食品包装，很小的日用品。各种
物件都要符合它的强度、刚度、稳定性要求才能够安全、正常工作，
所以材料力学就显得尤为重要。
材料力学是研究材料在各种外力作用下产生的应变、应力、强度、
刚度、稳定和导致各种材料破坏的极限。拉伸与压缩变形；液压传动
机构中的活塞杆在油压和工作阻力作用下受拉：内燃机的连杆在燃气
爆发冲程中受压；起重机钢索在吊重物时，拉床的拉刀在拉削工件时，
都承受拉伸；千斤顶的螺杆在顶起重物时，则承受压缩；桁架中的杆
件不是受拉便是受压。剪切变形? 生活中机械常用的连接件，如铆钉、
键、销钉、螺栓等在连接中出现的变形属于剪切挤压变形，在设计时
主要考虑其剪切应力。扭转变形? 汽车的传动轴、转向轴、水轮机的
主轴等 轴类变形属于扭转变形。扭转变形的其他应用实例弯曲变形?
火车轴、起重机大梁 等的变形属于弯曲变形。其他弯曲变形实例组
合变形? 车床主轴、电动机主轴工作时同时发生扭 转、弯曲及压缩
三种变形.钻床立柱同时发生拉伸与弯曲两种变形。应力集中? 应力
集中发生在切口、切槽、油孔、螺纹轴肩等这些尺寸突然改变处的横
截面上。
材料力学通常包括两大部分：一部分是材料的机械性能，材料的
力学性能参量不仅可用于材料力学的计算，而且也是固体力学其他分
支的计算中必不可少的依据；另一部分是杆件力学分析。杆件按受
力和变形可分为拉杆,压杆受弯曲的粱和受扭转轴。杆中的内力有轴
（杆件）
力、剪力、弯矩和扭矩。杆的变形可分为伸长、缩短、挠曲和扭转。在处理具体的杆件问题时，根据材料性质和变形情况的不同，可将问题分为线弹性问题、几何非线性问题、物理非线性问题三类。
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。
利用材料力学中卸载与在加载规律 得出冷作硬化现象，工程中常利用其原理以提高材料的承载能力，例如建筑用的钢筋与起重的链
（扭转机）
条，但冷作硬化使材料变硬、变脆，是加工发生困难，且易产生裂纹，
这时应采用退火处理，部分或全部地材料的冷作硬化效应。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。但是工程设计中要特别注意减少构件的应力集中。
在工程中，静不定结构得到广泛应用，如桁架结构。静不定问题的另一重要特征是，温度的变化以及制造误差也会在静不定结构中产生应力，这些应力称为热应力与预应力。为了避免出现过高的热应力，蒸汽管道中有时设置伸缩节，钢轨在两段接头之间预留一定量的缝隙等等，以削弱热膨胀所受的限制，降低温度应力。在工程中实际中，常利用预应力进行某些构件的装配，例如将轮圈套装在轮毂上，或提高某些构件承载能力，例如预应力混凝土构件。螺旋弹簧是工程中常用的机械零件，多用于缓冲装置、控制机构及仪表中，如车辆上的缓冲弹簧，发动机进排气阀与高压容器安全阀中的控制弹簧弹簧称中的
测力弹簧等。 （螺旋弹簧）
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。
材料力学不仅在复杂机械工程中有重要的作用，在生活中也很常见。比如随处可见的桥梁，桥是一种用来跨越障碍的大型构造物。确切的说是用来将交通路线 (如道路、铁路、水道等)或者其他设施 (如管道、电缆等)跨越天然障碍 (如河流、海峡、峡谷等)或人工障碍 (高速公路、铁路线)的构造物。
（桥梁受压）
桥的目的是允许人、车辆、火车或船舶穿过障碍。桥可以打横搭着谷河或者海峡两边，又或者起在地上升高，槛过下面的河或者路，让下面交通畅通无阻。
生活中处处都是材料力学的应用，它与我们的生活密切相关。而我们需要一双发现的眼睛，处处留心皆学问，我们需要熟练掌握材料力学的知识才能明白其中的奥秘。材料力学让我们明白了很多以前生活不能明白的问题。我们受益匪浅，而它也是学习机械方面的基础，
篇二：材料力学论文
材料力学论文
题目：材料力学知识在工程、生活中的运用
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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（强度、刚度、稳定性、变形、弯曲等）、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：
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。
（1）物体对地初速度为零，传送带匀速运动，（也就是将物体由静止放
在运动的传送带上）
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。（以下的说明中个字母的意义与此相同）
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。
（2）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，（也就是物体冲到运动的传送带上）
①若V20的方向与V 的方向相同且V20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。
②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：
综上计算结果比较可知，刹车时前轮受到的压力比静止时大，并造成汽车的前倾。汽车加速时则后倾。
。应用对质心轴的转动定理，得：
篇三：材料力学小论文
h材料力学论文
跳水板的性能分析
大连理工大学
姓名：
班级：运船
学号：
跳水板的性能分析
姓名：班级： 学号：
]关键字：跳板；弯矩；剪力；挠曲线；转角；最大冲力；拉力传感器，静态应变仪
成果简介：最常见的在跳水比赛中使用的跳水板是个典型的跳板使用例
子，其结构和性能的好坏与运动员的比赛安全和水平能否正常发挥息息相关，所以研究跳板的结构和性能有了必要性和时代性。就目前我们掌握的材料力学的知识和有关的资料，我对跳板的结构和性能进行思考和探索；通过思考和探索，知道了在一定条件下（一定温度 一定湿度等条件），怎么通过现有的知识判断：跳板需要什么样的结构和结构是否合理， 具有什么性质的材料才能保证跳板工作的安全行 性能的可行性。
正文：目前在跳水比赛中使用的三米
跳板结构如图：全长4898mm,板宽
500mm,前支点到后支点的的距离为
1883m，有合金或玻璃钢制成，表面覆
盖有防滑材料，其弹性极好。跳板是
末端被固定的杠杆，杠杆原理中有距
离支点越远，力臂越长，弹力越大。
在跳板中，运动员会想尽办法让自己最大限度地使用跳板的弹力。
运动员在踩在跳板上，从下蹲到双脚离开跳板上升过程中，从能量转化角度来说是，运动员最终获得的动能并上升，首先是由运动员下减少的蹲重力势能和化学能转化为跳板的弹性势能，其次是起跳过程人的化学能和跳板的弹性势能转为远动员上升时的机械能。在日常生活中，我们会发现运动员只经过一次上述的过程是不能够上升到足够高的高度来来完成所需完成的比赛动作的，所以一般上述的下蹲起跳动作会不止一次发生，也就是说，跳板还要多次承受向下的冲力的作用（变形也是多次发生，但有一次变形是最大的）， 这最大冲力和跳板能承受的最大冲力以及如何保证运动员不从板上掉下是我们研究的主要问题。假设运动员的重力为G（跳水板的重量不大，为了方便分析就忽略了），跳板的长度为L，宽度为b，许用应力为［］，跳水板截面的面积A，截面型心纵坐标Y，型心主惯性矩I, 现在对跳板的受力如图： 其扭矩图为：
弯矩图为：
剪力图为：
各点由于平面弯曲引起的应力变与弯矩的关系为：
如图，拉力传感器连在跳板端点处，这样施加不同的拉力值时，不同截面的应变值就可以通过静态应变仪测得。由跳板的内力图及跳板的截面变
(y为所求点
化情况可知危险截面的位置应该在中间支撑点附近的截面。从而可以用静态应变仪在中间支撑点位置找危险截面，也就是正应力最大的点所在的截面。确定正应力最大值所在截面后就可以根据截面的几何性质找到其危险点，最后通过分析可以再到该危险点的正应力大小与拉力的关系，换个角度，也就是可以在知道拉力的大小时确定跳板的最大正应力的值
。其
扭矩T=F﹒b;通过对该危险界面的几何性质和切应力在截面上分布特点的分析可以确定该截面上存在切应力最大与正应力最大重合的点，切应力最大值
。由于组合变形中弯曲切应力数值比较小，所以可以不考虑剪
，
= 通过
校核其强度是否满足要求
力的影响。
（该模型相当于一个弯曲 扭转组合变形）。
在实际使用中要保证板的结构安全，就要保证冲力最大时，也就是速度减少得最快时，上述的强度校核公式成立。我们在知道材料的许用应力的情况下，可以从强度校核公式 内力与应力的关系计算出跳板能承受的最大冲力
。
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