解读材料力学中的美

材料力学中美的资源十分丰富，教学过程中引导学生挖掘、领悟、欣赏这种美，有利于激发学生的求知兴趣，提高教学效果。本文从几个侧面展示了蕴涵于材料力学中巧妙的图形美、新奇的数据美、完整的简洁美以及融洽的和谐美。     

材料力学中的两个误差问题

一 薄壁圆筒扭转剪应力公式与空心圆轴扭转最大剪应力公式相对误差及其最大值 薄壁圆筒弹性扭转时,在其任一横截面上存在垂直于半径的、沿周向大小不变、径向均匀分布的剪应力τ~*, τ~*=T/(2πR_0~2t) (1) 式中T——所考察截面的扭矩 R_0——所考察截面的平均半径 t——所考察截面的壁厚 空心圆轴弹性扭转时,横截面最大剪应力发生在其外周边上。计算公式为     

MATLAB在材料力学教学中的应用

利用MATLAB绘制剪力图、弯矩图、应力圆以及求解最大弯矩和主应力。证明了MATLAB可以利用其强大的计算和绘图能力在材料力学教学中发挥巨大作用,使学生摆脱复杂的计算问题,进而提高学习效率。     

应力符号规定的差异与注释

为避免材料力学、弹性力学及土力学中应力符号规定的差异导致初学者理解上的混乱,系统阐释了应力符号差异的原因,采用了比较的方法对三种力学中单元体任意方位面上的应力公式及主应力的大小和方向进行了推导。首先,三种力学在剪应力符号规定上存在较大差异:材料力学中将引起单元体顺时针方向转动的剪应力规定为正值,反之为负值;弹性力学中将正(负)面上的剪应力指向正(负)的坐标方向的规定为正,这和材料力学的规定不一致;土力学中和弹性力学的规定完全相反,推导了土力学的主应力表达式,得到斜截面上的主应力表达式与弹性力学的相同,土力学与材料力学主应力方向的表达方式差一个负号。其次,采用张量的形式对材料力学、弹性力学和土力学的应力状态进行描述,避免了应力符号规定差异带来的描述形式和理解上的不一致问题。最后,对一点的应力状态的表达和理解建议使用张量形式,而对二向应力状态主应力和主方向的具体求解采用莫尔圆法更直观。     

三向应力状态应力分析图解新方法

给出求解与任何主平面都不垂直的斜截面上之应力的图解新方法,与现行的图解法相比,它不仅能求出斜截面上剪应力的大小,还能求解出剪应力的方向,并且作图简单。     

材料力学中稳定性的几个深入问题

本文提出了在材料力学稳定性教学中几个深入问题，用更严格的方法阐述了稳定性概念和临界力的实质。     

浅谈材料力学电测实验的改进

０引言 《材料力学实验》是一门实践性很强的技术基础课。由于内容多,学时少,在实验室只能做一些认识性的基本实验。加上有些实验项目比较抽象,动手能力的训练难以得到保证。因此,如何加强实践教学环节,是实验教师必须认真研究和探索的问题。１传统材力实验存在的弊端 传统的材力实验,多属于验证性的基本实验。而验证性的实验对学生实践能力的培养已不能适应现代教学改革的要求。还需要在启发学生运用所学知识和掌握的实验技能去发现问题,分析问题,解决问题,加强综合能力的培养上加以改革。 比如,电测实验中弯曲正应力的测定实验…     

对材料力学教学中几个问题的思考

如何看待我们的材力教学？这些年来的情况究竟怎么样？存在什么问题？其主、客观原因如何？有何改进措施？这些都是需要认真思考的问题。本将对此进行分析和探讨。     

一些弹性力学问题的代数解法

一些弹性力学问题的基本方程可以化为常微分方程组并用矩阵算子表示,能直接用代数方法求解这些常微分方程组。本文给出用代数法求解半空间体受重力和表面均布压力作用空间问题和圆孔应力集中问题的算例。本文为求解弹性力学中类似的问题提供了新的分析方法,这种方法简便易行。     

弹性力学极坐标公式的记忆规律

利用直角坐标系与极坐标系相关量的对应关系及微元体在两个坐标系中的不同特点,提出弹性力学极坐标公式的记忆规律。     

弹性力学平面问题求解的哈密顿体系

传统的弹性力学求解采取消元法,使微分方程的阶数提高．由于方程的复杂程度。一般情况下都得不到解析解,而多以半逆法（即某种凑合法）求解,其缺点是缺乏一般性,而且往往得不到全部的解．以中科院院士钟万勰为首的力学工作者使弹性力学的求解从传统的拉格朗日体系导向哈密顿体系,实现了求解体系的更迭,不仅可以得到用半逆法得到的经典解,而且从解析的角度得到了一些新的解,从而显示了新体系强大的生命力．本文就弹性力学的平面问题,在矩形域内把它导向哈密顿体系．由于篇幅的限制,文章也只做到导入哈密顿体系,至于进一步具体的求解计划在另文中再继续深入讨论．     

集中荷载作用下两端固支梁的弹性力学解

根据弹性力学平面问题的基本理论,采用半逆解法,求出了两端固支的单跨超静定梁在集中荷载作用下的应力和位移多项式解,并与材料力学解进行了比较,说明了材料力学解的精度和适用范围,可供工程结构设计和弹性力学教学时参考.     

环保型胶凝材料的制备及其力学性能研究

利用硅酸盐水泥熟料、矿渣、粉煤灰、硅灰、石膏及其他组分制备出环保型胶凝材料Ⅰ和Ⅱ,并测试了其性能。结果表明,环保型胶凝材料的硅酸盐水泥熟料掺量(30%～50%),具有较低的需水量和正常的凝结时间,其标准稠度需水量为23%,净浆和配制的混凝土都具有较高的流动性,且有较小的流动性经时损失,标准养护28天的胶砂试件抗压强度可以达到50MPa以上,可以配制出C50 C60高流态的高性能混凝土.     

关于3个力学常数关系的5种简证方法

各向同性材料一般都有3个力学弹性常数,即弹性模量E、泊松比ν和剪切弹性模量G。结合lamé常数、纯剪切应力状态、应变能密度等概念,利用广义胡克定律、主应变方向公式等,对它们之间存在的G=E2(1+ν)的关系给出了5种简明扼要的证明方法。     

压滤板受力情况的弹性力学方法分析

板框压滤机在过滤过程中，由于各种因素，会对滤板产生侧压力。滤板受到侧压力，就会产生内应力，如果内应力大于滤板抗弯强度时，滤板就会开裂损坏，现采用弹性力学的变分法和有限差分法推导求解压滤板的受力情况，并就防止压滤板损坏，提出几点具体措施。     

十四面体闭孔多孔材料表征量特性研究

为了研究多孔材料微观结构对其性能的影响,利用闭孔粗棱十四面体模型进行了数值模拟.采用有限元法,对相对弹性模量、泊松比进行了数值计算.模拟结果表明:单胞壁厚是相对密度增量的次要影响因素,壁面连接曲率半径是主要影响因素,壁厚、壁面连接曲率半径可简化为相对密度的2个无关影响因素;高孔隙率多孔材料,表面张力拉向孔穴棱边的固体对...     

密肋复合墙板的刚度计算

通过对密肋复合墙板构造的分析，按照混凝土体积不变的原则将墙板等效为正交各向异性的纤维加强复合材料，建立墙板的力学模型，经二次单向纤维加强，给出墙板的弹性常数计算公式，同时通过试验分析了影响刚度的主要因素及其取值范围，提出墙板弹性刚度的实用公式，计算结果与试验值吻合较好．     

平面应力状态斜截面上应力复数表达式及应用

把平面应力状态斜截面上的应力公式用复数形式表达，并用其进行应力分析，兼有解析法和图解法的优点。