工程力学研究论文

时间:2018-02-27 编辑:瑞莹 手机版

  工程力学方面的研究对于工程行业的发展有着重要的指导。下面就随小编一起去阅读工程力学研究论文,相信能带给大家启发。

  工程力学研究论文一

  摘 要

  工程力学是力学的一个分支,它主要涉及机械、土建、材料、能源、交通、航空、船舶、水利、化工等各种工程与力学结合的领域。从工程上的应用来说,工程力学它包括:质点及刚体力学、固体力学、流体力学、结构力学、材料力学、土力学、岩体力学等。

  关键词

  工程力学 应用分析 研究方向

  工程力学是20世纪50年代末出现的。首先提出这一名称并对这个学科做了开创性工作的是中国学者钱学森。在20世纪50年代,出现了一些极端条件下的工程技术问题,所涉及的温度高达几千度到几百万度,压力达几万到几百万大气压,应变率达百万分之一~亿分之一秒等。在这样的条件下,介质和材料的性质很难用实验方法来直接测定。为了减少耗时费钱的实验工作,需要用微观分析的方法阐明介质和材料的性质;在一些力学问题中,出现了特征尺度与微观结构的特征尺度可比拟的情况,因而必须从微观结构分析入手处理宏观问题;

  出现一些远离平衡态的力学问题,必须从微观分析出发,以求了解耗散过程的高阶项;由于对新材料的需求以及大批新型材料的出现,要求寻找一种从微观理论出发合成具有特殊性能材料的“配方”或预见新型材料力学性能的计算方法。在这样的背景条件下,促使了工程力学的建立。

  1工程力学的发展

  1。1工程力学的特点

  工程力学虽然还处在萌芽阶段,很不成熟,而且继承有关老学科的地方较多,但作为力学的一个新分支,确有一些独具的特点。工程力学着重于分析问题的机理,并借助建立理论模型来解决具体问题。只有在进行机理分析而感到资料不够时,才求助于新的实验。

  工程力学注重从微观到宏观,以往的技术科学和绝大多数的基础科学,都是或从宏观到宏观,或从宏观到微观,或从微观到微观,而工程力学则建立在近代物理和近代化学成就之上,运用这些成就,建立起物质宏观性质的微观理论,这也是工程力学建立的主导思想和根本目的。

  虽然工程力学引用了近代物理和近代化学的许多结果,但它并不完全是统计物理或者物理化学的一个分支,因为无论是近代物理还是近代化学,都不能完全解决工程技术里所提出的各种具体问题。工程力学所面临的问题往往要比基础学科里所提出的问题复杂得多,它不能单靠简单的推演方法或者只借助于某一单一学科的成就,而必须尽可能结合实验和运用多学科的成果。

  1。2研究内容和方向

  工程力学主要研究平衡现象,如气体、液体、固体的状态方程,各种热力学平衡性质和化学平衡的研究等。对于这类问题,工程力学主要借助统计力学的方法。工程力学的研究工作,目前主要集中三个方面:高温气体性质,研究气体在高温下的热力学平衡性质(包括状态方程)、输运性质、辐射性质以及与各种动力学过程有关的弛豫现象;稠密流体性质,主要研究高压气体和各种液体的热力学平衡性质(包括状态方程)、输运性质以及相变行为等;固体材料性质,利用微观理论研究材料的弹性、塑性、强度以及本构关系等。

  工程力学研究方向主要有:非线性力学与工程、工程稳定性分析及控制技术、应力与变形测量理论和破坏检测技术、数值分析方法与工程应用、工程材料物理力学性质、工程动力学与爆破。

  2工程力学的应用

  2。1 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。

  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。

  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,是最关键的一门学科,以后学习工作的一种工具。

  2。2固体力学

  自然界中存在着大至天体,小至粒子的固态物体和各种固体力学问题。人所共知的山崩地裂、沧海桑田都与固体力学有关。现代工程中,无论是飞行器、船舶、坦克,还是房屋、桥梁、水坝、原子反应堆以及日用家具,其结构设计都应用了固体力学的原理。

  固体力学研究的内容既有弹性问题,又有塑性问题;既有线性问题,又有非线性问题。在固体力学的早期研究中,一般多假设物体是均匀连续介质,但近年来发展起来的复合材料力学和断裂力学扩大了研究范围,它们分别研究非均匀连续体和含有裂纹的非连续体。

  固体力学的研究对象按照物体形状可分为杆件、板壳、空间体、薄壁杆件四类。薄壁杆件是指长宽厚尺寸都不是同量级的固体物件。在飞行器、船舶和建筑等工程结构中都广泛采用了薄壁杆件。

  3结论

  工程力学是研究有关物质宏观运动规律,及其应用的科学。工程给力学提出问题,力学的研究成果改进工程设计思想,两者相辅相成,共同发展,成熟。工程力学在生活的方方面面都有着应用,且有非常强的实用性,所以我们非常有必要学好,运用好工程力学知识。

  工程力学研究论文二

  摘要:

  力学计量仪器的检定工作是相当的复杂和繁琐的,不管是对操作工作人员还是对仪器设备的要求都是极高的。正如我们所知,它不仅是力学上或是生活上的所代表的那么简单的意义,而无论是对物理学、力学还是科学方面都有着举足轻重的地位,并且在力学计量的标准化方面任重而道远。任何计量仪器的检定都应该通过正规的勘测项目和遵循相应的规则,才能有效做到在适当范围内防止错误的发生,本文针对力学计量仪器检定出现的问题进行探讨分析,并针对性的提出解决问题的方法与措施。

  关键词:

  力学;力学计量仪器;问题探讨

  无论是在我们学习中还是在我们的生活中,力学计量的使用范围越来越多在最近的几年中更是如此。其中,主要包括对力的值、质量、振动的频率等一些相关的计量测试。在早期力学计量就形成以牛顿力学作为基础,以质量为基本的力学。随着时间的不断的推进,力学计量基本体系都已经发展的比较完善,同时,伴随着科学技术的进步,显示技术以及自动化技术等都被运用到了力学计量仪器检定当中,并充分发挥着自身所具备的价值。

  1力学与力学计量

  力学是有关力、运动和介质的一门基础学科。生活中力学的利用是十分广泛,涉及面较广,比比皆是。因此,力学计量作为力学的计量学也随着力学的计量学也随着力学的发展而被人们发现、研究。在当今社会,涌现出许多科技先进的力学计量仪器,有利于帮助我们更加有效地获取更为准确的数据,准确的检测。科学家与研发人员通过不断进步的先进的科学技术与计算机技术的运用,将其融入力学计量仪器中,这样有利于大幅度提升力学计量仪器检定工作的各方面质量,也保证了实验数据的准确性。一般,在我们习惯性的思维中,计量的概念就是物理或者力学中的单位符号,事实上却不是如此。目前,大部分的国家都拥有完善的力学计量体系,而力学计量学运用也随着变得更加广泛。不同的国家有不同的计量标准,不同的计量标准计算出的数据就会呈现出不一致,这对力学检测来说是一个大问题。相反,当计量检定有一定的标准,就能保证计量的准确性,实现力学计量的自身价值。事实上,我们平时所说的一致性就是对其力学计量法理念上的一致性。可以说将力学计量法国际标准化的路程仍很遥远。

  2力学计量仪器检定的基本理念

  有关力学计量仪器检定的基本理念主要包括五个方面:振动计量仪器检定的基本理念、力值计量的基本理念、流量计量仪器检定的基本理念、压力计量仪器检定的基本理念和质量计量仪器检定的基本理念。对于大多数人来说振动计量仪器检定不是陌生的,振动一般都是指某种物体由于速度转动太快而使位置变换、或是速度的频率等来解释振动。对于振动的检测的结果,其精准度是直接来源于力学计量结果。力值计量在过去的18世纪60年代,力值计量主要传递和测试的使用都是由水银箱的模式去表达,但是其准确度不能保证。如今,随着科学技术的进步,力值的规范标准设备可以分为多种形式去检定。流量计量仪器检定就是依据一定的流动区,将流量计量进行合适的分割,具体可以分为水、气等一些液体流量计算的类型。并且流量的质量要进行严格的检测,在一些具体的计量方法上面需要保持一致性。目前,流量计算分为动态流量标准的计算和极端计量值的具体规范研发。压力计量仪器检定可分为动态与静态的两种形式,其中,动态计量仪器检定可以分成为激波管道与正弦两种。静态检定都包括对比检定以及砝码检测的这两种形式。正如前文所阐述的,质量是在力学计量仪器检定中最基本的原则,它也是属于国际基本计量单位,国际上一般都是使用千克的形式表示。

  3力学计量仪器检定时需要注意的问题及解决措施

  在日常的力学仪器检定的过程中,难免会出现一些问题,需要我们针对其问题,制定相关的解决措施。一是统一计量仪器检定的方法。根据力学仪器检定的现状来看,其与我们日常生活紧密相连,并不只是物理学的要关注的问题。所谓的计量法的一致就是通过计量的方法的统一,从而因而不同的国家、不同的计量的标准而带来的计量检定的误差而产生不必要的矛盾。因此,只有实现计量标准的统一性,才能提高我国的计量标准度,从而更好的发挥力学计量的价值。二是关注计量仪器检定器具体性能。计量仪器检定工作的基本就是检测实体的单位,用有效的进行的数据分析和判断相关的物体的性能。一般来讲,计量仪器的检定工作必须是相关的权威机构负责,主要的实施是相关的机构盖章并给予正规合法的手续。根据我国法律规定,计量仪器工作检定者必须经过相关的部门认可或是批准后才能进行下一步的工作。力学计量工作者,一旦发现问题,应当及时向相关领导发现,及时解决并处理。三是正确处理好计量检定的两种方法。

  在当今国际上所拥有的计量检定最为有效的方法主要有两种即部分检定和整体鉴定法。不过现在大多数情况下使用就是整体鉴定法,主要是因为它拥有执行容易、成效高、速度快等诸多优点。与此同时,他还能够把结果进行二次重检,最后综合两次检定的结果得出一个更为可靠的数据。但是,在操作整体检定法时,如果想要取得一个相对来说准确率最高的结果,可以使用多次重复试验的手段。但是他也拥有自身无法克服的矛盾,如果负责检定的设备在之前就有着不达标或由于品质达不到检定仪器所必须的高度时,就会严重削弱检定结果的准确性尤为重要,因此,在进行检定实验时,起初要保证设备的完好没有瑕疵,因为设备的品质高低有时直接决定最后结果的精确性,若是仪器存在纰漏其检定结果的准确性就还有待考证。

  4结语

  力学是一门探讨物质机械运动规律的学科,它不仅是我们学习中的基础学科,还是一项重要的生活学科。我们在生活中能接触力学的机会之多,其涉及范围之广,都是无法用数据来衡量的。作为力学仪器中重要组成部分的力学计量仪器,它在力学的运用方面主要起着传导的媒介的作用。力学和力学计量对我国物理科技等方面的发挥着重要作用,探讨其力学计量检定中可能出现的问题,并提出解决的措施,使其力学计量仪器检定工作顺利有效的实施仍然需要我们的不懈努力。

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