材料力学在生活中的应用
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摘要：在如今现代化的社会中，随着高新技术的研发，建筑行业的大力发展，机械材料的广泛使用，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，材料力学知识在生活中得到广泛的。

关键字：材料力学、生活应用、材料知识
正文：
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。

主要研究杆件的应力、变形以及材料的宏观力学性能的学科。

材料力学是固体力学的一个基础分支。

它是研究结构构件和机械零件承载能力的基础学科。

其基本任务是：将工程结构和机械中的简单构件简化为一维杆件，计算杆中的应力、变形并研究杆的稳定性，以保证结构能承受预定的载荷；选择适当的材料、截面形状和尺寸，以便设计出既安全又经济的结构构件和机械零件。

在生活中随处可见的桥梁，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。

如果在安
全的前提下，将原来的四个桥墩和三个拱形拉索变为三个桥墩和两个拱形拉索。

不仅可以节约大量的材料，降低成本，而且有美观。

生活中我们平常吃到的面条，有的口感筋道，有的口感松散。

材料力学在外力作用下，虽然产生较显著变形而不被破坏的材料，称为塑性材料。

在外力作用下，发生微小变形即被破坏的材料，称为脆性材料。

用《质构仪评价面条质地品质的研究》一文指出：用不同的材料：试样A :100 %的面包粉；试样B：面包粉和饼干粉的质量比为
3/ 1；试样C :面包粉和饼干粉的质量比为1/ 1；试样D :面包粉
和饼干粉的质量比为1/ 3；试样E :饼干粉的含量为100%。

用质构
仪对其进行了TPA 实验、剪切实验和拉伸实验，得到：指标 A B C D E;最大拉伸应力 3. 546 3. 245 2. 790 2. 571 2. 211;拉伸应变 1. 357 1. 336 1. 315 1. 052 0. 821。

筋道感得分 1. 773 0. 935 - 0. 407 - 1. 380 - 1. 972。

硬度得分1. 778 0. 815 0. 064 - 1. 270 - 2. 175 在材料力学中，我们把拉伸试验共分
四个阶段：1弹性阶段2屈服阶段3强化阶段4颈缩阶段。

而抗压强度或强度极限是材料的重要指标。

工程上常将延伸率〉5%的材料称为塑性材料,而将延伸率占<5%的材料称为脆性材料。

我们这里把工程的比例引用，进行如下计算：拉伸应变:L = L2/ L1（L1为拉伸前的面条长度; L2 :拉断瞬间面条长度的增加量）拉应力P=F/A（P为正拉力，A为截面面积La=1.357 Pa =3.546 Lb=1.336 Pb= 3.245 Lc=1.315 Pc = 2.790 Ld=1.052 Pd = 2.571 Le=0.821 Pe = 2.118 由塑性材料拉伸La-P图可知，材料在颈缩阶段迅速收缩，
直到被拉断；由实验可知面条拉断时受到的拉应力越大，则越有弹性；从而推出面条为塑性材料，面条的的弹性（劲道感）与最大拉伸应力拉应力的大小和拉伸应变成正比。

常见吊车吊杆件，那么捆绑的两根绳应在什么位置才能保证杆件最感安全。

通过材料力学知识的计算可以得到最安全的位置。

上海的东方明珠塔高468米，主体结构高350米，夜景塔最有特色的是把11个大小不一、高低错落的球体串联在一起。

两个大的球体直径分别为下球体50米和上球体45米。

连接它们的是三根直径为9米的擎天立柱。

高处球体直径是14米。

整体看来，地面三根大立柱共同承受这个建筑物的自重，考虑到风对电视塔的影响，故三根立柱受力绝不会相等。

生活中铆钉、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。

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。

利用材料力学中卸载与在加载规律得出冷作硬化现象，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。

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。

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。

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。

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。

因此，材料力学是一门很有用的学科，能够处理各种各样复杂的问题。

只要注意观察，生活中处处有材料力学的踪影。

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。

利用材料力学的知识对我们身边的事物进行分析并加以改进，对我们的生活和社会的发
展能起到积极的促进作用。

，材料力学让我明白了很多以前生活不能明白的问题。

我受益匪浅，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。

参考文献：
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