欢迎来到天天文库
浏览记录
ID:32503427
大小:1.83 MB
页数:23页
时间:2019-02-09
《【7A文】材料力学发展简史.ppt》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、材料力学发展简史材料力学是固体力学的一个分支,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。总概:人类早已创制了有力学概念的复合材料。例如,古代中国人和犹太人用稻草或麦秸增强盖房用的泥砖。1,人类早已创制了有力学概念的复合材料。例如,古代中国人和犹太人用稻草或麦秸增强盖房用的泥砖。一·材料方面两千年前,中国制造了防腐蚀用的生漆衬布;由薄绸和漆粘结制成的中国漆器,也是近代纤
2、维增强复合材料的雏形,它体现了重量轻、强度和刚度大的力学优点.2,两千年前,中国制造了防腐蚀用的生漆衬布;由薄绸和漆粘结制成的中国漆器,也是近代纤维增强复合材料的雏形,它体现了重量轻、强度和刚度大的力学优点.3,以混凝土为标志的近代复合材料是在一百多年前出现的。后来,原有的混凝土结构不能满足高层建筑的强度要求,建筑者转而使用钢筋混凝土结构,其中的钢筋提高了混凝土的抗拉强度,从而解决了建筑方面的大量问题。混凝土结构房屋钢筋混凝土结构4,20世纪初,为满足军用方面对材料力学性能的要求,人们开始研制新材料,并在20世纪40年代研制成功玻璃纤维增强复合材料(即玻璃钢)。它的出
3、现丰富了复合材料的力学内容。玻璃钢材质的离心伞型曝气器玻璃钢材质的离心伞型曝气器5,50年代又出现了强度更高的碳纤维、硼纤维复合材料,复合材料的力学研究工作由此得到很大发展,并逐步形成了一门新兴的力学学科——复合材料力学。管状WHIPOXTM复合材料6,为了克服碳纤维、硼纤维不耐高温和抗剪切能力差等缺点,近二十年来,人们又研制出金属基和陶瓷基的复合材料。华人在复合材料的研究中做出了很多贡献,但中国在复合材料力学研究方面的起步和水平晚于欧美十到十五年。进入20世纪60年代后,复合材料力学发展的步伐加快了。1964年罗森提出了确定单向纤维增强复合材料
4、纵向压缩强度的方法。1966年惠特尼和赖利提出了确定复合材料弹性常数的独立模型法。1968年,经蔡为仑和希尔的多年研究形成了蔡-希尔破坏准则;后于1971年又出现了张量形式的蔡-吴破坏准则。1970年琼斯研究了一般的多向层板,并得到简单的精确解;1972年惠特尼用双重傅里叶级数,求解了扭转耦合刚度对各向异性层板的挠度、屈曲载荷和振动的影响问题,用这种方法求解的位移既满足自然边界条件,又能很快收敛到精确解;同年,夏米斯、汉森和塞拉菲尼研究了复合材料的抗冲击性能。另外,蔡为仑在单向层板非线性变形性能的分析方面,亚当斯在非弹性问题的细观力学理论方面,索哈佩里在复合材料粘弹性
5、应力分析等都做了开创性的研究工作。二.发展历史我们一般认为,意大利科学家伽利略《关于力学和局部运动的两门新科学的对话和数学证明》—书的发表(1638年)是材料力学开始形成一门独立学科的标志。在该书中这位科学巨匠尝试用科学的解析方法确定构件的尺寸,讨论的第—问题是直杆轴向拉伸问题,得到承载能力与横截面积成正比而与长度无关的正确结论。伽利略(1564~1642)伽利略简介:伽利略是伟大的意大利物理学家和天文学家,科学革命的先驱。历史上他首先在科学实验的基础上融会贯通了数学、物理学和天文学三门知识,扩大、加深并改变了人类对物质运动和宇宙的认识。为了证实和传播哥白尼的日心说,
6、伽利略献出了毕生精力。由此,他晚年受到教会迫害,并被终身监禁。他以系统的实验和观察推翻了以亚里士多德为代表的、纯属思辨的传统的自然观,开创了以实验事实为根据并具有严密逻辑体系的近代科学。因此,他被称为“近代科学之父”。他的工作,为牛顿的理论体系的建立奠定了基础。古人有着聪明的头脑。在古代建筑中,尽管还没有严格的科学理论,但人们从长期生产实践中,对构件的承力情况已有一些定性或较粗浅的定量认识。例如,从圆木中截取矩形截面的木粱,当高宽比为3:2时最为经济,这大体上符合现代材料力学的基本原理。随着工业的发展,在车辆、船舶、机械和大型建筑工程的建造中所碰到的问题日益复杂,单凭
7、经验已无法解决,这样,在对构件强度和刚度长期定量研究的基础上,逐渐形成了材料力学。在这个过程中,意大利科学家伽利略为解决建造船舶和水闸所需的粱的尺寸问题,进行了一系列实验,并于1638年首次提出粱的强度计算公式。由于当时对材料受力后会发生变形这一规律缺乏认识,他采用了刚体力学的方法进行计算,以致所得结论不完全正确。后来,英国科学家胡克在1678年发表了根据弹簧实验观察所得的,“力与变形成正比”这一重要物理定律(即胡克定律)。奠定了材料力学的基础。从18世纪起,材料力学开始沿着科学理论的方向向前发展。一直发展至今,材料力学承担着:将工程结构和机械中的简
此文档下载收益归作者所有