“材料力学”精品课程建设第6讲——对传统内容两个问题的讨论与商榷.ppt

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1、对传统教学内容中几个问题的讨论与商榷第6讲—新体系材料力学的教学内容与体系（4）—张少实哈尔滨工业大学二OO九年七月第6讲冲击问题传统课程教学采用能量原理，忽略一切能量损失，并认为“这是偏于安全一种粗略的计算方法”偏于安全吗？第6讲冲击问题以两个均质的材料与截面相同的等直杆间的相对冲击为例第1根杆第2根杆第2根杆的冲击应力第6讲冲击问题以两个均质的材料与截面相同的等直杆间的相对冲击为例第2根杆的冲击应力取计算出冲击应力随冲击速度V的变化曲线第6讲冲击问题计算出冲击应力随冲击速度V的变化曲线日本松井浩一等人实验在第2根杆距冲击端10cm

2、处贴应变片测出不同冲击速度下的冲击应力误差很大，且没有偏差方向。能量法计算的结果即不是上限，也不是下限。偏于安全的说法是危险的第6讲冲击问题计算出冲击应力随冲击速度V的变化曲线误差很大，且没有偏差方向。能量法计算的结果即不是上限，也不是下限。偏于安全的说法是危险的原因是能量法把冲击问题的动态本质—即物理量的时空演变过程或波动过程给忽略了第6讲冲击问题计算出冲击应力随冲击速度V的变化曲线按波动求解冲击开始瞬间，只有两杆的接触面上有应力。杆1的应力——杆2的应力——之后该应力扰动在各自杆中，以其如下纵波波速向各自杆的远端传播第6讲冲击问题

3、计算出冲击应力随冲击速度V的变化曲线按波动求解之后该应力扰动在各自杆中，以其如下纵波波速向各自杆的远端传播第6讲冲击问题计算出冲击应力随冲击速度V的变化曲线按波动求解经dt时间，应力波传播距离各自为cdt，此时冲击端面的位移分别为所以冲击接触面上，冲击力是作用与反作用力第6讲冲击问题计算出冲击应力随冲击速度V的变化曲线按波动求解杆1以速度V冲击杆2，杆1端面绝对速度为杆2初始静止，故其绝对速度冲击瞬间两杆已贴合在一起，故两杆冲击端面绝对速度相等第6讲冲击问题计算出冲击应力随冲击速度V的变化曲线按波动求解联立求解(1)、(2)、（3)选

4、上述材料常数第6讲冲击问题计算出冲击应力随冲击速度V的变化曲线按波动求解与试验值吻合得很好第6讲梁截面形状合理性的讨论关于梁截面形状合理性对于矩形截面比值愈大愈好？式（1）有长度量纲，含有尺寸因素的影响，不能反映形状是否合理。见下表截面形状Wz/A矩形h/6圆形D/6圆环形D(1+α2)/8槽钢*（2.07~0.31）/h工字型钢（0.25~0.34）h那么高度相等的截面都合理？第6讲梁截面形状合理性的讨论关于梁截面形状合理性比值愈大愈好？显然，只有较大的形状才合理为了消除尺寸因素的影响，建议采用第6讲梁截面形状合理性的讨论关于梁截面

5、形状合理性比值愈大愈好？为了消除尺寸因素的影响，建议采用这样只与形状有关，与尺寸无关，矩形截面只与k有关。只当时，矩形截面才比圆形截面合理。第6讲梁截面形状合理性的讨论关于梁截面形状合理性比值愈大愈好？同理，若从梁的刚度考虑合理截面问题，建议