淺議工程力學(xué)在實際工程中的實際應(yīng)用

1、淺議工程力學(xué)在實際工程中的實際應(yīng)用解開宏（ 云南經(jīng)貿(mào)外事職業(yè)學(xué)院 ）摘 要：學(xué)習(xí)工程力學(xué)是為了解決工程和生產(chǎn)實際中的一些實際問題。本文通過一些簡單的實例介紹了實際中工程力學(xué)知識的運用，說明了學(xué)習(xí)工程力學(xué)的重要性，因此要求每個理工科的學(xué)生都要好好學(xué)習(xí)好這門課程為將來的工作和科研打下扎實的基礎(chǔ)。關(guān)鍵詞：工程力學(xué)；工程；生產(chǎn)；應(yīng)用 1 引 言工程力學(xué)課程包括理論力學(xué)和材料力學(xué)兩部分。理論力學(xué)研究質(zhì)點系和剛體系統(tǒng)機械運動（包括平衡）的基本規(guī)律，主要講述物體的受力分析、力系簡化和物體及物體系統(tǒng)的平衡，點和剛體的運動學(xué)分析，質(zhì)點與質(zhì)點系的動力學(xué)分析的研究方法。材料力學(xué)的主要任務(wù)是在滿足強度、剛度、穩(wěn)定性的

2、要求下，為構(gòu)件工程設(shè)計提供必要的理論基礎(chǔ)和計算方法。使學(xué)生掌握質(zhì)點、質(zhì)點系和剛體機械運動的基本規(guī)律及其研究方法，對桿件的強度、剛度和穩(wěn)定性問題有明確的基本概念，必要的基礎(chǔ)知識和熟練的計算能力。為學(xué)生后繼學(xué)習(xí)機械原理、機械設(shè)計等課程及有關(guān)的科學(xué)技術(shù)打好必要的力學(xué)基礎(chǔ)，學(xué)會應(yīng)用工程力學(xué)的基本理論和方法分析與解決一些簡單的工程實際問題。 2 工程力學(xué)要解決的問題21 強度校核強度是反映零件或構(gòu)件抵抗破壞的能力的指標(biāo),強度不夠?qū)?dǎo)致零件或因此在工程設(shè)計中必須對所設(shè)計的構(gòu)件進行強度計算,其強度條件為：max < max 零件或構(gòu)件所承受的最大應(yīng)力 零件或構(gòu)件的材料所能承受的最大應(yīng)力即材料的許用應(yīng)

3、力即當(dāng)零件或構(gòu)件所承受的最大應(yīng)力小于其材料的許用應(yīng)力時，零件或構(gòu)件才能被安全使用。22 截面設(shè)計截面設(shè)計是指零件或構(gòu)件的在使用過程中能滿足許用應(yīng)力要求的最小截面積，其計算公式為：Amin FN/Amin 零件或構(gòu)件的在使用過程中能滿足許用應(yīng)力要求的最小截面積FN 零件或構(gòu)件的在使用過程中所承受的載荷 零件或構(gòu)件的材料所能承受的最大應(yīng)力即材料的許用應(yīng)力23 確定承載能力確定承載能力是指計算零件或構(gòu)件滿足使用要求時所能承受的最大的力，其計算公式為：FN，max AFN，max 零件或構(gòu)件滿足使用要求時所能承受的最大的力A 零件或構(gòu)件的截面積 零件或構(gòu)件的材料所能承受的最大應(yīng)力即材料的許用應(yīng)力3 工

4、程力學(xué)問題解決實例31 強度校核帶輪用平鍵與軸聯(lián)接（圖中只畫出了軸與鍵，未畫帶輪）。已知圖示軸徑d=80mm，平鍵的尺寸為bxhxl= 24x14x120mm，傳遞的力偶矩為m=3kN.m，鍵的許用剪應(yīng)力=80MPa，許用擠壓應(yīng)力j=180MPa，試校核鍵的強度。解：剪切強度校核： 平鍵的剪切強度足夠。擠壓強度校核：故平鍵的擠壓強度也足夠。32 截面設(shè)計下圖所示傳動軸，主動輪B輸入功率P1=368kW，從動輪A，C輸出的功率分別為P2=147kW, P3=221kW，軸的轉(zhuǎn)速n=500r/min，材料的G=80GPa，許用切應(yīng)力=70MPa，試設(shè)計軸的直徑。ABCP1P2P3解： 軸的最大扭矩

5、為7028Nm因此可取軸的直徑為68mm33 載荷設(shè)計“T”字形截面鑄鐵粱尺寸及載荷如圖所示，若梁材料的拉伸許用應(yīng)力為=40MPa，壓縮許用應(yīng)力為= 160MPa，Z軸通過截面的形心，已知截面對形心軸Z的慣性矩，h=9.64cm，試計算該梁的許可載荷F。解：作梁的彎矩圖如下，脆性材料且截面關(guān)于中性軸不對稱，故危險截面為最大正負彎矩兩處最大正彎矩處，上壓下拉最大負正彎矩處，上拉下壓所以：即該梁的許可載荷F最大不得超過44.2KN4 結(jié)束語工程力學(xué)是由基礎(chǔ)理論課過渡到設(shè)計課程的一門技術(shù)基礎(chǔ)課。它的任務(wù)是研究簡單機構(gòu)的受力分析以及工程構(gòu)件的強度、剛度和穩(wěn)定性計算，為工程設(shè)計提供力學(xué)理論基礎(chǔ)。在工程實際中可以幫我們解決強度校核、截面設(shè)計、載荷計算三大類工程問題，因此每位學(xué)習(xí)者都應(yīng)該學(xué)好這門課程。參考文獻：1 程婧璠. 工程力學(xué)J.吉林：吉林大學(xué)出版社,2011.2 尹楠. 工程力學(xué)M. 西安：國防科技大學(xué)出版社,2009.3 劉鴻文. 材料力學(xué)