材料力學(xué)基本假設(shè)的材料學(xué)意義
來源：天氏庫(kù)力 發(fā)布日期
2019-11-26 瀏覽：
材料力學(xué)研究對(duì)象是工程結(jié)構(gòu)構(gòu)件和機(jī)器零件在外載荷作用下的變形規(guī)律和破壞失效規(guī)律，指導(dǎo)選材講實踐、設(shè)計(jì)、加工創新延展、組裝規劃、服役和維護(hù)保養(yǎng)等等操作以及失效分析，研究范圍主要是構(gòu)件服役要求完成的事情，包括：強(qiáng)度要求物聯與互聯，即在規(guī)定載荷作用下的構(gòu)件不應(yīng)破壞；剛度要求改造層面，即在載荷作用下供給，構(gòu)件應(yīng)有足夠的抵抗變形的能力；穩(wěn)定性要求經驗分享，即構(gòu)件應(yīng)有足夠的保持原有平衡形態(tài)的能力解決方案。為了滿足力學(xué)性能要求，相對(duì)于力學(xué)計(jì)算基礎(chǔ)的理想剛體材料有力扭轉，對(duì)構(gòu)件材料提出以下變形固體的材料力學(xué)的基本假設(shè)：
材料力學(xué)基本假設(shè)的材料學(xué)意義
1.材料的變形假設(shè)上高質量，即構(gòu)件變形限制于材料的小彈性變形范圍內(nèi)，這樣可以安全地進(jìn)行強(qiáng)度設(shè)計(jì)廣度和深度；
2.材料連續(xù)性假設(shè)深入交流，即認(rèn)為組成材料的物質(zhì)不留空隙地充滿了材料的體積；
3.材料均勻性假設(shè)重要組成部分，即認(rèn)為材料內(nèi)部物質(zhì)分布均勻具有相同的力學(xué)性能流程；
4.材料各向同性假設(shè)，即認(rèn)為材料內(nèi)部任和方向的力學(xué)性能都是相同的勃勃生機。
因?yàn)榻饘俨牧系奈锢頎顟B(tài)和工程實(shí)際的服役使用條件與理想的力學(xué)狀態(tài)有偏差助力各業，提出這些假設(shè)，可以在一定的邊界范圍內(nèi)近似應(yīng)用彈性力學(xué)提供有力支撐、塑性力學(xué)定律對(duì)材料內(nèi)部應(yīng)力應(yīng)變進(jìn)行各種力學(xué)分析應用，滿足構(gòu)件的強(qiáng)度要求。
先看第一條品率，變形假設(shè)要求構(gòu)件材料承載時(shí)變形很小相貫通，即限定小彈性變形范圍以保證材料卸載后構(gòu)件恢復(fù)原狀，不能因?yàn)樽冃味ㄋ罊C(jī)器或增加摩擦消耗額外功率積極影響。這樣可以方便地應(yīng)用虎克定律進(jìn)行名義計(jì)算自動化方案，或進(jìn)一步應(yīng)用有限元方法進(jìn)行構(gòu)件內(nèi)部應(yīng)力分布狀態(tài)分析，實(shí)現(xiàn)合理的強(qiáng)度設(shè)計(jì)越來越重要。通常機(jī)器中的變形量小到肉眼不能觀察出來線上線下，但是相反的一個(gè)例子是客機(jī)飛行時(shí)機(jī)翼的上下擺動(dòng)是可以明顯觀察到的發揮重要作用，因?yàn)橛凶銐虻臋C(jī)翼擺動(dòng)空間而不影響其他構(gòu)件的運(yùn)作同時(shí)變形仍舊處于彈性變形范圍內(nèi)，所以還是允許的數據顯示。
提出反面的實(shí)例可能幫助對(duì)假設(shè)條件2的理解高質量，一個(gè)實(shí)例是灰鑄鐵，片狀石墨因?yàn)閺?qiáng)度接近于〇記得牢，實(shí)際上可視為空隙從而割裂了材料基體註入了新的力量，承受拉伸載荷、彎曲載荷和扭轉(zhuǎn)載荷或復(fù)合載荷時(shí)更多可能性，構(gòu)件內(nèi)部的應(yīng)力分布無法按照構(gòu)件的名義幾何尺寸進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算和設(shè)計(jì)去創新；鑄件因?yàn)榇嬖谳^多的冶金缺陷如疏松、殘余縮孔等等重要性，在強(qiáng)度設(shè)計(jì)時(shí)必須要留足允差又進了一步；重要的構(gòu)件采用鍛軋材料制作多種場景，因?yàn)榻?jīng)過熱壓力塑性變形加工多元化服務體系，前述冶金缺陷可以壓實(shí)而去除，保證材料連續(xù)性假設(shè)擴大公共數據。
在滿足條件2的情況下深度，常用的合金材料通常為單相的固溶體狀態(tài)和多相復(fù)合狀態(tài)如鋼中基體相鐵素體和強(qiáng)化相滲碳體組成正火狀態(tài)的顯微組織，前者基本是可以認(rèn)為滿足條件3的假設(shè)重要平臺，但是多相合金意味物質(zhì)分布不均勻深刻認識、相應(yīng)的體積部分具有不同的力學(xué)性能。一般地應用提升，強(qiáng)化相以顆粒狀（球狀）分布的影響偏離條件3的程度最小主動性，片狀分布其次，如果以殼狀或斷續(xù)殼狀包圍基體相的形態(tài)存在時(shí)發展的關鍵，對(duì)力學(xué)性能如強(qiáng)度道路、塑韌性的破壞影響最大。通過熱處理操作可以改變強(qiáng)化相的分布形態(tài)真諦所在，減小偏離條件3要求的均勻化程度指導。
對(duì)于材料各向同性的要求，一般均可以滿足充分。雖然單個(gè)晶粒的力學(xué)性能表現(xiàn)出各向不同性進一步完善，但是因?yàn)槌Ｓ貌牧蠟槎嗑Р牧希鱾€(gè)晶粒在空間隨機(jī)分布競爭力，構(gòu)件不同方向的力學(xué)性能呈統(tǒng)計(jì)均勻調整推進，大小相等，材料學(xué)中稱為偽各向同性機製性梗阻。如果構(gòu)件是由單晶構(gòu)成的機製，則設(shè)計(jì)時(shí)須按照最大承載方向與結(jié)合力最大的晶向一致同期，以充分發(fā)掘利用材料的性能，譬如先進(jìn)的汽輪機(jī)葉片是由單晶體制成使命責任，采用合理的凝固結(jié)晶工藝效果，葉片長(zhǎng)度方向可以保證于葉片最大受力一致，最大限度利用合金材料強(qiáng)度潛力合規意識。
推薦閱讀
【本文標(biāo)簽】：材料力學(xué)基本假設(shè)的材料學(xué)意義
【責(zé)任編輯】：天氏庫(kù)力 版權(quán)所有：http://www.51moon.cn/轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處
