材料工程中的力學(xué)

第二章材料工程中的力學(xué)應(yīng)力曲線受溫度等各方面的影響材料失效導(dǎo)致的災(zāi)難1912年TITANIC號(hào)沉沒(méi)泰坦尼克（鉚釘應(yīng)力）承受了極大的剪切應(yīng)力（應(yīng)力=作用力/作用面積）1986年挑戰(zhàn)者號(hào)爆炸（助推器的調(diào)壓密封圈因橡膠老化或溫度的影響是自身提前進(jìn)入塑性變形區(qū)，缺少恢復(fù)力來(lái)抵抗高壓氣體的泄露2003年哥倫比亞號(hào)墜毀隱小裂紋：斷裂力學(xué)和損傷力學(xué)1998年德國(guó)高速列車出軌車輪的輪箍因疲勞裂紋擴(kuò)張，斷裂脫落1998年上海虹橋機(jī)場(chǎng)驚險(xiǎn)的一幕2002年臺(tái)灣華航波音747空中解體麥道飛機(jī)：1974，1972，1997，2002，……1981年美國(guó)堪薩斯市的凱悅大飯店走廊斷裂應(yīng)力應(yīng)力的不同形式:拉應(yīng)力,壓應(yīng)力,

切應(yīng)力應(yīng)力的形式應(yīng)變應(yīng)力與應(yīng)變關(guān)系σε彈性形變塑性形變破壞應(yīng)力[σ]屈服應(yīng)力塑性變形為永久變形應(yīng)力的故事破壞應(yīng)力,[σ]拉,[σ]壓,[σ]剪預(yù)應(yīng)力：預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土災(zāi)難的形成是作用力超過(guò)了破壞應(yīng)力應(yīng)力集中什么是應(yīng)力集中、？？？？？？？？？？？？？消除應(yīng)力集中的方法？？？？？？？？？？？泰坦尼克號(hào)失事的原因？冰山的尖刀與船殼鋼板相擦，鋼板受到極大的剪切與擠壓應(yīng)力。這樣即使鋼板材料再好，而鉚釘材料不能抗高剪切應(yīng)力也會(huì)造成斷裂，釀成事故。其鉚釘在零度以下的破壞應(yīng)力曲線要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于室溫的破壞應(yīng)力熱應(yīng)力力與變變形伸縮縫縫:從從鐵鐵軌到到三教教化工廠廠的管管道伸縮的的非線線性與與長(zhǎng)軌軌材料失失效引引起重重大事事故的的力學(xué)學(xué)機(jī)理理強(qiáng)度失失效1981年年美國(guó)國(guó)的愷愷悅大大飯店店1912年年英國(guó)國(guó)泰坦坦尼克克號(hào)simulation(33”)1989年年前蘇蘇聯(lián)的的馬克克西莫莫高爾爾基號(hào)號(hào)馬克克西莫莫高爾爾基號(hào)號(hào)1986年年美國(guó)國(guó)挑戰(zhàn)戰(zhàn)者號(hào)號(hào)(2‘‘)溫度對(duì)對(duì)應(yīng)力力應(yīng)變變關(guān)系系的影影響造造成了了災(zāi)難難泰坦坦尼克克的失失事原原因σε10度30度材料失失效引引起重重大事事故的的力學(xué)學(xué)機(jī)理理剛度失失效汽輪機(jī)機(jī)組因因溫度度等各各方面面的影影響疲勞失失效1998年年德國(guó)國(guó)的高高速列列車力學(xué)在在新材材料開(kāi)開(kāi)發(fā)中中的應(yīng)應(yīng)用多層膜膜微細(xì)細(xì)結(jié)構(gòu)構(gòu)產(chǎn)產(chǎn)生熱熱產(chǎn)產(chǎn)生生區(qū)屈屈泡力學(xué)的的關(guān)鍵鍵問(wèn)題題:殘殘余應(yīng)應(yīng)力的的釋放放曲屈泡泡復(fù)合材材料實(shí)例：：三夾夾板，，鋼筋筋混凝凝土，，纖維維輪胎胎原理：：在受受拉應(yīng)應(yīng)力方方向放放置強(qiáng)強(qiáng)抗拉拉材料料新型陶陶瓷陶瓷在在中華華民族族歷史史上的的地位位與意意義陶瓷的的優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)：強(qiáng)強(qiáng)度高高，硬硬度大大，耐耐高溫溫，耐耐磨損損，耐耐腐蝕蝕，無(wú)無(wú)毒，，對(duì)環(huán)環(huán)境無(wú)無(wú)破壞壞陶瓷的的缺點(diǎn)點(diǎn)：塑性差差，斷斷裂韌韌性低低解決辦辦法：：加入入橋聯(lián)小小體智能材材料特點(diǎn)：：能探探察損損傷并并自動(dòng)動(dòng)修復(fù)復(fù)實(shí)例：：混凝凝土粘粘合劑劑生命建建筑傳感系系統(tǒng)（（神經(jīng)經(jīng)）發(fā)發(fā)現(xiàn)問(wèn)問(wèn)題控制系系統(tǒng)（（大腦腦）協(xié)協(xié)調(diào)執(zhí)行系系統(tǒng)（（肌肉肉）修修補(bǔ)形狀記記憶合合金醫(yī)療用途（（防血栓和和治療癌癥癥）血管支架智能皮膚（（自動(dòng)愈合合混凝土））航天天線在在一定溫度度下恢復(fù)采用形狀記記憶合金制制成的航天天天線生物大分子子構(gòu)象與最最小能量原原理蛋白質(zhì)的功功能與其三三維空間的的構(gòu)象有關(guān)關(guān)舉例：瘋牛牛病蛋白質(zhì)的構(gòu)構(gòu)象與力學(xué)學(xué)的關(guān)系生物大分子子的構(gòu)象在在能量上滿滿足應(yīng)變能能最小原理理細(xì)胞膜上的的蛋白-生命的重要要通道功能與空間間構(gòu)像有關(guān)關(guān)不同三維空空間構(gòu)象的的蛋白質(zhì)分分子蛋白質(zhì)構(gòu)象象成就生命命參考文獻(xiàn)1.薛明德,力學(xué)與工程程技術(shù)的進(jìn)進(jìn)步,高等教育出出版社,20012.李約瑟,中國(guó)古代科科學(xué),上海書(shū)店出出版社,20013.李約瑟,中華科學(xué)文文明史,1-6卷,上海人民出出版社,20014.亞歷山大.克瓦雷,牛頓研究,北京大學(xué)出出版社,20035.程庸，國(guó)風(fēng)風(fēng)西行-中國(guó)藝術(shù)品品影響歐洲洲三百年，，上海人民民出版社，，2009謝謝觀看/歡迎下載BYFAITHIMEANAVISIONO