核心提示:實驗是進行科學研究的重要方法,科學史上許多重大發(fā)明就是依靠科學實驗而得到的,并且許多新理論的建立也要靠實驗來驗證的。材料 實驗是進行科學研究的重要方法,科學史上許多重大發(fā)明就是依靠科學實驗而得到的,并且許多新理論的建立也要靠實驗來驗證的。材料力學實驗就是研究測定材料力學性質和結構強度性能的實驗理論、實驗技術、實驗方法的一門學科,也是解決工程強度問題的一個重要手段,在機械、化下、土建、航天等工業(yè)中得到廣泛的應用。
力學同數(shù)、理、化、天、地、生并列為大基礎學科,其應用范圍十分聲’‘泛,幾乎哪里有技術難題,哪里就有力學課題.蒸汽機與內燃機、鐵路與機車、飛機與輪船、高層建筑與地下隧道、大水利工程、原子能發(fā)電、宇航探索等,都是在力學指導下實現(xiàn)的。力學不僅具有理論性,而且更具有實踐性。力學中許多理論是建立在將真實材料理想化、實際構件抽象化、公式推導假設化基礎之上的。它的結論是否正確以及能否在工程中應用,只有通過實驗驗證才能確定。特別是在解決一1:程設計中的強度、剛度及穩(wěn)定性等問題時,首先要知道材料的力學性能和表達其力學性能的材料常數(shù),而這些常數(shù)必須通過試驗才能準確確定。在研究橋梁的強度和剛度時,就需要對它的上、下部結構,進行缺陷的無損檢測、模態(tài)分析和應力測試.此外,在構件的兒何形狀或所受載荷十分復雜的情況下,要想了解構件內部應力情況,也必須借助于實驗分析的手段才能正確解決。由此可見,材料力學實驗是工程技術人員解決工程實際問題所必須掌握的重要手段。
材料力學實驗在程中不僅對理論分析作出貢獻,而且能有效的解決許多理論工作不能解決的工程實際問題,特別是近代光學、物理學、計算機技術的應用,大大加速了力學實驗的全面發(fā)展。在動力機械、土木建筑、水電工程、交通運輸、能源開發(fā)、航空航天工業(yè)等各方面都得到了普遍應甩,而且向動應力、熱應力、生物力學、復合材料力學等交緣領域滲透,井取得了顯著的效果。例如,為解決南昆鐵路進口重軌應力集中導致多處斷裂的重大國際經濟糾紛,我國科學家在現(xiàn)場應用應變儀檢測殘余應力,向國際仲裁組織遞交了規(guī)范的驗定報告,否定了外商的質量報告,于1997年向外商首批索賠3 000萬美元:又如,在葛州壩工程中,設計新橋雙曲薄拱壩時,通過光彈性實驗,削去無應力區(qū)的8條泄洪孔旁的鋼筋混土加筋肋,并通過有限元計算,得出應力分布規(guī)律,克服何枯軟弱、壩基需要深挖的傳統(tǒng)設計方法,減少了開挖和鋼筋混凝土擴大基礎,節(jié)省了大量資金;在石汕鉆探設備中,石油鉆機的泥漿泵曲軸,由子形狀和受力情況復雜,長期采用類比設計,在生產使用中,經常出現(xiàn)斷裂情況,通過應力檢側,結合理論分析,重新建立起符合實際的強度計算公式,產品投入使用后再未發(fā)生斷裂事故。其他如導彈彈翼的振動測量.海洋采汕平臺的應力分析.輪胎的無損檢測,葉輪機械的動態(tài)響應,壓力容器內裂縫的檢測,機器人水下力傳感器的應力分析,以及進行設備事故預報和解釋破壞原因等,都離不開材料力學實驗。 中國試驗機網(wǎng) |