核心提示:實(shí)驗(yàn)是進(jìn)行科學(xué)研究的重要方法,科學(xué)史上許多重大發(fā)明就是依靠科學(xué)實(shí)驗(yàn)而得到的,并且許多新理論的建立也要靠實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證的。材料 實(shí)驗(yàn)是進(jìn)行科學(xué)研究的重要方法,科學(xué)史上許多重大發(fā)明就是依靠科學(xué)實(shí)驗(yàn)而得到的,并且許多新理論的建立也要靠實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證的。材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)就是研究測定材料力學(xué)性質(zhì)和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度性能的實(shí)驗(yàn)理論、實(shí)驗(yàn)技術(shù)、實(shí)驗(yàn)方法的一門學(xué)科,也是解決工程強(qiáng)度問題的一個(gè)重要手段,在機(jī)械、化下、土建、航天等工業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用。
力學(xué)同數(shù)、理、化、天、地、生并列為大基礎(chǔ)學(xué)科,其應(yīng)用范圍十分聲’‘泛,幾乎哪里有技術(shù)難題,哪里就有力學(xué)課題.蒸汽機(jī)與內(nèi)燃機(jī)、鐵路與機(jī)車、飛機(jī)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(xué)指導(dǎo)下實(shí)現(xiàn)的。力學(xué)不僅具有理論性,而且更具有實(shí)踐性。力學(xué)中許多理論是建立在將真實(shí)材料理想化、實(shí)際構(gòu)件抽象化、公式推導(dǎo)假設(shè)化基礎(chǔ)之上的。它的結(jié)論是否正確以及能否在工程中應(yīng)用,只有通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證才能確定。特別是在解決一1:程設(shè)計(jì)中的強(qiáng)度、剛度及穩(wěn)定性等問題時(shí),首先要知道材料的力學(xué)性能和表達(dá)其力學(xué)性能的材料常數(shù),而這些常數(shù)必須通過試驗(yàn)才能準(zhǔn)確確定。在研究橋梁的強(qiáng)度和剛度時(shí),就需要對它的上、下部結(jié)構(gòu),進(jìn)行缺陷的無損檢測、模態(tài)分析和應(yīng)力測試.此外,在構(gòu)件的兒何形狀或所受載荷十分復(fù)雜的情況下,要想了解構(gòu)件內(nèi)部應(yīng)力情況,也必須借助于實(shí)驗(yàn)分析的手段才能正確解決。由此可見,材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)是工程技術(shù)人員解決工程實(shí)際問題所必須掌握的重要手段。
材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)在程中不僅對理論分析作出貢獻(xiàn),而且能有效的解決許多理論工作不能解決的工程實(shí)際問題,特別是近代光學(xué)、物理學(xué)、計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用,大大加速了力學(xué)實(shí)驗(yàn)的全面發(fā)展。在動力機(jī)械、土木建筑、水電工程、交通運(yùn)輸、能源開發(fā)、航空航天工業(yè)等各方面都得到了普遍應(yīng)甩,而且向動應(yīng)力、熱應(yīng)力、生物力學(xué)、復(fù)合材料力學(xué)等交緣領(lǐng)域滲透,井取得了顯著的效果。例如,為解決南昆鐵路進(jìn)口重軌應(yīng)力集中導(dǎo)致多處斷裂的重大國際經(jīng)濟(jì)糾紛,我國科學(xué)家在現(xiàn)場應(yīng)用應(yīng)變儀檢測殘余應(yīng)力,向國際仲裁組織遞交了規(guī)范的驗(yàn)定報(bào)告,否定了外商的質(zhì)量報(bào)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(shè)計(jì)新橋雙曲薄拱壩時(shí),通過光彈性實(shí)驗(yàn),削去無應(yīng)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(jì)算,得出應(yīng)力分布規(guī)律,克服何枯軟弱、壩基需要深挖的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法,減少了開挖和鋼筋混凝土擴(kuò)大基礎(chǔ),節(jié)省了大量資金;在石汕鉆探設(shè)備中,石油鉆機(jī)的泥漿泵曲軸,由子形狀和受力情況復(fù)雜,長期采用類比設(shè)計(jì),在生產(chǎn)使用中,經(jīng)常出現(xiàn)斷裂情況,通過應(yīng)力檢側(cè),結(jié)合理論分析,重新建立起符合實(shí)際的強(qiáng)度計(jì)算公式,產(chǎn)品投入使用后再未發(fā)生斷裂事故。其他如導(dǎo)彈彈翼的振動測量.海洋采汕平臺的應(yīng)力分析.輪胎的無損檢測,葉輪機(jī)械的動態(tài)響應(yīng),壓力容器內(nèi)裂縫的檢測,機(jī)器人水下力傳感器的應(yīng)力分析,以及進(jìn)行設(shè)備事故預(yù)報(bào)和解釋破壞原因等,都離不開材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)。 中國試驗(yàn)機(jī)網(wǎng) |