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材料力学的发展现状

更新时间:2011-11-01      点击次数:1534

材料力学的发展现状
  一、材料力学实验的现状

  我国材料力学方面的论文多偏重于经典理论和方法,缺乏有根据的计算和实验验证,虽然理论做的很细很巧,但不能说是一个的科学成果。突破实验和计算这两个薄弱环节应该是我国材料力学工作更上一层楼的急迫任务。材料力学方面的科研成果如果缺乏实验验证就是个不完整的成果,不仅是做零星的、个别的实验,而要做大量的、系统的实验。

  二、材料力学实验的发展

  从发展史来看,力学实验的发展与理论发展不同。理论往往是有一个体系,并不断发展和完善的。而力学实验就不同了,它的方法都借助于物理基础、新概念和新技术,经过再创造使之为力学服务,它不断更新,形成许多种相对独立的方法,如光弹性、电阻应变测量、云纹、声发射等。因此,由于力学实验的多体系、相对独立性、困难性、交叉性、渗透性和无界性,所以要讲材料力学实验的发展史是很困难的。大家一般只知道力学实验近几十年的情况,对它的过去往往不甚了解。其实,力学实验历史是很悠久的,可以说与理论平行。实验与实践是一样的,不过一个在实验室,一个在现场。在材料力学方面又何尝不是如此,如果没有现场实验作为基础,我们的祖先怎可能在没有理论体系的情况下,造出那么多出色的建筑,如塔、宫殿、赵州石桥等,至今犹存。

  材料力学实验的发展在西方有记载的首先要算达.芬奇(DaVinci),他既是艺术家、科学家,又是工程师,实验工作者,他做了梁的弯曲试验。以后就是伽利略(Galileo),在他25岁时受聘比萨大学当教授,他做过悬臂梁试验和拉伸强度试验。他是数学家、天文学家,又是实验力学工作者。再以后就是虎克(Hooke),他在1678年发表弹簧论文,从而产生了虎克定律,给弹性力学奠定了理论基础。以后马里沃特(Mariotte)的简支梁试验,伯努里(Bernoulli)的悬臂梁试验,欧拉(Euler)的稳定试验,库仑(Coulumb)的剪切试验,还有泊松(Poisson),圣维南(St.Venant),柯西(Cauchy),纳维(Navier)等。

  我国是一个文明古国,有记载的是墨子经下篇记有:“发均悬轻而发绝,不均也,均其绝也莫绝。”又说“衡木加重焉而不挠极胜重也。若校交绳无加焉而挠极不胜重也。”墨子这个拉伸与弯曲试验比伽利略要早2000年。

  三、材料力学实验的发展特点

  1.速度快。光弹用了100年才完善,电测用了20多年就完善了,全息、散斑、云纹干涉用了不到10年左右就很成熟了。

  2.材料力学实验中的新方法与其他学科交叉。比如断裂力学实验,生物力学实验,复合材料力学实验等。

  3.相互渗透。1960年全息干涉发展以后被引用到光弹性中来称为全息光弹性,用于云纹法称为全息云纹等。
 

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