陳宇-材料力學(xué)漫談感想

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1、材料力學(xué)漫談感想班級(jí)：0113501學(xué)號(hào)：011310521姓名：陳宇摘要：—.對(duì)材料力學(xué)的基本認(rèn)識(shí)二?沖擊力量的案例分析1.沖擊與建筑：世貿(mào)大樓的垂直垮塌2?沖擊的減弱：跑酷運(yùn)動(dòng)的落地緩沖，電梯墜落的自救3?沖擊的增強(qiáng)：道路破拆與路基壓實(shí)三?心得體會(huì)材料力學(xué)(mechanicsofmaterials)是研究材料在各種外力作用下產(chǎn)生的應(yīng)變、應(yīng)力、強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定和導(dǎo)致各種材料破壞的極限。材料力學(xué)是所有工科學(xué)生必修的學(xué)科，是設(shè)計(jì)工業(yè)設(shè)施必須掌握的知識(shí)。在我四周的材料力學(xué)漫談?wù)n中，我初步了解了材料力學(xué)的幾個(gè)研究方向，分別是材料的力學(xué)性能，橋梁的彎曲，桿的穩(wěn)定以及沖擊力量，其中

2、最讓我感興趣的當(dāng)屬?zèng)_擊的力量2001年9月11日早晨，四架美國(guó)國(guó)內(nèi)民航航班被劫持,其中兩架撞擊位于紐約曼哈頓的世界貿(mào)易中心。08時(shí)46分40秒，美國(guó)航空公司11次航班(一架滿(mǎn)載燃料的波音767飛機(jī))以大約每小時(shí)490英里的速度撞向世界貿(mào)易中心北樓,撞擊位置為大樓北方94至98層之間。大樓立即失火，而飛機(jī)上的燃料傾倒進(jìn)大樓，更加劇火勢(shì),整幢大樓結(jié)構(gòu)遭到毀壞。被撞擊樓層以下的人員開(kāi)始疏散。但所有的3道樓梯都被撞壞，因此被撞擊樓層以上的人員無(wú)法逃離。09時(shí)02分54秒，美國(guó)聯(lián)合航空175次航班（另一架滿(mǎn)載燃油的波音767飛機(jī)）以大約每小時(shí)590英里的時(shí)速入世界貿(mào)易中心南樓78至

3、84層處，并引起巨大爆炸。飛機(jī)的部分殘骸從大樓東側(cè)與北側(cè)穿出。但還有1個(gè)樓梯間完好無(wú)損，因此少數(shù)在撞擊點(diǎn)以上的人員仍可生還。紐約世界貿(mào)易中心的兩幢110層摩天大樓在遭到攻擊后相繼倒塌，除此之外，世貿(mào)中心附近5幢建筑物也受震而坍塌損毀。在此我并不是想重讀新聞，這次事件中最吸引我的是大樓的倒塌方式及其中的力學(xué)原理。南樓被飛機(jī)以590英里的時(shí)速撞在了78-84層，北樓被飛機(jī)以490英里的時(shí)速撞在了94-98層，北樓先被撞，但卻在南樓之后垮塌，撞北樓的飛機(jī)撞擊樓層比南樓高，按照中學(xué)物理，它的力臂臾長(zhǎng)，對(duì)樓房的沖擊應(yīng)當(dāng)更大，北樓應(yīng)當(dāng)先倒塌，但事實(shí)卻相反?，F(xiàn)在有了材料力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)，可

4、以知道沖擊力的考慮已經(jīng)遠(yuǎn)不止力矩平衡那么簡(jiǎn)單，沖擊力的大小與靜位移，速度，高度都有關(guān)，在這個(gè)事件中，撞南樓的飛機(jī)撞擊樓層低，從而導(dǎo)致位移小，而其又較大，導(dǎo)致南樓所受沖擊力比北樓更大，從而先垮塌，至于垂直垮塌的原因，則是因?yàn)轱w機(jī)攜帶的燃油燃燒產(chǎn)生高溫，使鋼筋軟化甚至融化。沖擊所涉及的不僅有建筑，還有體育運(yùn)動(dòng)，其中以撐桿跳高與跑酷最為典型。撐竿跳高，田徑運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目一種。運(yùn)動(dòng)員借助竿子支撐和彈力，以懸垂、擺體和舉腿、引體等竿上動(dòng)作使身體越過(guò)一定高度。撐竿跳高是一項(xiàng)技術(shù)復(fù)雜的田徑運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目。撐桿跳高的落地點(diǎn)上會(huì)鋪上很厚的墊子，符合常識(shí)，撐桿跳能跳到五六米，若是直接落地沒(méi)有任何防護(hù)后果

5、不堪設(shè)想，這個(gè)墊子也有要求，不會(huì)是像一般跳高的墊子那樣硬，而是像消防救生用的墊子那樣非常蓬松，按照常識(shí)很容易理解，但若要找一個(gè)力學(xué)解釋呢？從上面說(shuō)的可以聯(lián)想到，沖擊力的大小是與形變量有關(guān)的，墊子越軟，形變就越大，沖擊力自然就會(huì)變小，從而保護(hù)了下墜的人。還有一種運(yùn)動(dòng)也不得不提，那就是跑酷，跑酷亦稱(chēng)作“城市疾走”或Parkour0它誕生于80年代的法國(guó)Parkour"一詞來(lái)自法文的“parcourir”，直譯就是“到處跑J此外它還含有“超越障礙訓(xùn)練場(chǎng)"的意思。Parkour把整個(gè)城市當(dāng)作一個(gè)大訓(xùn)練場(chǎng)，一切圍墻、屋頂都成為可以攀爬、穿越的對(duì)象，特別是廢棄的房屋這項(xiàng)街頭疾走極限運(yùn)

6、動(dòng)，非常具有觀賞性，但同時(shí)也伴隨著巨大的危險(xiǎn)，當(dāng)跑酷者從高處跳下，他們沒(méi)有任何防護(hù)，只能靠自己的身體動(dòng)作來(lái)盡量減少?zèng)_擊，可以看到他們落地時(shí)并不是雙腳緊繃直立落地，而是雙腿彎曲，這同樣是為了增加形變從而減少?zèng)_擊，而且在落地之后，他們并沒(méi)有直接做其他動(dòng)作，而是伴隨著前滾翻或側(cè)翻的動(dòng)作，這又有什么道理呢？與此類(lèi)似的還有飛機(jī)的著陸，很明顯飛機(jī)著陸時(shí)會(huì)有很大的沖擊，靠著地的輪子根本無(wú)法承受，但飛機(jī)卻能夠安全降落，這其中的奧秘便是繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，跑酷著地與飛機(jī)著陸一樣，都不會(huì)立即停下，而是保持著較大速度繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，本身的機(jī)械能只有很少一部分轉(zhuǎn)化為沖擊能量，這樣即使無(wú)法改變影響沖擊力的要素，依

7、然能減小沖擊。減小沖擊的作用巨大，汽車(chē)的前保險(xiǎn)杠與發(fā)動(dòng)機(jī)之間有一段間隔，為的就是在發(fā)生車(chē)禍時(shí)保險(xiǎn)杠有足夠空間進(jìn)行形變，從而減小沖擊，保護(hù)車(chē)內(nèi)人員。當(dāng)遭遇電梯事故，電梯下墜，按照減小沖擊的方法，我們應(yīng)該屈腿站立，緊貼內(nèi)壁，而不能直立或蹲下，更不能指望通過(guò)跳躍來(lái)減小相對(duì)速度，了解這些沖擊常識(shí)，將來(lái)面對(duì)意外我們便能多一分希望。沖擊并不只能造成傷害，沖擊照樣也能成為日常生活的助力，因此，我們不僅需要減少?zèng)_擊，現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中我們也會(huì)想方設(shè)法增大沖擊?，F(xiàn)在的城市中不斷在進(jìn)行道路改造與延伸，拆除舊路面所用的破碎錘，它工作主要便是靠堅(jiān)硬的鉆頭撬開(kāi)