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摘要：力学通俗的讲就是力和运动结合的科学，作为一种基础学科，力学在很多方面都有非常广泛的应用。力学的主要研究对象就是机械运动的物质宏观体现。力学这门学科的诞生时间非常早，和力学同时诞生的还有天文学以及微积分学，这些学科在我国的各个行业的发展过程中都有较为广泛地应用和促进。力学在一定程度上促进了我国很多行业的发展。
关键词：机械行业；力学应用；分析
1力学概述
力学属于运动和力相结合的科学，主要研究力和能量及其与气体、液体、固体的运动、变形或平衡的关系，可以粗略划分为动力学、运动学、静力学，在诸多方面的应用都十分广泛。作为一门独立的基础学科，力学的研究对象为机械运动的物质宏观体现，将其渗透到机械行业，有利于实现该行业的创新发展。通常力学拥有十分悠久的发展历史，其在古希腊时代属于自然哲学的范畴，后来逐渐发展为物理学的重要分支，而在牛顿三大定律提出之后成为独立的学科。在资本主义生产发展的趋势下，以运动学和动力学为主的经典力学日趋完善；19世纪的大机器生产时期，力学在工程技术中的发展促进了流体力学、弹性固体力学、结构力学等分支的形成；19世纪末期，力学已经发展为自成体系的基础学科。
2简要叙述力学在我国机械设计过程中的主要应用
文章主要从三个方面阐述以及分析力学在我国的机械设计过程中的主要应用。第一个方面是在机械设计过程中弹性力学的具体应用。第二个方面是在机械设计过程中断裂力学的主要应用。第三个方面是在机械设计过程中工程力学的主要应用。下面进行详细的分析以及阐述。
2.1在机械设计过程中弹性力学的具体应用
在我国机械力学领域，弹性力学还有一个别称叫做弹性理论。弹性力学是我国固体力学的一个重要分支。弹性力学的研究对象是弹性体在外部压力的干扰下或者是在外部温度变化的情况下发生的一系列应力、位移以及变形，这样能够有效的满足机械设计领域中要求的结构强度以及相应的刚度问题。很多的机械在运行过程中都会存在三种状态。第一种状态是机械在运行的过程中运行速度较快；第二种状态是机械在运行过程中内部的承载力较大；第三种状态是机械在运行过程中容易发生弹性变形。上述的三种状态都会在一定程度上影响着机械系统的正常运行，因此我们在机械设计过程中一定要对机械设计的有关弹性的问题进行力学分析。在我国的机械设计中，对于力学中的弹性力学非常的重视。弹性力学在机械设计中的主要涉猎面有三个。第一个是机械设计中的凸轮结构的相关设计；第二个是机械设计中齿轮机构的相关设计；第三个是机械设计中的轴的相关设计。在机械设计过程中的齿轮机构设计在应用弹性力学知识进行设计的过程中，渐开线的存在是机械设计齿轮曲线的一个非常大的优点，但是在设计的过程中能够有效的利用弹性力学进行相应的分析以及确认，这样能够很好地发现齿轮渐开线存在的设计缺陷。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆通过弹性力学的相关理论能够发现，这种缺陷主要体现在两个齿轮在相互啮合运行的过程中。赫兹公式表明在两个齿轮的外部条件相同的时候，如果我们要最先限度的降低两个齿轮的基础面的最大受力，就必须将两个齿轮的相交处的曲率半径变大。这样的要求对于齿轮的渐开线来讲存在困难。因为对于渐开线齿轮，想要增加两个齿轮的接触点之间的曲率半径，就必须要适当的将齿轮的外部轮廓变大，但是在实际的设计过程中，齿轮的渐开线曲率半径增大是非常有限的，因此我们在设计过程中很难对齿轮的外部尺寸进行加大，同时也不能有效的提升齿轮的外部承载力。力学中的弹性力学在轴设计过程中的应用也是非常广泛的。为了有效的保障轴的共振问题，在设计高速转动轴时，一定要应用弹性力学的相关理论或者公式来验算并且确定轴的直径大小以及相应的设计材质等。在设计汽轮机或者发动机主轴的过程中，其共振计算必须要应用弹性力学知识进行计算并且确定。
2.2在机械设计过程中断裂力学的主要应用
力学中的断裂力学也是固体力学中的一个重要分支。断裂力学主要的研究对象有两个。第一个是机械结构的裂纹强度；第二个是机械结构的裂纹寿命。断裂力学是我们在机械设计中结构损伤设计的一个非常重要的理论。在机械设计过程中，断裂力学分为两种类别。第一种是弹性断裂力学；第二种是弹塑性断裂力学。弹性断裂力学主要是研究裂纹的尖端位置小范围的屈服设计；弹塑性断裂力学主要是研究裂纹的尖端位置大范围的屈服设计。在机械设计中，应用断裂力学分析能够有效地提升机械性能以及机械功效，更重要的是能够有效的防治机械设备出现毁灭性的断裂问题，这样能够有效的保障机械部件以及相关的机械设备运行可靠，稳定。我国现阶段在结构缺陷的评定以及处理过程中应用了断裂力学，起到了非常好的效果。例如我国现阶段在压力容器设备中应用了断裂力学能够有效的保障压力容器的使用和运行。在机械设计过程中，设计的可靠性设计通常是应用了概率断裂力学。概率断裂力学的应用有效的提升了我国机械设计的可靠性发展以及创新。在应用断裂力学的过程中，我们要正确合理地应用设计参量以及相应的余度分布来进行机械设计，通过上面两个参数的计算和校验能够在客观问题上反应机械设计的安全系数以及相应的常规设计问题。断裂力学为了更加有效地反应机械设计中的安全性，还能够应用应力二阶矩以及强度二阶矩，这样能够更加直观地对机械设计中的安全性能给予体现。断裂力学在机械设计过程中设备材质的选择问题上也有一定地应用。应用断裂力学的知识还能够对加工工艺进行改进，能够有效地节约劳动生产力，能够提升机械设备的生产效率以及对机械设备的运行失效进行判断。断裂力学能够对设备的断裂故障进行科学系统的分析和监测，能够最有效的找出设备的断裂位置以及相应的失效原因，这样能够有效的提升设备失效的维修。
2.3在机械设计过程中工程力学的主要应用
在机械领域的工程力学是非常系统的一门学科，现阶段工程力学的相关定理、定律以及工程力学在实践过程中得出的一系列结论都能够有效地应用到机械设计以及相应的机械维修过程中。工程力学在机械设计的现场问题处理中也起到了非常重要的推动作用。当机械设备在现场出现破坏的时候，最常用的判断以及分析的方法就是应用工程力学的相关知识以及理论来进行分析及处理。
3结语
总而言之，我国机械行业中的诸多问题研发都是以相应的力学分析为基础进行处理与阐述，借助力学建模与力学计算来解决机械行业中的应用问题十分常见，可以为机械设计提供理论支持。在当前的经济活动中，机械产品使用与机械设备之间的联系愈加紧密，因此在机械设计过程中需要深入研究力学理论，结合市场的实际发展需要进行理论创新与技术变革，进一步推动机械行业的持续稳定发展。
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论文作者:张梦莎
论文发表刊物:《防护工程》2018年第26期
论文发表时间:2018/12/15
标签：力学论文; 机械设计论文; 过程中论文; 弹性论文; 齿轮论文; 机械论文; 渐开线论文; 《防护工程》2018年第26期论文;