關(guān)于胡克定律兩種表述的探討畢業(yè)論文(參考版)
2025-06-29 15:17本頁(yè)面
【正文】 文苑, 2014,(10).[2]戴念祖,[M].湖南:湖南教育出版社,2001.[3]考工記(十三經(jīng)注疏本)[M].北京:中華書(shū)局,.[4]:從胡克定律的優(yōu)先權(quán)談起[M].北京:高等教育出版社,1993.[5][J].淮陰師范學(xué)院學(xué)報(bào),2005,(2).[6]曾騰,[J].海南師范學(xué)院學(xué)報(bào),2006,(2).[7][J].中國(guó)電力教育,2007,(2).[8][J].西南民族學(xué)院學(xué)報(bào),2001,(2).[9]朱正和,[J].自然科學(xué)進(jìn)展,2003,(6).[10][J].科教文匯,2014,(27). [11][J].中國(guó)化工貿(mào)易,2014,(11). [12][J].機(jī)械工程材料,1984. [13][J].工程與試驗(yàn),2008. [14]孫桂華,楊寧選,[J].河西學(xué)院學(xué)報(bào),2012,(2). [15][J].賀州學(xué)院學(xué)報(bào),2008,(2). [16]田杏霞,[J].通化師范學(xué)院學(xué)報(bào),2004,(12). [17]王振廷,[M].哈爾濱:哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社,2011.[18].[M].武漢:武漢理工大學(xué)出版社,2004.[19]王 （修訂版）[M].北京:冶金工業(yè)出版社,1993.15。 經(jīng)過(guò)對(duì)本課題進(jìn)行探究，得出結(jié)論：雖然胡克定律的兩種表述形式不同、兩種表述的表達(dá)式各有其物理意義，但本質(zhì)上都反映了材料的力學(xué)彈性性質(zhì)及其產(chǎn)生根源。為了能夠滿足現(xiàn)代生活生產(chǎn)日新月異的需求，支持社會(huì)的發(fā)展，就需要我們對(duì)于胡克定律有著更深層次的研究。胡克定律不僅僅在它表述了物體發(fā)生彈性形變時(shí)與外力的關(guān)系，更在于它開(kāi)創(chuàng)了一種新的物理研究方法：即將現(xiàn)實(shí)世界中復(fù)雜的非線性現(xiàn)象作線性簡(jiǎn)化，這種方法使物理學(xué)中理論研究更加簡(jiǎn)便。這是一種重要的物理理論模型，同時(shí)我們認(rèn)為這是將現(xiàn)實(shí)世界中的復(fù)雜非線性關(guān)系進(jìn)行了一種線性簡(jiǎn)化。所以在一般涉及到材料彈性模量的計(jì)算，如工程應(yīng)用中我們都將其看作一個(gè)常數(shù)。但是經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)探究以及理論研究我們發(fā)現(xiàn)材料的彈性模量具有敏感度不強(qiáng)、不易于發(fā)生改變的性質(zhì)，所以我們可以把它看作是一個(gè)穩(wěn)定的材料力學(xué)性能指標(biāo)。比如材料內(nèi)部原子間的鍵合方式、晶體的結(jié)構(gòu)種類、材料的化學(xué)成分、材料的微觀組織、材料的溫度等。再?gòu)奈⒂^角度看，則是因?yàn)椴牧蟽?nèi)部原子、離子或分子之間鍵合強(qiáng)度的影響。從物理的角度看，因?yàn)椴牧蟽?nèi)部的原子在沒(méi)有受到外力作用時(shí)處于一個(gè)穩(wěn)定平衡的狀態(tài)，而胡克定律就是基于材料是否發(fā)生形變即材料內(nèi)部原子是否處于穩(wěn)定狀態(tài)而產(chǎn)生。這是在在基于胡克定律概念下我們進(jìn)行的彈性模量測(cè)定實(shí)驗(yàn)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)我們知道了彈性模量是一種表示材料自身性質(zhì)的物理量，再根據(jù)我們得出的以上表達(dá)式可知，當(dāng)應(yīng)力的數(shù)值較大而應(yīng)變小時(shí)，物體的彈性模量較大；反之，物體的彈性模量較小。我們知道任何固體在受到外力作用時(shí)都會(huì)發(fā)生形變，最簡(jiǎn)單最明顯的形變就是當(dāng)物體受到外力拉伸（或壓縮）時(shí)發(fā)生的伸長(zhǎng)（或縮短）形變?，F(xiàn)如今我們已知了多種測(cè)量金屬楊氏模量的方法，如拉伸法、振動(dòng)法、梁彎曲法、內(nèi)耗法等，在現(xiàn)代還出現(xiàn)了利用光纖位移傳感器、莫爾條紋、電渦流傳感器和波動(dòng)傳遞技術(shù)（微波或超聲波）等實(shí)驗(yàn)技術(shù)和方法。現(xiàn)代生產(chǎn)活動(dòng)常見(jiàn)的材料，例如納米材料、光纖材料、金屬材料、半導(dǎo)體、聚合物、橡膠、陶瓷等在使用中我們就需了解它們的特性，所以對(duì)于材料彈性模量的研究在生產(chǎn)發(fā)展中具有重要的意義。在設(shè)備制造行業(yè)，材料選購(gòu)人員對(duì)于機(jī)械零件材料的選擇依據(jù)就是金屬材料自身的彈性模量。 我們了解到對(duì)于材料彈性模量的研究，其所涉及的范圍十分廣闊。對(duì)于胡克定律的另一種表述，它的內(nèi)容是：：即在材料的彈性線性區(qū)間內(nèi)，材料發(fā)生的單向拉伸變形情況與作用在該材料的外力大小成正比關(guān)系；或者也可以表述為在物體所受應(yīng)力低于物體比例極限時(shí)，物體中的應(yīng)力σ與應(yīng)變量ε成正比關(guān)系，表達(dá)式為σ＝Εε，式中E我們稱為彈性模量或楊氏模量。在此時(shí)它們的單位分別是：F的單位是牛，x的單位是米，它表示形變量（彈性形變），k的單位是牛／米。所以在一般涉及到材料彈性模量的計(jì)算，如工程應(yīng)用中我們都將其看作一個(gè)常數(shù)。但是經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)探究以及理論研究我們發(fā)現(xiàn)材料的彈性模量具有敏感度不強(qiáng)、不易于發(fā)生改變的性質(zhì)，所以我們可以把它看作是一個(gè)穩(wěn)定的材料力學(xué)性能指標(biāo)。比如材料內(nèi)部原子間的鍵合方式、晶體的結(jié)構(gòu)種類、材料的化學(xué)成分、材料的微觀組織、材料的溫度等。再?gòu)奈⒂^角度看，則是因?yàn)椴牧蟽?nèi)部原子、離子或分子之間鍵合強(qiáng)度的影響。通過(guò)以上實(shí)驗(yàn)我們認(rèn)為：從物理的角度看，因?yàn)椴牧蟽?nèi)部的原子在沒(méi)有受到外力作用時(shí)處于一個(gè)穩(wěn)定平衡的狀態(tài)，而胡克定律就是基于材料是否發(fā)生形變即材料內(nèi)部原子是否處于穩(wěn)定狀態(tài)而產(chǎn)生。以上所討論的是影響材料楊氏模量大小的內(nèi)部原因，即微觀機(jī)
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