材料力学小论文3000字

本文格式为Word版下载后可任意编辑和复制第第页材料力学小论文3000字

h材料力学论文

跳水板的性能分析

大连理工高校

姓名：

班级：运船

学号：

跳水板的性能分析

姓名：班级：学号：

]关键字：跳板；弯矩；剪力；挠曲线；转角；最大冲力；拉力传感器，静态应变仪

成果简介：最常见的在跳水竞赛中使用的跳水板是个典型的跳板使用例

子，其结构和性能的好坏与运动员的竞赛平安和水平能否正常发挥息息相关，所以讨论跳板的结构和性能有了必要性和时代性。就目前我们把握的材料力学的学问和有关的资料，我对跳板的结构和性能进行思索和探究；通过思索和探究，知道了在肯定条件下（肯定温度肯定湿度等条件），怎么通过现有的学问推断：跳板需要什么样的结构和结构是否合理，具有什么性质的材料才能保证跳板工作的平安行性能的可行性。

正文：目前在跳水竞赛中使用的三米

跳板结构如图：全长4898mm,板宽

500mm,前支点到后支点的的距离为

1883m，有合金或玻璃钢制成，表面覆

盖有防滑材料，其弹性极好。跳板是

末端被固定的杠杆，杠杆原理中有距

离支点越远，力臂越长，弹力越大。

在跳板中，运动员会想尽方法让自己最大限度地使用跳板的弹力。

运动员在踩在跳板上，从下蹲到双脚离开跳板上升过程中，从能量转化角度来说是，运动员最终获得的动能并上升，首先是由运动员下削减的蹲重力势能和化学能转化为跳板的弹性势能，其次是起跳过程人的化学能和跳板的弹性势能转为远动员上升时的机械能。在日常生活中，我们会发觉运动员只经过一次上述的过程是不能够上升到足够高的高度来来完成所需完成的竞赛动作的，所以一般上述的下蹲起跳动作会不止一次发生，也就是说，跳板还要多次承受向下的冲力的作用（变形也是多次发生，但有一次变形是最大的），这最大冲力和跳板能承受的最大冲力以及如何保证运动员不从板上掉下是我们讨论的主要问题。假设运动员的重力为G（跳水板的重量不大，为了便利分析就忽视了），跳板的长度为L，宽度为b，许用应力为［］，跳水板截面的面积A，截面型心纵坐标Y，型心主惯性矩I,现在对跳板的受力如图：其扭矩图为：

弯矩图为：

剪力图为：

各点由于平面弯曲引起的应力变与弯矩的关系为：

如图，拉力传感器连在跳板端点处，这样施加不同的拉力值时，不同截面的应变值就可以通过静态应变仪测得。由跳板的内力图及跳板的截面变

(y为所求点

化状况可知危急截面的位置应当在中间支撑点四周的截面。从而可以用静态应变仪在中间支撑点位置找危急截面，也就是正应力最大的点所在的截面。确定正应力最大值所在截面后就可以依据截面的几何性质找到其危急点，最终通过分析可以再到该危急点的正应力大小与拉力的关系，换个角度，也就是可以在知道拉力的大小时确定跳板的最大正应力的值

。其

扭矩T=F﹒b;通过对该危急界面的几何性质和切应力在截面上分布特点的分析可以确定该截面上存在切应力最大与正应力最大重合的点，切应力最大值

。由于组合变形中弯曲切应力数值比较小，所以可以不考虑剪

，

=通过

校核其强度是否满意要求

力的影响。

（该模型相当于一个弯曲扭转组合变形）。

在实际使用中要保证板的结构平安，就要保证冲力最大时，也就是速度削减