機械方面物理力學的應用研究

徐珂

【摘要】在機械加工的過程中會受到切削力和切削熱的作用，表面層受到物理力學的影響，導致與基體材料性能的差異性，這些變化都會影響機械的性能。本文主要闡述物理力學的概念，闡述機械方面物理力學的應用，針對表面層相組織的變化進行分析。

【關鍵詞】機械方面 物理力學 應用研究

【中圖分類號】G52 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2018）49-0164-01

引言

物理力學是一門基礎的學科，主要的研究方向就是物質的宏觀機械運動。力學的應用比較廣泛，具有普遍性。機械加工過程中，在加工區由于加工時所消耗的熱量絕大部分轉化為熱能，使加工表面出現溫度的升高[1]，力學的發展促進世界科學的進步，同時也促進科學技術的發展，從而推動機械業的發展。

一、物理力學的概念

力學可以分為很多種類，主要包括運動學、靜力學和動力學等，力學發展悠久，主要源于古希臘，在后來不斷的發展中，逐漸深入到物理學領域中，后來力學成為一門獨立的學科，就是牛頓定律的出現，隨后動力學和運動學就不斷的發展，日益完善，大機械的生產更是促進力學在工程領域的應用，并促進結構力學等領域的發展。

二、機械方面物理力學的應用

（一）彈力的應用

在固體力學中彈力是重要的組成部分，也可以成為彈力性理論，主要的研究方向就是彈性物體受到外力作用下和溫度的變化下出現變化。根據解決在機械設計中可能出現 或許已經存在的問題。在機械設計的過程中，因為有很多機械的運行速度存在差異性，但是有很高的承載性，彈性對系統運行是非常重要的，才能確保系統的順利運行。通常情況下，彈性應用在齒輪設計等方面。

再設計齒輪機構，結合大量的彈力知識，并以漸開線作為齒輪曲線，發揮齒輪機構的自身優勢，但是在運行的過程中也會出現弊端，當兩個齒輪在咬合轉動的過程中，根據彈力定律在不同的條件下，盡量減少兩個齒輪最大接觸力。但是在增強兩個齒輪在接觸點的最大接觸力，就應該掌握大齒輪的尺寸，然而兩個齒輪在接觸點處的綜合曲率半徑能夠增加區間是有限度的，所以短時間內很難達到齒輪機構尺寸較小，而高承載的目的。

（二）斷裂力的應用

斷裂力主要分為兩種類型：第一種是彈性斷裂力學，還有一種就是斷裂力學，斷裂力學的發展非常快，在機械中廣泛的應用，并在機械工程中的發展占據重要的位置。在機械運用的過程中能夠充分的增強機械使用功效和性能，采取有效的方式防治事故的發生，保證機械安全可靠的運行，在我國使用斷裂力學的方面已經取得較好的發展[2]。在設計方面，應用概率斷裂，促進可靠設計的迅速發展，根據參量分布情況與安全體現常規設計中所不能有效體現的客觀實際。

最后斷裂的應用，促進機械行業不斷翻鏖戰，針對工藝和焊接等方面的應用具有很大的推動作用，并可以有效的促進這樣工藝的發展與進步，同時還可以大大的提高工作效率，并且幫助員工減少工作量。

（三）工程力學在機械修理重點應用

工程力學在應用工程技術中各個領域，針對工程的問題起到基礎性作用，但是對于機械方面會出現很嚴重的破壞性問題，大多數情況下主要是依靠工程力學做判斷的。例如：在汽車機械修理的過程中，首先要判斷出汽車的伴奏套管斷裂的問題，再進行吸附，再采取有效的措施，在這個過程中采用應對的手段，都能體現出物理學在機械修理方面的廣泛應用與積極作用。

三、表面層相組織的變化

在機械加工的過程中，在整個過程中需要消耗大量的熱量，很多熱量轉化成熱能導致加工表面的溫度上蓋，當溫度升高就超過金相組織的變化，表面層金相組織就會發生很大的變化。通常在切削的過程中，很多的切削被帶走，因此帶來的影響比較小。但是針對磨削加工來說，因為單位面積比較大，切削區的高溫就會把表面層金屬的相變。

磨削加工的表面比較復雜，因為磨粒對加工表面的作用引起冷塑性的變形，導致表層產生壓力應力。還有一方面磨削區溫度比較高，最高的溫度通常達到800攝氏度到1000攝氏度，甚至會更高，很容易引起熱塑性變形和金相組織發生變化，在加工的過程中，表面形成拉力應力并會產生細小裂紋，嚴重導致表面形成燒傷的現象。

四、結語

總而言之，針對物理力學在機械方面的應用進行相關方面的分析和了解，隨著時代的進步，在科技迅速發展的過程中，促進力學的發展，力學作為一種獨立的學科，并在各個領域中廣泛的應用，例如在發電機和壓力容器等方面的運用探索，尤其是機械方面的運用，更是具有廣泛性。因此，物理力學促進機械方面發展，針對物理力學要進行不斷的探索和分析，從而把物理力學更加充分的應用于機械作業中，保證我國社會經濟的持續穩定的發展。

參考文獻：

[1]柏晨.物理力學在機械方面的應用[J].科技視界，2017（14）：130.

[2]王家興.談普通物理力學與理論力學教學的銜接[J].才智，2014（36）：77.