在工科力学教学中,由于公式繁杂,推证及求解过程中需要较多的数学演算,因而特别需要现代数学软件的介入。文章以积分法、奇异函数法求解梁的弯曲变形为示例,对Mathcad在力学中的应用进行演算,指出该软件是理工科师生的得力帮手。

为研究不同铣削参数下TC4钛合金铣削区域最高温度的变化,搭建TC4钛合金的铣削温度测试系统。使用红外热像仪实时采集刀具与工件接触区域的铣削温度,得到不同铣削参数下测温区域铣削温度的时间历程曲线;分析不同铣削参数下最高温度的变化特征。基于试验数据,在Design-Expert软件中进行以铣削参数为影响因素、以最高温度为响应值的响应面优化法试验,建立最高温度关于铣削参数的三元二次多项式回归模型。结果表明:随着铣削参数的增大,最高铣削温度总体呈上升趋势;所建立的铣削温度特征值回归模型是显著的,可以较好地预测最高铣削温度;通过对最高温度进行数值优化,可得到铣削温度特征值最低时的最佳铣削参数。

为了研究铣削工件表面质量与铣削力-铣削振动的耦合关联特性,搭建铣削力-铣削振动-表面粗糙度测试系统,设计铣削三参数全因子试验方案,对N6镍金属进行铣削试验,同步采集三向铣削振动和铣削力信号,利用粗糙度测量仪测量工件表面粗糙度。基于灰色关联分析法,计算工件表面粗糙度与铣削力、铣削振动及铣削参数等多因素的灰色关联度,得到了影响表面粗糙度最显著的因子。基于响应面法,建立铣削工件表面粗糙度关于铣削振动-铣削力的耦合模型。对相

利用电子拉扭试验机及力尔试验系统,设计3种加载速率,通过试验研究不同加载速率对低碳钢、铸铁力学性能的影响,得到不同加载速率下的载荷-位移曲线及应力-应变曲线;比较了低碳钢和铸铁试件在不同加载速率下的延伸率、断面收缩率、弹性模量、屈服应力及抗拉强度。研究结果表明,随着加载速率的增加：1）低碳钢的延伸率、断面收缩率及屈服应力增加;2）低碳钢和铸铁的抗拉强度先升高后迅速下降;3）低碳钢的弹性模量降低,铸铁的弹性模量升高。