2013年9月21日 星期六

材力07與08

2011/10/29 21:19
研究員大家好:

    對於完美彈塑性材料,我們練習算其進入平原區(塑性)後的伸長量,這部份極有程度(對於已經降伏的材料,它的應變到底應該停在哪裡?),強烈建構、琢磨研究員對「塑性」及「卸載」的真正掌握能力。

    為了配合說明塑性行為,我們刻意設計一些問題,要求大家畫材料點的應力歷史。這作法是空前獨特的,搞不好全台灣是第一次,在別人的教材上看不到,別人的教材像故意留一手一樣,讀完了仍然很虛幻,與現實生活脫節,好像都在「背」。

    經過幾年沉潛,會長體會出關鍵點。

    從簡單的問題開始,我們要強調畫「材料點的應力歷史」這件事,是建立正確塑性觀念的關鍵點。一連練習兩個問題,由簡單到困難,花了數十分鐘,竟只練習兩題,一定讓您印象深刻87年交大那一題,卸載之後,讓您看到承受壓應變的桿件,內部竟然是拉應力,大開眼界,可見,養成正確塑性觀念非一蹴可幾。會長再三強調,考生經常是在計算題中,砍掉自己腦袋裡(自以為是)的錯誤觀念。

    幾何非線性考題只有一題,我們在課堂上介紹了一個滿迅速的圖解法,別的補習班一定沒有老師看出來,因為他們程度還是有差。

    扭力桿件的各種公式和軸力桿件很像,您要自己整合比較,印象才是屬於您的。我們推導了扭轉剪應力公式,扭轉角公式,請自己試試推導,逼自己講故事。將來會有撓曲剪應力出現,注意名詞不同,公式就不同。

    受扭桿件,產生剪應力後,也伴隨有剪應變,線彈性範圍內,兩者仍然差G倍,你要會畫微素的剪應變。

    最後我們拿毛巾表演扭矩魔術,讓你先猜魔術表演結果,會長再來表演魔術過程,不知你是否有猜中剪應變的結果?會長一直強調獨立思考、想像實驗的能力,你對於毛巾的變形魔術,能夠正確用材料力學的各種扭矩公式解釋了嗎?。

    扭轉問題,也有並聯和串聯,並聯較常考。教材裡精心設計了「廣義扭轉剪應力公式」,它是從並聯來的,它昭示了扭率θ的重要性。扭率θ對於扭轉問題之重要性,如同曲率κ對於樑問題之重要性。

    薄壁封閉斷面受扭問題,有剪力流之觀念,我們以水溝寬表示壁之厚度,以流動之水溝水代表扭轉剪應力大小。若水流是環狀封閉路線,則窄溝處流速大,寬溝處流速小。依據「事後諸葛亮原則」,或「放馬後砲原則」,我們刻意導出扭轉常數J,意圖使應變能、扭轉角的公式外型和以前一樣。大家不需練習此處推導,沒考過,但公式要記。

    我們留下一個homework,就是請大家換個方法求U1/U2比值,您動手做了嗎?會長做了喔!我發現新方法速度比較快耶!下次寫在黑板上。喔,對了,會長上課滿準時的,晚到會漏抄版書呦。

    薄壁開口斷面受扭問題很少考。

    本週也較多的朋友問問題,這是好現象。在自由競爭的社會中,每個人會最關心自己的成就,你若覺得「要考上」是目前首要工作,你就要動手動腳做起來。

假日,不論運動或讀書都很好,看電視最不好。常運動,攝護腺出毛病找妮可(需要5k)的機率就較小。還記得妮可是誰嗎?

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