- 积分
- 1093
注册时间2009-3-7
参与分
技术分
精华
该用户从未签到
|
楼主 |
发表于 2009-4-25 23:50
|
显示全部楼层
http://www.heibor.com.cn/
非常典型的复合材料震颤试验----系统共振现象！不过如果以这种方式比较复合钢与单一钢材，不符和能量守恒定律。因为这种本三枚（皮铁包心铁）与所要比较的单一钢材的弹性系数及强度都不同，所以将不同材料的刀的刀柄压到一定角度所做的功不同。符合客观物理定律的测试是在同等能量、冲量相等的情况下，不同材料对同一冲击的承受力及震动规律。
说白了其实就是由于两种材料弹性系数、质量、及分布不均匀导致了两种不同的震动频率和周期，进一步促使两种材料发生周期性简谐振动。
既然谈到能量守恒，不妨就算一下。8~9年前学的微积分、基础物理在脑中已经如同“破铜”和“烂铁”锈迹斑斑。虽然无法象干将、莫邪一样吹毛断发，但拿这“破铜”和“烂铁”对砍一下大师的玉钢武士刀还是很有信心的。输了无非我从新学习一便，胜了我又学些新的知识。
顺便说一句，在下对录象中宝刀和锻刀的大师绝无不敬之意。我提出疑问与反驳完全出于好奇心、求知欲和对刀性能的追求的驱使。其实我对个位大师的敬意象那滔滔江水，连绵不绝；有如黄河决口，一发不可收拾。。。
言归正传，导致这种分段（时间段t）共振规律的原因是两种不同弹性系数的材料导致不同时间段的频率不同，当皮铁和刃铁的频率相等或相近是共振现象产生。
想从本质上解决这个问题，就必须从能量的角度去考虑：
皮铁势能=∫(0-x) k'x*dx ，刃铁势能=∫(0-x) k''x*dx 可以得出时间t的刀身势能。刀身势能=∫(0-x) kx*dx
皮铁质点位移vs时间曲线函数x'(t)
刃铁质点位移vs时间曲线函数x''(t)
当刀身震动峰值递增的t区间，频率相同或基本相近。
将震动的力学根本化，势能->机械能的循环转化来看；
{∫(0-x（t)) k'x(t)*dx(t)}/ x'(t)=f'(t)=单独皮铁受质点力的瞬时矢量
{∫(0-x（t)) k''x(t)*dx(t)}/ x''(t)=f''(t)=单独刃铁质点受力的瞬时矢量
=>如下：
kx(t)*dx(t)=df(t)
=>f(t)=∫kx(t)*dx(t), W=f(t)∫x(t)*dt
从能量守恒定律得出，初使势能=刀身在震动中的总做功量。
=》
w=刀身势能=∫(0-x) kx*dx =f(t)∫x(t)*dt
∫kx(t)*dx(t) )∫x(t)*dt=∫(0-x(t)) kx(t)*dx (t)
从推导中可以看出，影响刀身振幅的两个关键值是刀的弹性系数以及（抗弯强度/屈服强度或压缩强度）。
势能：∫(0-x) k'x*dx 中,势能一定，k越大则|x|越小。得出势能一定，k越大则初始弹性形变越小。x（t）函数可以通过模拟计算软件得出（接声卡插口的一种模拟仪器）。
同理可以得出：
如果刀身的尺寸和形状一定。材料的弹性系数（屈服强度、冲击韧性也有很大影响）和刀身承受同样冲击功时产生的弹性形变量成反比。
具有更高屈服强度、弹性系数、冲击韧性的材料，当承受同样能量的冲击时其弹性形变会更小、而且更加不容易断裂或产生缩性形变。
更小的初始弹性形变=更小的振幅，而且峰值绝对值曲线随时间均匀逐渐向x=0递减，在实战中更容易控制。而且不会发生由于频率变化而导致的共振现象。
而复合钢在冲击中会因能量不同、受力位置不同而产生共振。。。各人认为这种共振现象是有害的。除非练过葵花宝典，否则如何估测其共振频率来采取相应的措施？而且这种共振也会引起组织疲劳，影响刀的寿命。
在现代合金钢材中，多种廉价的材料能够胜任这种性能需求。单一现代钢唯一无法取代传统复合锻造的是刃区的显微锯齿。
[ 本帖最后由 150Cr8Mo2V4 于 2009-4-26 16:50 编辑 ] |
|
发表于 2009-4-25 11:28
