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机械原理3k,机械原理3d版课后答案

大家好,今天小编关注到一个比较有意思的话题,就是关于机械原理3k的问题,于是小编就整理了1个相关介绍机械原理3k的解答,让我们一起看看吧。

  1. 水那么软,为什么能切割钢铁等材料?

水那么软,为什么切割钢铁材料

水之所以能切割钢铁,是因为高速喷射的水流带有巨大动能

那么何为动能呢?动能是物体由于运动而具有的能量,它的公式为:

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(图片来源网络,侵删)

动能的大小定义为物体质量速度平方乘积的二分之一。从这个公式可以看出,相同质量的物体,运动速度越大,它的动能越大;运动速度相同的物体,质量越大,具有的动能也就越大。

为便于说明问题,我们把用于金属切割的水和子弹作一下对比。狙击步枪***的初速度为800~1000M/s,大约是音速的两倍多。水流噴射的速度和***速度相仿。再看一下水的密度和质量,水cm³/g也和***很接近。所以二者所携带动能是差不多的。

当然二者也有不同之处。***质地较硬,触及到钢板时的力F=ma。这里的加速度a为负值,它代表***击穿钢板或钻进钢板停止的过程。这个过程越短释放的能量越大。但***没有后续动能,弹头击中钢板后,动能既刻消耗殆尽。

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而水虽没有坚硬的表面,但高流速和连续喷射,使水变成了一整体,就好象一把锋利的锯,而且动能始终不会减小。所以水的穿透和切割能力会更强。特别是现在的水切割还在水里添加了微小颗粒的磨料,进一步增加了动能,也相当于孕含了千万颗小***,使切割力度进一步加大。

水切割有很多独到的优势,由于水流带走了热量,切口不会因高温而导致化学变化,能保持原有的分子结构和硬度,也不会产生热变形。这是其它切割方式很难做到的。现在水切割的应用范围很广,从柔软的橡胶塑料到坚硬的钢铁几乎无所不能。以上是我的回答。

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物尽其用在水这种物质上表现得淋漓尽致

水那么软,为什么能切割钢铁?我国水刀的最大压强420MPa!水被人类誉为生命之源,地球表面大约72%的部分都被其覆盖,更是我们时刻呼吸的空气中的重要组成部分。从饮用水到农业灌溉,水可以说是我们日常生活中最为常见的一种物质。但并没有多少人对水有足够深入的了解,尤其是它在现代科学技术的利用下所发挥的重大作用。

古人云:“绳锯木断,水滴石穿。”,意喻即便是再细微的力量,只要坚持不懈便能成就难能的功劳。而当代人则研究出了以水为刀的高压水射流切割技术,也就是最理想的冷切割机具水刀。或许,对于很多不曾从事相关工作的人而言,可能会觉得水如此柔软的物质,怎么可能将坚硬无比的钢铁等材料切割开!

事实上,切割的方法有很多种,除了冷切割之外,还有摩擦切割发、切削法、化学法和电烧蚀切割法。而我们今天需要了解的是冷切割这种特殊的切割方法,在此类切割方法实施的过程中,可以在保持原来材料特性的基础上不产生高温(一般在40摄氏度以下)。

虽然,有不少的切割工具都能达到冷切割作业的基本目的,比如:液压水冷切割锯、线切割、水切割、水冷切割锯、水冷锯片切割机等。但是,当切割环境周围存在易燃易爆物品的时候,则会将冷切割的作业要求进一步提高。在切割机具的选择上,有不少人都存在安全切割作业上的误区,倘若将燃油机切割锯和液压锯当作安全的冷切割机具,便是非常危险的一件事。

在所有切割机具中,水切割才是最理想的切割机具,它包含了低压水切割和超高压水切割两种主要类别。这是两种完全不同的水切割,而真正意义上安全的冷切割机具,则非低压水切割具莫属。因为另一种高压水切割,很可能会导致射流和高压冲击高速摩擦,而该过程中产生的静电则会为作业带来危险。

在实施安全切割作业的时候,我们是无法彻底消除环境中的静电的,能做的只有将其控制在不会导致易燃易爆物品被引爆的范围之内。而整个切割过程,也需要尽量保持切割冲击力较小,从而使得静电和温度都在这个切割的过程中被摩擦吸收。

"切割"就是用集中施加的外力使受切"刀口"处物质的原子或分子间的链接(各种键)断裂。***则是高动能的***撞击,使被射中物体的弹着点处的原子分子间的链接键断裂。

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"水刀"类似***,是水分子在高压泵的作用下"射向"被切割物体,以图撞断原子、分子间的键。但水刀与***又不同,它发射的不是一颗或几颗***(水分子),它是连续不断地发射;这些连续发射的水分子就宛如形成了持续"切割"物体的刀,在持续不断的高速水分子的集中撞击下,"刀切"处的原子、分子键会相继断开,在宏观上就像是水刀把物体切开了。

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如果在水中添加了固体耐磨微粒,微粒的质量密度更大,在同样的速度下,动能更大,就更容易使键被撞断裂。为啥要耐磨?其实是要它的硬度高,在与固体的撞击下自己不破碎。因为一旦破碎,微粒的一部分动能就被消耗在破碎过程中了,用到撞断被切割物体上的能量就小了。另外,越耐磨(自己不碎),复用的次数就越多。

水滴石穿,这个成语大家很熟悉,柔软的水,只要有足够的冲击力,就能把石头击穿。好比爆炸,气体急速膨胀,也能把房子甚至钢罐炸毁。

水切割的原理就是高压下水流产生速度,形成超高速的所谓的“水刀”。

现在切割钢板用的水切割叫水刀,高压水切割的“发现”起源于苏格兰,经过100年的试验研究,才出现了现在常见的工业高压水切割系统。这种“水刀”不仅能切割钢板,而且连切割质量的精度还超过了金属刀具

超高压水切割是一种能产生高压的发生器,给水施加几百甚至几千个大气压,再让水从一个直径仅十分之几毫米的红宝石喷嘴中喷出,形成的水柱就是力量很大的高压水流。这种高压水的速度每秒高达近千米,能代替金属刀具做精密的切割。

水切割属于冷切割,不会改变材料的物理化学性质,而且水切割可以对任何材料进行任意曲线的一次性切割加工,切割时产生的热量会立即被高速流动的水射流带走,并且不产生有害物质,材料无热效应,应用十分广泛。

因此,水能切割刚板,主要就是其超强的压力作用,这种压力堪比大炮。而作用在很细的喷嘴上,那就是锋利的切割刀片了。

水,虽是至柔,也能至刚。


到此,以上就是小编对于机械原理3k的问题就介绍到这了,希望介绍关于机械原理3k的1点解答对大家有用。

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