身边的力学论文.doc

成绩
中国矿业大学
《身边的力学》课程论文
论文名称冰海沉船的启示
学生姓名章海军
学生学号 04091689
所在学院信电学院
所在班级 09级09班
中国矿业大学
身边的力学——冰海沉船
大学的第六次选修课,我毫不犹豫地选择了<<身边的力学>>这门课程,经过赵老师富含韵味的课堂讲解,,,它使我对现实生活的种种现象有了更深刻的体会和深刻的理解,它激发了我对力学研究的兴趣,使我养成了对生活中的现象的思考的好习惯.
说到冰海沉船人们很自然地会想起英国白星航运公司的豪华邮轮“泰坦尼克号”触冰山而沉没的悲惨一幕,更由于《冰海沉船》这部电影的生动描述,使当年的悲壮场面令人终生难忘。“泰坦尼克号”是当时最大、最豪华的邮轮,排水量为4600吨,有海上都城之称。在它从英国南安普敦到美国纽约的处女航中已顺利地走完了差不多5/6的航程。1912年4月14日夜晚“泰坦尼克号”在加拿大纽芬兰岛大滩以南约150千米的海面上与冰山相撞,,船上约2200名船员在猛烈的震动中惊醒。人们不会忘记随船的一位设计该轮的工程师从容然而不无沮丧地向人们解释的镜头。他在船侧视图的水线以下部分从头至中间偏后的部位重重地画了一条黑线,沉重地说:“有5个水密舵进水,船将在两个小时内沉没。”这个令人绝望的结论刺激了并未完全绝望的人们。在一场生死考验面前有的壮烈,有的卑怯,而那位工程师却伴随着他的作品沉入海底。1513人在这一场灾难中丧生,生还者尚不到全部乘员的1/4。
现在人们已经可以通过雷达或其他技术手段不间断地观察航道周围的环境和轮船航行的状态,这无疑会对防止海难事故或及时救助遇险人员起重要作用。然而我们也应该深入地研究一下,为什么与冰山的一次冲撞竟会产生90多米长的大裂纹?有没有办法保证即使撞上冰山也不会导致轮船沉没呢?这一答案是30多年后才被找到的。
冰海沉船绝不仅仅是“泰坦尼克号”,真正引出教训的却是第二次世界大战沉入冰海的近300艘轮船。
在第二次世界大战正激烈进行的时候,同盟国的运输船队在北大西洋航线上也异常活跃。有不少货轮走的正是“泰坦尼克号”走过的航线。在这条艰难的航线上,除德国潜艇的袭击之外,最大的威胁莫过于冰山和风暴了。在短短的几年内,仅美国制造的“自由号”货轮就损失100多艘。这并非德国潜艇所为,而是毁于船体结构及材料不佳,有的轮船甚至刚下水就裂为两截。美国在第二次世界大战期间建成2500艘“自由号”轮,其中145艘折为两段,近700艘受到严重破坏。
一些货船沿着“泰坦尼克号”的航线,重蹈“泰坦尼克号”的覆辙毫不为怪,然而,许多货轮在北大西洋凛冽的狂风中突然断为两截却使人费解。人们开始怀疑寒冷把金属“冻坏”了。一批才华出众的专家、学者开始在实验室中研究钢材的低温性能。他们对大量的破坏了的船体钢板在曾经发生事故的温度下进行材料性能测试,继而发展到对同一种材料在不同温度下的性能进行比较,对在发生事
故的温度下未发生破坏的钢材作分析。结论很快就清楚了,钢材在低温下会变脆,在极低的温度下甚至像陶磁那样经不起冲击和震动。材料抗冲击、抗断裂的能力称为韧性。衡量材料韧性的实验很多,其中带裂纹的试样测定材料韧性是最重要的