材料力学之郑玄线弹性弓的讨论

在材料力学弯曲变形教学中,通过对中国古典书籍中弓体变形的描述和数值分析,加深同学们对弯曲变形的认识。《周礼考工记》记载"量其力,有三均,均者三,谓之九和",东汉时期郑玄注曰"加物一石张一尺,二石张二尺,三石张三尺",这是关于线弹性定律的一个直接描述。本文针对正曲弓和反曲弓开展了相关静力学仿真,研究二者在相同载荷情况下,变形及所储存的能量情况。我们发现材料不同的情况下,两种弓的变形及能量情况有较大差异,其中线性规律有迹可循,既明典籍,又可为弓制造和材料选型提供一定参考作用。