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竹子的力学原理探究 学生姓名：熊治恺 学号： 20085040088 单位：物理电子工程学院 专业：物理学 指导老师：陈敬东 职称：副教授 摘 要 ：竹子，一种为大家所熟知的植物。向来是高洁坚韧的君子的象征，这些高 贵的品质使得竹子深受大家的喜爱。 我国国画家李苦禅在他画的竹子画上题词道： “木 出土时先有节，长到凌云还虚心”，“节”、“虚心”、四季常青这几种品质，怕是 历代的方便，一般都是采用阶梯状的变截面杆（阶梯杆）来代替理论上的等强度杆。 纵观历史， 很多著名建筑以及器具的设计都与竹子的结构有着密不可分的联系， 这正 是竹子特殊的力学结构所拥有的稳定、 坚固的特点使得它有如此广泛的应用。 在仿生 学的领域里，竹子的力学特性必将大显身手。 关键词 ： 竹子；力学特性；等强度杆；应用 Bamboo mechanics principle explored Abstract : Bamboo, a kind of plant that are familiar to us. Usually is the symbol of the resilience of the noble gentleman, these noble qualities that make bamboo loved by all. LiGuChan in his pictures in traditional Chinese painting bamboo inscription on a way: wood unearthed first, long to lingyun also knobbly, and festival modestly, poor quality, afraid the evergreen several generations, are generally the convenience of using the ladder shaped cross-section bar (ladder pole) instead of theory of such strength pole. Throughout history, many famous buildings and appliances design and bamboo structure has close contact, this is the mechanical structure bamboo special have stable, strong characteristics make it is so widely used. In the field of bionics, the mechanics properties of bamboo will be steep Key words : Bamboo; Mechanical characteristics; Etc strength rod; application 前 言 作为“岁寒三友”之一的“竹”，历来为国人所赞誉。更何况，从力学角度看， 竹确实是大自然物竞天择的杰作， 有“植物界的钢铁”之美誉。 无怪乎在盛产竹子的 1 江南，随处可见竹房、竹家具、竹船、竹车、竹绳、竹桥。甚至在木制家具的榫卯结 构中，为加固榫卯结合而使用的销钉，也用的是竹材而非木材。竹子的根系深而广， 形成了很好的固定端约束；竹子的叶片比一般树叶小，分布较稀疏，避免了 树大招“ 风 ”带来的麻烦。因此，在暴风骤雨中，有些参天大树被连根拔起，但竹子虽其枝条 狂舞，主干却屹立而不倒。 这个神奇的物种在自然演化的过程中形成了一种非常好的 力学体系，力学的法则构成了审美法则的基础，让人们在感叹竹子高洁坚韧的同时， 也对它神秘的力学体系深深着迷。 1. 竹子的力学特点 从力学角度看，竹确实是大自然物