工程力学中的力学系统的稳定性分析

浅谈工程力学课程教学中受力分析问题

针对学生学习工程力学课程中受力分析时所遇到的困惑，提出了一些求解的思路和方法。

工程力学受力分析思路一、引言

高职《工程力学》课程，是将原属于理论力学、材料力学课程的内容，加以融合、贯通和相互渗透，形成新的工程力学体系。它是高等职业教育机械类、土木类、材料类、电子类专业的一门专业基础课。是和工程联系极为广泛、实践性较强的学科。其实践性在高职教学中表现为既重视知识层次的要求，又重视技能层次要求，它不仅要求学生掌握相应的力学知识，又要具备解决工程实际问题的能力。在工程力学课程的教学中，通过计算简图对物体进行受力分析并正确的绘制受力图是学生学好工程力学的第一步。课程中的物体平衡问题的求解、构件强度、刚度、稳定性是计算等都要正确绘制受力图之后才能进行。所以，正确的对物体进行受力分析，准确绘制受力图是本课程学习的基础。

在工程力学课程的教学中，发现学生在刚开始接触受力分析时，常常会将高中物理中的受力分析用过来，对力的三要素理解不够，对静力学公理和推理不能正确掌握，对约束和约束反力没有深入理解，所以在绘制受力图的过程中会出现各种各样的困惑。为此，我们总结出对物体进行受力分析、绘制受力图的思路和方法，使学生通过学习能够掌握这一难点内容，正确绘制受力图，为以后的学习打下坚实的基础。 二、掌握基本概念

正确的进行受力分析需要掌握一些基本的概念。

1.力的概念，其中要强调力的三要素。

举例1：试画出图1中小车的受力图。

在教学中常常会发现有部分的学生都画成了图2所示的样子，而正确的受力图应为图3，这就是因为对力的三要素理解不够清楚，要跟学生解释在《工程力学》受力图中要强调力的作用点的位置，不能像中学物理中一律画在物体的重心上。

2.约束与约束反力。首先要跟学生讲清楚自然界的一切事物总是以各种形式与周围的事物相互联系又相互制约的。一个物体的运动受到周围其他物体的限制，这种限制条件称为约束。约束作用于被约束物体上的限制其运动的力，称为约束反力。约束反力的三要素中，约束力的大小是未知的，它与主动力的值有关，在静力学中将通过刚体的平衡条件求得；约束力的方向总是与约束所能限制的运动方向相反；约束力的作用点，在约束与被约束物体的接触处。然后要对不同的约束类型及其约束反力的表示方法理解透彻，否则就会有同学把约束反力画错。要熟记典型约束的表示符号，这些符号是工程技术人员的共同语言，如图6中我们会用rc和rc＇来表示是一对作用力与反作用力。

科技资讯2016 NO.07SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION工 程 技 术

30科技资讯 SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION在我国高校学科的建设中,工程力学主要有两个方面的内容,

分别为静力学与材料力学。静力学是材料力学方面的基础,因此

受到的重视更深,而在材料力学方面的研究中,通常会对静力学

进行相关分析,从而通过更全面的分析受力的方法来开展综合性

的受力分析。作为工程力学研究的关键和重点,准确进行受力的

分析是学生要掌握的重要技能之一,也是对学生学业情况进行考

察的重要方式[1]。工程力学受力的分析是一门较难掌握的专业技

能,在工程受力进行分析的过程中会出现各种复杂的问题,只有

提高受力分析的精确度,熟练掌握专业技能,才能更好地进行受

力分析。

1 工程力学的主要内容

工程力学是高校理工院校的重要课程,在一些电子、材料、土

木和机械类型专业的高校中都有所涉及。工程力学与工程之间的

联系极为密切,是一门实践性较强,操作要求较高的学科,在高校

教学工作中,教师不仅要注重力学理论方面的教育,还要培养学

生掌握专业的实践技能,工程力学教学的目标就是为了培养运用

工程力学知识对实际问题进行解决的专业型技术人才,对工程构

件能否进行准确受力分析会对后续工作直接产生影响,例如构件

荷载的设计、构件尺寸的设计、构件安全性的校对以及建立平衡

方程等能不能进行顺利的实施[2]。此外,教师在进行受力分析的教

学中,学生初始接触构件时,普遍会将高中物理中学到的受力分

析运用到构件受力分析中,学生对力学理论掌握不足以及理论了

解不够,因此,提高学生对构件受力的分析能力是教学的重要内

容。

2 工程力学受力分析

工程力学受力的分析是整个力学工程研究的关键和重点,受

力分析是有效解决力学方面问题的重要方法和步骤,是理工类大

学开设的重要专业内容,对构件的受力分析是否准确将直接关乎

后续的开展工作,但当下不少学生在学习过程中并没有理解与掌

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《工程力学》之静力学教学中常见问题分析

作者：郭一民

来源：《价值工程》2012年第04期

摘要： 《工程力学》作为大学工科专业的一门专业基础课程，学生往往在学习中感到头疼。为了帮助学生学好这门课程，为以后的专业后续课程学习打好基础，从静力学部分的常见问题入手分析，使课程的学习简单化。

关键词： 静力学；常见问题；受力分析；物体系统；平衡计算

中图分类号：G642 文献标识码：A文章编号：1006-4311（2012）04-0185-010引言

《工程力学》作为大学工科专业的一门专业基础课程，对于专业的学习起着举足轻重的作用。这门课程包括两个部分：前半部分是《理论力学》中的静力学部分，后半部分是《材料力学》部分。对于学生，这门课程是他们所有大学课程中最为头疼的课程之一。这里的主要原因其实是他们没有真正了解这门课程的真谛，如果能认真分析其知识结构，完全将课程中存在的常见问题融会贯通，将会发现学会这门课程并非难题。在这门课程中静力学部分是基础，因此必须认真学好。本文就静力学常遇的两类问题进行了研究分析。

1静力学教学中常见问题分析

第一类问题：受力分析问题。

解决这类问题其实很简单，首先确定研究对象，并且取脱离体；其次要确定并且画出作用在研究对象上的全部主动力；最后根据约束类型分析、确定并画出研究对象上的全部约束反力。这里最主要的是研究对象的确定和约束类型分析，这类问题一定要注意二力体问题和三力汇交平衡问题，以一道常见例题来分析：

例1：图（a）中不计三铰拱桥的自重与摩擦，画出左、右拱AC、CB的受力图。

解：先分析约束类型：A、B两点均为固定铰支座，C点为光滑铰链约束。

第一步，取拱CB的受力。拱CB自重不计，且只在B、C两处受到铰链约束力FB、FC和FC的作用，因此，拱CB为二力构件，FB=FC，如图（b）所示。

岩土工程在地质勘察中的应用分析

土工试验是岩土工程勘察的一项重要内容，以下是搜集整理的一篇探究岩土工程在地质勘察中应用的论文范文，欢迎阅读参考。

摘要:作者从勘察依据的重要性分析入手,通过对试样采土和原位测试中出现的问题及试样取土和原位测试防方法分析,提出了勘察设计的要求,同时也对土试样及原住测试中的问题进行了总结。

关键词:地质勘查岩土工程 数据分析

近年来,岩土工程勘察是建设工程中不可或缺的重要环节。按基本建设程序要求,各项工程建设在设计和施工之前必须进行岩土工程勘察,勘察成果的质量将直接影响建设项目的工程安全和工程造价。一份高质量的岩土工程勘察报告在满足相应规范的基础上,不仅要真实客观地反映勘察场地的地形、地貌、地层构造、地下水、岩土性质和不良地质作用等问题,更重要的是应该进行正确合理的岩土工程分析评价,提供合理可信的岩土工程参数和建议。

1.勘察依据的重要性分析

设计意图明确,才能有的放矢地合理布置工作量,解决工程设计和施工中的岩土工程问题。《岩土工程勘察规范》(GB5002l-2001)明确规定详勘时应“搜集附有坐标和地形的建筑总平面图,建筑物的性质、规模、荷载、结构特点、基础形式、埋置深度和地基允许变形等资料”。但目前市场存在一些不规范行为导致有些工程在无设计要求和建筑物荷载等状况下,勘察单位仅凭业主的陈述,按其要求勘察,导致勘察报告广度和深度不符合要求。所以施工前一定要弄清勘察设计要求和目的,尤其是一些特殊要求,如电阻率测量、基坑支护、地下水渗透性等,才能在广度和深度上满足设计要求。

2.试样取土和原位测试分析

《岩土工程勘察规范》(GB5002l-2001)要求必须满足“每个场地每一主要土层的原状土试样或原位测试数据不应少于6件(组)”,对于大中型工程而言,由于取土孔、原位测试孔布置多,取原状土样的数量或原位测试数据个数也就多,只要是均匀分布的土层,即使土层厚度相对较小,也基本能够满足上述规范要求;但对于常见的单栋建筑物工程来说,布孔一般为4～8个,按“勘探手段宜采用钻探与触探相配合”的原则,取土孔、原位测试孔等应各占一定的比例,对于虽然土层均匀分布但厚度较小的土层,就可能出现原状土试样或原位测试数据个数不能满足上述规范要求的情况。