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淺談工程力學中的受力分析問題
工程力學受力的分析是整個力學工程研究的關鍵和重點，下面是小編搜集整理的一篇探究工程力學中受力分析問題的論文范文，供大家閱讀參考。
摘 要：作為解決工程力學問題的重要方法和關鍵步驟，工程力學受力分析是工程類高校專業課中研究的主要內容，對工程構件受力的分析有關后續工作的正常開展，此外，受力分析還關系到構件的載荷設計與尺寸設計等關鍵性的問題。因此，工程力學受力分析的重要作用不言而喻。受力的分析能夠對人們生活與生活中的諸多實際問題進行有效解決，同時，也能顯著加強人們解決問題與分析問題的能力。
關鍵詞：工程力學 問題 受力分析
在我國高校學科的建設中，工程力學主要有兩個方面的內容，分別為靜力學與材料力學。靜力學是材料力學方面的基礎，因此受到的重視更深，而在材料力學方面的研究中，通常會對靜力學進行相關分析，從而通過更全面的分析受力的方法來開展綜合性的受力分析。作為工程力學研究的關鍵和重點，準確進行受力的分析是學生要掌握的重要技能之一，也是對學生學業情況進行考察的重要方式[1]。工程力學受力的分析是一門較難掌握的專業技能，在工程受力進行分析的過程中會出現各種復雜的問題，只有提高受力分析的精確度，熟練掌握專業技能，才能更好地進行受力分析。
1 工程力學的主要內容
工程力學是高校理工院校的重要課程，在一些電子、材料、土木和機械類型專業的高校中都有所涉及。工程力學與工程之間的聯系極為密切，是一門實踐性較強，操作要求較高的學科，在高校教學工作中，教師不僅要注重力學理論方面的教育，還要培養學生掌握專業的實踐技能，工程力學教學的目標就是為了培養運用工程力學知識對實際問題進行解決的專業型技術人才，對工程構件能否進行準確受力分析會對后續工作直接產生影響，例如構件荷載的設計、構件尺寸的設計、構件安全性的校對以及建立平衡方程等能不能進行順利的實施[2]。此外，教師在進行受力分析的教學中，學生初始接觸構件時，普遍會將高中物理中學到的受力分析運用到構件受力分析中，學生對力學理論掌握不足以及理論了解不夠，因此，提高學生對構件受力的分析能力是教學的重要內容。
2 工程力學受力分析
工程力學受力的分析是整個力學工程研究的關鍵和重點，受力分析是有效解決力學方面問題的重要方法和步驟，是理工類大學開設的重要專業內容，對構件的受力分析是否準確將直接關乎后續的開展工作，但當下不少學生在學習過程中并沒有理解與掌握相關的知識，在分析受力時容易出現較多差錯。工程力學的構件受力分析的辦法主要是建立在學生對力學約束的了解、掌握以及記憶的基礎上。大多數學生都覺得這些工作的開展異常困難，在進行受力分析時處處出錯。此外，鉸鏈類型與約束反力方面的畫法也是力學受力分析的難點�；谥ё矫娴牟煌q鏈在類型上主要有兩種形式，一種是活動鉸鏈支座，另一種是固定鉸鏈支座。在學生學習中，固定鉸鏈與活動鉸鏈對比，前者制作出的約束反力更難被學生理解。其中，約束力是在主動力上的比較而言的，構件除了受到主動力上的約束作用，還一定會存在于約束反力上，一般來說，約束的反力其存在主要受到主動約束力方面的限制，當主動的約束力正處于一種未知的狀態時，相應的，約束反力也隨之處于未知的狀態中，因此，在對約束反力方面的方向進行確定時，此處的受力可以用正交這兩個分量來替代。值得被關注的是，實際受力的方向并不能被方向上的分量所代表，方向的分量是表現力的方向上的代數量。在難以確定主動力接觸點與合理方向的情況下，學生對約束反力的實際情況往往無法進行準確的判斷，從而只能采用這種替代的方法[3]。在二力構件中，如果兩個受力點的連接線向外或向內進行延伸或者處于鉸鏈的連接處，以及在工程力學三力的構件中，是需要使鉸鏈的約束反力方向被畫出。
3 提高工程力學受力分析準確性的措施
3.1 對受力分析概念的正確理解
若想使工程力學受力分析的準確性得到有效提高，就要對平衡、主動力、約束反力、約束、非自由體以及自由體等幾個重要的力學概念有充分的理解。其中，自然體指的是在進行運動時不受任何客觀或主觀限制的物體。例如當物體在地球的引力作用下，如果對空氣的阻力進行忽略，那么物體在重力的作用下，不受其他限制向地心作出自由落體的運動，由于其運動方式與軌跡不受限制，因此我們可以將這樣的物體稱之為自由體。自由體與非自由體是相對的，無論是在概念內容還是運動過程上，非自由體即指物體在運動時受到限制。例如家里的衣柜，盡管受到重力的作用，但地面對其進行了限制，因此不能做向下的自由落地運動。此外，地面是限制衣柜運動的物體，我們可以將這類物體稱之為約束。約束自身也是一種物體，也會對其向物體做方向的運動時造成限制，約束反力，主要指約束對被約束的物體運動產生阻礙的力作用，在工程力學上，約束對運動物體的力有被動性。物體在運動過程中會受阻礙，其接觸約束時產生反作用力。此外，如果物體沒有受到相應的主動力，就不會有運動的趨勢，更不會受到約束的反作用力，即約束反力。除此之外，還有平衡與主動力。只有對這些力學的概念進行熟練的掌握，才能提高工程力學受力分析的準確度。
3.2 對力平衡公理的熟練掌握
若想有效提高工程力學受力分析方面的精準度，就要對反作用力和作用力的公理、三力平衡交匯的力系定理以及二力平衡的公理進行熟悉理解與掌握，并將其在受力分析中靈活進行運用，例如二力平衡的公理，主要是指在同一物體作用的兩種力，其大小相等但方向相反，此外，還處于同一直線上，這種作用在同一物體的兩種力，平衡充分又必要的要求是這兩種力的方向相反，大小相等，且在同一直線上相互作用，但對于變形體來說，二力平衡的公理僅僅是必要的條件，卻不是充分條件。對平衡公理的熟練掌是有效提高受力分析準確度的重要因素。
3.3 熟記約束力表示的方向
在工程力學中，受力分析方面的準確性對整個工程力學來說至關重要，因此，熟記工程受力分析中較常見的約束反力的表現方法就顯得極為必要，工程受力分析當中的主要難點就是約束反力的方向確定，只有在各項類型工程受力中，對約束反力的方向用一般表現方法表示出來，并按照合理的要求一一規范標示出，便能更快更容易將問題解決�？偠灾M管工程力學受力分析是一種難點，卻是可以通過有效方式進行解決的，因此學生若想提高工程力學方面受力分析的精準性，就必須要亞格按照專業學習的標準進行，經過不斷積累與實踐，最終定能掌握要領。
4 結語
工程力學的受力分析在整個力學當中都是研究的關鍵因素與關注重點，如何做到讓學生對受力分析的準確性進行有效掌握是對學生專業技能進行考察的主要方式[4]。力學受力的分析是理工類大學專業課開設中的重要內容，更是解決工程力學問題的重要方法與關鍵性步驟，眾所周知，對構件進行力學受力的分析與后續工作能否順利開展有重大的聯系，受力的分析不僅關系到荷載設計的工作，還關系到構件尺寸的設計等，因此，工程力學受力的分析有其獨立的重要性，所以，對高校來說，在教學過程中要提高力學的重視程度，培養出更多更優秀的以理論工程受力分析知識對實際問題進行高效解決的專業技術人才。
參考文獻
[1] 杜階平.淺談工程力學中的受力分析問題[J].價值工程，2014(26)：254-255.
[2] 魏丹，楊爽.工程力學中受力分析難點突破討論[J].電子制作，2013(16)：244.
[3] 孟祥超.試論工程力學中的受力分析問題[J].城市建設理論研究(電子版)，2015(19)：6935-6936.
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