工程力学受力分析论文

　　工程力学是和工程密切联系的一门专业基础课，是高等教育机械类、土木类、材料类、电子类等的一门重要的必修课。下面小编带来的是工程力学受力分析论文，希望对你有所帮助！

　　摘 要： 在工程力学教学中，对物体正确进行受力分析是学好工程力学的第一步。作者总结出一些有关构件正确的受力分析和画受力图的方法，使学生通过学习，基本能够掌握受力分析的方法，减少常出现的错误，为以后的学习打下牢固的基础。

　　关键词： 工程力学 受力分析 受力图 学习方法

　　在工程力学教学中，对物体进行受力分析并画出受力图是学生学好工程力学的第一步。这部分内容占有非常重要的地位，几乎所有的力学计算，如构件平衡与运动时未知力的计算、构件承载能力的安全校核计算等，都需要首先进行受力分析并画出有关的受力图后才能进行。而所画受力图的准确性直接影响到计算的正确性。受力图的绘制一旦有误，不仅会使计算出现错误，而且有可能进一步使后续的机械设计出现重大失误，其损失可能是巨大的。所以，正确地对构件进行受力分析，准确无误地画出受力图，在工程力学计算中往往能起到事半功倍的作用。

　　我们通过研究发现，在教学过程中，学生刚开始接触到受力分析时，因为有中学物理基础，有轻视心理，对约束和约束反力的`概念没有加以深入理解，所以所画构件受力图错误比较多。他们普遍反映受力分析和受力图这部分内容在理论上没有难以理解的地方，但在画构件的受力图时却总是出错。其实，受力分析和受力图这部分内容的理论并不深奥，是学生没有从理解概念入手，把画受力图和运用概念密切地联系在一起，并且没有深刻理解力学公理和原理，缺乏一些灵活的技巧和方法。

　　为此，我们总结出一些有关构件正确的受力分析和画受力图的方法，使学生通过学习，基本能够掌握受力分析的方法，对所画受力图出现的错误能有效地检查出来，使所画受力图中的错误大大地减少，为以后的学习和应用打下牢固的基础。

　　一、理解概念，掌握力、约束、约束反力三者之间的内在联系

　　力是物体之间相互的机械作用。凡是限制物体运动的其它物体称为约束。作用在物体上的限制物体运动的力称为约束反力。这些是力、约束、约束反力的定义。老师在讲课时应该把力的定义反复突出地强调，同时适时地和约束、约束反力的定义联系在一起，将三者之间内在的联系揭示出来，并反复强调相互作用的结果，加深学生对约束产生约束反力的理解。另外，把约束的定义从广义上去讲解，不宜把物体和约束截然分开，孤立地认为约束是被限制的物体。应该突出物体和约束之间的限制是相互的，是对等的。约束可以是物体，物体也可以是约束。

　　如图1所示，球O放在拱形地面上。由于它们之间有相互作用，在其相互作用面上就有力产生。这时应该认为这两个物体都是约束，互相限制对方的运动。它们均为光滑接触面约束，其约束反力根据光滑接触面约束的性质应为：沿接触面公法线方向，指向被约束物体。图中球O所受的力N即为拱形地面给它的约束反力。突出强调相互作用产生约束反力，可使得学生画受力图时多画力或少画力的现象大为减少，提高所画受力图的准确性。

　　二、明析“二力杆件”和固定铰链约束的特殊关系

　　在画受力图时，对固定铰链约束的约束反力有时要画互相垂直的两个分力，而有时又只要画一个力，不少学生感到不好掌握，时常画错。老师在讲课中，应该把固定铰链约束从广义上去讲解：固定铰链只能限制物体间的相对径向移动，不能限制物体绕圆柱销轴线的转动和平行于圆柱销轴线的移动。由于圆柱销与圆柱孔是光滑接触面接触，这个光滑的回转面就是它的约束面，则约束反力应是沿接触线上的一点到圆柱销中心的连线上，垂直于轴线。但是由于物体在回转过程中与固定铰链约束接触面的位置是变化的，不固定的，因此这个光滑面约束反力的方向是不能预先确定的，只能用两个方向待定的垂直分力来代替。力的方向不能预先确定是固定铰链约束反力画为两个互相垂直的分力的原因，这一点要向学生反复强调。