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工程力学受力分析范文

时间:2023-12-13 15:08:39

序论:在您撰写工程力学受力分析时,参考他人的优秀作品可以开阔视野,小编为您整理的7篇范文,希望这些建议能够激发您的创作热情,引导您走向新的创作高度。

工程力学受力分析

第1篇

【关键词】工程力学受力分析

前言:工程力学中的受力分析问题是不易掌握的一门专业性的技能,它在构件的受力分析中存在着各种各样的困难,因此,还需要我们不断对此进行分析研究,以便能很好的掌握工程力学。

一、工程力学的概述

工程力学是一门和工程联系密切、实践性强的课程,在高等院校的教学任务中,老师们不仅要注重工程力学的理论教育,同时还要抓好学生们实践技能的培养,这门课程的教学目标是培养出应用工程力学相关知识可以解决实际问题的技术人才。工程力学包括了材料力学和静力学两方面的内容,其中静力学是材料力学的基础更加受重视。在材料力学的研究过程中,一般都要先对其进行静力学分析,继而采取更为全面的受力分析方法进行综合的受力分析。受力分析在整个工程力学中都是研究的重点和关键,如何准确地进行受力分析是学生必须掌握的技能,同时也是考察学生们学业情况的重要手段。工程力学中的受力分析是解决力学的重要方法,能不能对构件进行准确的受力分析直接关系到后续相关工作,如平衡方程的建立、构件的安全性校对、构件的尺寸设计、构件载荷设计等能否顺利实施。同时,在工程力学受力分析的教学中,发现存在这样的现象,学生在刚开始接触构件的受力分析时,通常情况下都会将高中物理中学过的物体的受力分析应用到构件的受力分析中,他们对力学的了解深度不够、对力学相关理论掌握不足。因此,学生们在构件受力分析过程中会遇到很多困难和困惑。所以如何提高学生的受力分析能力是工程力学教学中的重点内容。

二、工程力学中的受力分析

工程力学中的受力分析在整个工程力学中都是研究的重点和关键,如何准确地进行受力分析是学生必须掌握的技能,受力分析是解决力学的重要方法,能不能对构件进行准确的受力分析,直接关系到后续相关工作。但是,不少学生在学习工程力学的过程中对相关知识的理解和掌握一般,他们对力学的了解深度不够、对力学相关理论掌握不足,通常会出现一些差错。工程力学中的受力分析是很不容易掌握的一门专业技能,在构件的受力分析过程中存在着各种各样的困难。

三、如何提高工程力学中受力分析的准确性

工程力学中的受力分析在整个工程力学中都是研究的重点和关键,同时受力分析是解决力学问题的重要方法。不少学生在学习工程力学的过程中,对相关知识的理解和掌握一般,他们对力学的了解深度不够、对力学相关理论掌握不足,对于大部分学生来说,这些相关的工作都是非常困难的,通常会出现一些差错,他们在构件的受力分析中处处碰壁,所以如何提高工程力学中受力分析的准确性,就成为了目前工程力学教学工作人员的工作重点,要想提高工程力学受力分析的准确性,就要从以下几个方面入手:

(一)准确理解相关概念

要想提高工程力学中受力分析的准确性,就要充分理解自由体、非自由体、约束、约束反力、主动力、平衡几个重要概念。所谓自由体,就是运动不受任何限制的物体,比如在地球引力作用下的物体,如果忽略空气的阻力,那么它在重力的作用下向地心做自由落体运动,它的运动是不受限制的,所以这样的物体就可以称之为自由体。与自由体相对的概念就是非自由体,指的是物体的运动受限制如教室内的课桌,虽然有重力作用,但受到的地面限制,不能向下做自由落体运动。地面是限制课桌运动的物体,那么我们将此类物体称为约束。约束本身也是物体,它是限制其他物体做某些方向运动的。熟练地掌握这些相关的概念为提高工程力学中受力分析的准确性提供了可能。

(二)熟练掌握力平衡公理

要想提高工程力学中受力分析的准确性,就要理解并熟练掌握二力平衡公理、三力平衡、汇交力系定理、作用力和反作用力公理,并可以在受力分析过程中灵活应用,如二力平衡公理指的是作用于同一刚体的两个力,使刚体处于平衡的必要条件包括力大小相等,方向相反,且在同一直线上。熟练地掌握平衡公理成为提高工程力学中受力分析准确性的必不可少的因素。

(三)正确理解约束的概念及约束反力的方向

我们把对物体运动起限制的物体称为约束,约束对物体的作用实质上就是力的作用,约束施加在所研究物体上的力称为约束反力,简称反力。要着重了解约束反力的产生,并强调约束与被约束物体之间的相互作用关系,彼此之间力的关系是相互的。强调施力物体与受力物体是相对研究对象而言的,只有在对物体进行受力分析的时候才会具有确切的施力物体和受力物体。然而,在解决问题时,能否正确判断出约束的类型是画出受力图的关键。所以,要求学生要深入掌握几种常见的约束及其约束反力。这其中包括以下几种s1)柔索约束,其约束反力是沿着绳索的中心线背离被约束物体。2)光滑面约束,其约束反力是沿着接触表面的公法线指向受力物体。3)光滑圆柱铰链约束,其约束反力在与销钉轴线垂直的平面内,但方向待定。4)铰链支座约束,包括固定铰链支座和活动铰链支座。其中活动铰链支座的约束反力是沿着支撑面的法线方向指向或背离被约束物体;固定铰链支座的约束反力方向必定通过圆柱销的中心,其大小及方向一般不能由约束本身性质确定,需要根据构件受力情况才能确定。在画图和计算时,常用相互垂直的两个分力来代替。

总之,虽然工程力学中的受力分析是一个难点,但并不是说解决不了。所以要想提高过程力学中的受力分析的准确性,就要严格地按照学科学习的标准进行,最后一定可以成为这么学科的优秀人才。

四、结束语

众所周知,受力分析在整个力学中都是重点问题,如何准确地进行受力分析是我们必须掌握的技能,工程力学中的受力分析是解决力学问题的重要方法,由于对构件的受力分析,会关系到以后工作的顺利开展,受力分析也是构件设计和载荷设计的关键性问题,因此在工程力学中,做好受力分析是相当重要的。所以,在学习工程力学时,要高度重视,使所学的知识能够运用到实际生活中去。

参考文献:

[1]刘彬.工程力学气课物体受力分析教学思路与教学体会[J].商业经济,2011

第2篇

关键词:工程力学 问题 受力分析

中图分类号:TB12 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2016)03(a)-0030-02

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握相关的知识,在分析受力时容易出现较多差错。工程力学的构件受力分析的办法主要是建立在学生对力学约束的了解、掌握以及记忆的基础上。大多数学生都觉得这些工作的开展异常困难,在进行受力分析时处处出错。此外,铰链类型与约束反力方面的画法也是力学受力分析的难点。基于支座方面的不同,铰链在类型上主要有两种形式,一种是活动铰链支座,另一种是固定铰链支座。在学生学习中,固定铰链与活动铰链对比,前者制作出的约束反力更难被学生理解。其中,约束力是在主动力上的比较而言的,构件除了受到主动力上的约束作用,还一定会存在于约束反力上,一般来说,约束的反力其存在主要受到主动约束力方面的限制,当主动的约束力正处于一种未知的状态时,相应的,约束反力也随之处于未知的状态中,因此,在对约束反力方面的方向进行确定时,此处的受力可以用正交这两个分量来替代。值得被关注的是,实际受力的方向并不能被方向上的分量所代表,方向的分量是表现力的方向上的代数量。在难以确定主动力接触点与合理方向的情况下,学生对约束反力的实际情况往往无法进行准确的判断,从而只能采用这种替代的方法[3]。在二力构件中,如果两个受力点的连接线向外或向内进行延伸或者处于铰链的连接处,以及在工程力学三力的构件中,是需要使铰链的约束反力方向被画出。

3 提高工程力学受力分析准确性的措施

3.1 对受力分析概念的正确理解

若想使工程力学受力分析的准确性得到有效提高,就要对平衡、主动力、约束反力、约束、非自由体以及自由体等几个重要的力学概念有充分的理解。其中,自然体指的是在进行运动时不受任何客观或主观限制的物体。例如当物体在地球的引力作用下,如果对空气的阻力进行忽略,那么物体在重力的作用下,不受其他限制向地心作出自由落体的运动,由于其运动方式与轨迹不受限制,因此我们可以将这样的物体称之为自由体。自由体与非自由体是相对的,无论是在概念内容还是运动过程上,非自由体即指物体在运动时受到限制。例如家里的衣柜,尽管受到重力的作用,但地面对其进行了限制,因此不能做向下的自由落地运动。此外,地面是限制衣柜运动的物体,我们可以将这类物体称之为约束。约束自身也是一种物体,也会对其向物体做方向的运动时造成限制,约束反力,主要指约束对被约束的物体运动产生阻碍的力作用,在工程力学上,约束对运动物体的力有被动性。物体在运动过程中会受阻碍,其接触约束时产生反作用力。此外,如果物体没有受到相应的主动力,就不会有运动的趋势,更不会受到约束的反作用力,即约束反力。除此之外,还有平衡与主动力。只有对这些力学的概念进行熟练的掌握,才能提高工程力学受力分析的准确度。

3.2 对力平衡公理的熟练掌握

若想有效提高工程力学受力分析方面的精准度,就要对反作用力和作用力的公理、三力平衡交汇的力系定理以及二力平衡的公理进行熟悉理解与掌握,并将其在受力分析中灵活进行运用,例如二力平衡的公理,主要是指在同一物体作用的两种力,其大小相等但方向相反,此外,还处于同一直线上,这种作用在同一物体的两种力,平衡充分又必要的要求是这两种力的方向相反,大小相等,且在同一直线上相互作用,但对于变形体来说,二力平衡的公理仅仅是必要的条件,却不是充分条件。对平衡公理的熟练掌是有效提高受力分析准确度的重要因素。

3.3 熟记约束力表示的方向

在工程力学中,受力分析方面的准确性对整个工程力学来说至关重要,因此,熟记工程受力分析中较常见的约束反力的表现方法就显得极为必要,工程受力分析当中的主要难点就是约束反力的方向确定,只有在各项类型工程受力中,对约束反力的方向用一般表现方法表示出来,并按照合理的要求一一规范标示出,便能更快更容易将问题解决。总而言之,尽管工程力学受力分析是一种难点,却是可以通过有效方式进行解决的,因此学生若想提高工程力学方面受力分析的精准性,就必须要亚格按照专业学习的标准进行,经过不断积累与实践,最终定能掌握要领。

4 结语

工程力学的受力分析在整个力学当中都是研究的关键因素与关注重点,如何做到让学生对受力分析的准确性进行有效掌握是对学生专业技能进行考察的主要方式[4]。力学受力的分析是理工类大学专业课开设中的重要内容,更是解决工程力学问题的重要方法与关键性步骤,众所周知,对构件进行力学受力的分析与后续工作能否顺利开展有重大的联系,受力的分析不仅关系到荷载设计的工作,还关系到构件尺寸的设计等,因此,工程力学受力的分析有其独立的重要性,所以,对高校来说,在教学过程中要提高力学的重视程度,培养出更多更优秀的以理论工程受力分析知识对实际问题进行高效解决的专业技术人才。

参考文献

[1] 杜阶平.浅谈工程力学中的受力分析问题[J].价值工程,2014(26):254-255.

第3篇

关键词: 工程力学 受力分析 受力图 学习方法

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。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。

当力的方向能确定时,就可以只画一个力,这时要引入“二力杆件”和固定铰链约束的特殊关系。“二力杆件”是指只受两个力作用而平衡的杆件。“二力杆件”平衡时,二力必沿作用点的连线,且两作用力的大小相等,方向相反。当“二力杆件”和固定铰链约束联接时,固定铰链约束反力的作用线是能确定的,它必然通过“二力杆件”上二力作用点的连线。给学生讲清楚这个特殊关系,在受力分析时,对于“二力杆件”,在其与固定铰链联接处只需要画出一个约束反力。这样就能很好地解决问题。

三、运用作用力与反作用力公理,检测受力图的准确性

作用力与反作用力公理即牛顿第三定律,它揭示了物体间相互作用的结果。两物体间的作用力与反作用力总是同时存在的,且两力的大小相等、方向相反、沿着同一直线,分别作用在相互作用的两个物体上。

对物体进行受力分析过程,灵活地运用该公理,不仅可以提高画受力图的效率,而且可以用来检验受力图的准确性。当相互作用的两个物体中一个物体的受力图画出后,可以利用该公理画出另一个物体的受力图,无须判别约束类型再画受力。如图1中,当球O的受力图画出后,就可以根据该公理迅速画出拱形地面所受的压力来。用该公理还可以检查受力图中的错误。若相互作用的构件之间的相互作用力不符合该公理,则这个地方的受力图肯定是错误的。如在图2中,当误把铰链A处的约束反力画成两个分力X和Y时,利用该公理可以检查出这两个分力和AB杆上的A点处力R′不符合作用力与反作用力公理。“二力杆件”AB杆在A点只可能有沿AB连线的力,根据作用力与反作用力公理,在AC杆的A点只能有和R′存在作用力与反作用力关系的力R。故图中两力X和Y的画法是错误的。

四、正确三力平衡汇交原理应用

值得一提的是,学生中有一个错误犯得比较多,那就是在应用三力平衡汇交原理作图时存在滥用现象,特别是物体受四个力作用平衡时,很多学生出现四个力中的三个力汇交于一点的错误。这是不对的,物体只在受三个力作用下平衡时才存在平衡汇交原理,四个力或四个力以上的力作用时不存在平衡汇交原理,这时不能够确定的固定铰链约束力需用两个互相垂直的力来表示。

多年的教学实践证明,在讲课中若突出以上几个方面重点讲解,并多加练习,能取得较好的教学效果。学生在画受力图时,既可以利用约束的性质分析画图,又可以利用作用力与反作用力公理分析画图;在检查受力图时,既可以检查是否有相互作用,又可以看是否符合作用力与反作用力公理,较好地掌握了受力分析和画受力图的方法。

参考文献:

[1]刘英卫,何世松,张洪涛.工程力学[M].北京:北京理工大学出版社,2010.

[2]梅建云,李俊彬,黄文华.工程力学[M].哈尔滨:哈尔滨工程大学出版社,2009.

[3]藏薇.谈“工程力学”课程的教学方法[J].镇江高专学报,2008,21,(3):120-122.

第4篇

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。

三、受力分析思路

第一步,确定研究对象,取分离体。按问题的条件和要求,确定所研究对象(它可以是一个物体,也可以是几个物体的组合或者整个物体系统),解除与研究对象相连接的其它物体的约束。在这里要求学生不能出现改变分离体的形状和尺寸的情况(因为在平衡问题的运用几何法求解,如果图形的形状和尺寸会影响解题)和不能改变脱离体的相对位置摆布。同样图1例题,有同学会画成图4或者图5,这种错误是因为摆布的位置没有能按照原样来画所致。

第二步,画主动力。要在分离体上依葫芦画瓢地把所有的已知力(包括集中力、分布载荷和力偶)画上即可,切忌漏力。

第三步,画约束力。在接触约束的位置,根据约束的不同类型,画出约束力。在这个过程中要结合静力学公理进行作图。例如,做出图6所示刚架AC和CB的受力图,刚架自重不计。有同学作出图7所示

的受力图,正确的受力图应如图8所示。针对图6的问题,主要解决对策有:(1)对这个物体系统的作受力图,要确定研究的顺序,而不是统统按照从左往右的顺序。在本题中应该先找二力杆CB——刚架CB不计自重,两端均用铰链的方式与周围物体相连接,且不受其它外力作用,有同学对于前面所讲的约束与约束反力理解不好的时候,就很难找出二力杆,因为他们不能够明白为什么在讲约束反力的时候,圆柱铰链约束以及固定铰支座有时候可以用一个方向不定的力来表示,有时又可以用两个方向待定的相互正交的力来表示。所以,在这约束与约束反力的讲解中要强调圆柱铰链约束的实质(销钉与销钉空洞之间的约束其实就是接触位置在变化的光滑接触面约束)。找到二力杆后,这就要用到二力平衡公理来绘制二力杆所受的力(如图8中的刚架CB的受力图)。(2)绘制其他受力图时要运用作用力与反作用力公理以及三力平衡汇交原理。图8中刚架AC的中C端的约束反力RC'应该由刚架CB中C端的RC根据作用力与反作用力原理绘制;刚架AC中A端的约束反力RA则由三力平衡汇交原理绘制(当然,A端的约束是固定铰支座约束此时也可如图7中A端所示,画出两个相互正交的力RAX和RAY)。注意在运用三力平衡汇交原理的时候有同学会存在滥用的现象,比如一个物体受四个力作用平衡时,很多同学会出现四个力中的三个力汇交于一点的错误。

第四步,根据前面所学的有关知识,检查受力图画得是否正确。要求学生根据静力学公理等使受力图不出现多画或者少画力的情况。

三、结语

经过多年的教学实践证明,只要学生在学习过程中按照我们设定的分析问题的思路,在练习中加以运用,那么力学中的受力分析问题就迎刃而解,为后面的学习打下坚实的基础。

参考文献:

[1]张定华.工程力学(少学时)[M].北京:高等教育出版社,2000.

第5篇

【关键词】 宫颈癌;下肢;深静脉血栓形成;护理分析

宫颈癌手术是一类常见的妇科手术, 术后发生下肢深静脉血栓形成的可能性较大, 特别是随着近年来全身麻醉术的普遍应用, 宫颈癌患者发生下肢深静脉血栓形成的趋势不断加强[1]。所以, 正确及时的护理和治疗则显得至关重要。本院就宫颈癌手术患者预防下肢深静脉血栓形成的护理这个课题展开研究探讨, 取得了令人满意的成果, 现报告如下。

1 资料与方法

1. 1 一般资料 抽取在2010年1月~2013年12月本院收治的90例宫颈癌手术患者, 随机分成研究组和对照组, 每组45例, 研究组患者年龄20~74岁, 平均年龄(56.0±3.3)岁, 体质量46~70 kg, 平均体质量65 kg。对照组患者年龄19~75岁, 平均年龄(57.0±2.9)岁, 体质量45~69 kg, 平均体质量66 kg。两组患者在年龄、体质量上差异无统计学意义(P>0.05), 具有可比性。

1. 2 方法 对照组采用常规化的生活护理, 包括帮助患者翻身叩背、处理口腔卫生、饮食结构调整等。

研究组在此基础上增加预防下肢深静脉血栓形成的护理措施。主要包括:①中西药结合干预:在手术进行的当天应用川芎嗪:5%GS 500 ml+160 mg川芎嗪静脉滴注, 1次/d。低分子肝素:速碧林, 体质量为60 kg的患者使用0.6 ml, 腹壁皮下脂肪层注射, 每12小时1次, 连续使用3 d[2]。②促进血液循环:手术后将腿抬高大约20~30°, 多做膝、踝关节的屈伸运动, 根据患者的实际病情可以考虑在术后第2天帮助患者下床活动。对于年老的患者, 由于是患有高血脂和静脉曲张的患者, 身体免疫机制下降, 可以采用弹力袜促进患者的静脉回流, 大约使用1~2周。③防止血液高凝状态:及时补充血容量, 手术后禁食期间每天的补液量不得少于2500 ml, 要尽量避免下肢输液, 不能在下肢同一部位反复的穿刺, 尽量不输库存内的血液。

1. 3 观察指标 观察两组患者治疗后发生下肢深静脉血栓形成的情况。

1. 4 统计学方法 采用SPSS12.0软件进行统计处理。计量资料以均数±标准差( x-±s)表示, 采用t检验;计数资料采用χ2检验。P

2 结果

研究组1例发生深静脉血栓, 占2.22%, 对照组8例发生深静脉血栓形成, 占17.78%, 两组比较差异具有统计学意义(P

表1 两组患者术后发生下肢深静脉血栓形成情况(n, %)

组别 例数 发生血栓 发生率

研究组 45 1 2.22

对照组 45 8 17.78

P

注:两组比较, P

3 讨论

下肢深静脉血栓形成是临床上一种比较常见的由于血液在深静脉处凝结, 阻塞管腔, 使得静脉回流受到阻碍, 进而引起血栓后综合征和肺栓塞等严重的并发症。如果得不到有效的治疗, 会造成患者肢体局部甚至是全部功能丧失从而导致残疾, 严重影响了患者的身心健康和正常的生活[3]。本院在这项研究中发现, 下肢深静脉血栓形成发生与血液处于高凝状态、血液凝固性增高以及患者有不同程度的发热症状有关。本院90例患者中有9例患者发生血栓, 其中有7例血小板高于正常水平, 有8例患者长期使用止血药, 导致凝血机制异常, 9例患者均有不同程度的发热症。本院对此进行护理干预措施, 使用低分子肝素的优势在于抑制血小板的功能比较弱, 微血管通透性增加不明显, 而且出血的副作用小, 半衰期时间较长。川芎嗪是一类中药, 功效在于保护血管内皮细胞, 改善血管舒缩功能, 降低血液的粘稠度, 改善血液的流变学特性[4]。

综上所述, 在基础护理之上, 加上川芎嗪和低分子肝素中西药结合等护理措施, 有效预防了下肢深静脉血栓的形成, 提高了疗效, 值得在临床上推广运用。

参考文献

[1] 季红薇, 王向云, 徐庆娜. 妇科腹腔镜术后并发下肢深静脉血栓7例分析. 中国医师杂志, 2009, 11(11):1489-1490.

[2] 陈志龙, 邓强, 张彦军.消肿止痛合剂预防骨折术后下肢深静脉血栓形成的临床观察.甘肃中医, 2009, 22(12):28-30.

[3] 张国凤, 陈月芳, 戴亚萍.妇科肿瘤术后下肢深静脉血栓形成13例护理体会.中国乡村医药, 2007, 14(4):71-72.

第6篇

(淮安信息职业技术学院 江苏 淮安 223003)

摘要:针对高职教育压缩理论课时而教学内容并未减少的实际情况,将“工程力学”和“机械设计基础”两门课程的教学内容进行了优化整合。通过采用“并行”和“串联”方式进行授课,及时将“工程力学”课程知识应用到后续“机械设计基础”中,既节约了教学时数,又提高了教学效果。

关键词 :工程力学;机械设计基础;课程优化整合;高职教学

中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1672-5727(2014)07-0110-03

“工程力学”是机械类专业的一门专业基础课,研究工程构件最普通、最基本的受力、变形、破坏以及运动规律,为“机械原理”、“机械设计”等技术基础课和一些专业后续课程的学习打下必要的基础。原有“工程力学”课程内容包括理论力学和材料力学两大知识模块,“机械设计基础”课程内容则包括机械原理和机械设计两大知识模块。现在我们将“工程力学”和“机械设计基础”合并为一门“机械设计基础”课程,其中力学部分分配了约20学时,机械设计基础部分分配了约70学时(含6学时的实验)。这不仅考验教师的教学组织能力、授课方式及技巧,还考验学生的接受能力。如何在教学时数大幅减少,而教学目标和教学内容几乎没有变化的情况下,把这门整合后的课程上好,对教育工作者带来了很大挑战。近十几年来,笔者一直从事“工程力学”和“机械设计基础”等课程的教学,熟悉相关知识点之间的衔接,针对学时减少等课程整合后的问题,试着对授课方法作了一些调整,对授课内容顺序进行了优化整合,对相关知识点作并行讲授,收到了理想的教学效果。

两课程的教学内容分析

(一)工程力学

机械类专业的“工程力学”课程教学主要是为后续课程“机械设计基础”服务的,机械设计中用到的设计理论都是源于工程力学中材料力学部分,而材料力学的学习又必须以理论力学为基础,所以理论力学的静力学概念和公理、受力分析、力系及平衡是机械设计的必备知识。材料力学中的材料力学基本概念、杆件变形基本形式、轴向拉伸与压缩、剪切与挤压、扭转变形、弯曲变形及弯扭组合变形这些内容,在机械设计中是必不可少的,所以这些内容也是必要的教学内容。

(二)机械设计基础

“机械设计基础”课程主要是培养学生学会机构原理分析、传动参数计算及典型零件的设计或选用,为学习后续机械制造技术和机械制造工艺等专业课程进行必要的知识储备。机构自由度、平面连杆机构、凸轮机构、间歇运动机构、带传动、齿轮传动、轮系、螺纹联接和键联轴、轴承等内容都是必须学习的知识点。

两课程知识点的关联性分析

(一)工程力学各知识点之间的关联分析

“工程力学”课程各知识点之间是密切关联的:(1)静力学概念,这部分内容主要是对力学中相关名称的规范性定义或描述,是力学工作的“语言”,它贯穿整个力学教学和学习过程,是后续力学课程各章节的基础知识。(2)静力学公理,揭示了作用在物体上各个力之间的内在规律,是前人总结出来的规律,学习它后可以对物体进行正确的受力分析。(3)受力分析,主要介绍构件的受力分析步骤及方法。受力分析贯穿工程力学的始终。教会学生进行正确受力分析技巧在工程力学教学中显得尤为重要。(4)力系及平衡,这部分知识主要揭示在平衡状态下,作用在物体上各作用力之间存在的内在联系,为建立各个作用力之间的关系提供理论支持,进而可以利用平衡来分析和求解作用在物体上未知的力。它是我们由已知世界探索未知世界的连杆。(5)材料力学基本概念、杆件变形基本形式,是材料力学基础知识,为我们研究材料变形、受力分析提供了方法。(6)轴向拉伸与压缩、剪切与挤压、扭转变形、弯曲变形及弯扭组合变形,揭示了工程中或机械中构件最基本的变形规律、强度校核和尺寸设计方法,是后期机械零件设计的理论依托。由以上分析可见,工程力学各部分知识点之间的关系如图1所示。

(二)机械设计基础各知识点之间的关联分析

“机械设计基础”课程各知识点之间是密切关联的,共同构成一个有机的整体:(1)机构自由度是分析机构和机器运动情况的理论基础。我们设计的机构或机器一定要按照人为设定的轨迹运动,既然这样,大多数运动装置设计时就要先进行自由度计算。若自由度和机构的主动件的数目相同,则该装置就能按照设计的轨迹工作,否则该机构根本就不能动或运动过自由。(2)平面连杆机构、凸轮机构、间歇运动机构是机器中常见的基本机构,复杂的机构和机器一般是由这些机构组成的。(3)带传动、齿轮传动、轮系是机器中常见的传动系统,设计机械时也要进行传动系统的设计。(4)轴是机器中重要的零件。轴是用来支撑机器中回转零件的,是整台机器的核心。(5)轴承也是机器中重要的零件,它是用来支撑轴的,以保持轴的回转精度。(6)联接是介绍机器中零件之间最常见的联接方法,在机器选用某一型号的此类联接时要进行轴向拉伸、挤压强度或扭转强度计算。

所以,我们在教学过程中,通过设计一整台机器将上述各知识点相互关联起来,其相互关系如图2所示。

(三)两课程各部分知识点的关联性分析

“工程力学”和“机械设计基础”两门课程之间,有许多知识点具有很强的关联性:(1)“机械设计基础”在进行机构自由度分析时,运动副的类型和工程力学中约束类型及性质有关联。(2)平面连杆机构的识图、连杆机构特性分析时压力角和传动角的确定和工程力学中的受力分析有关联。(3)凸轮机构和间歇运动机构特性分析和工程力学中受力分析有关联。(4)带传动、齿轮传动、轮系的设计所依据的是工程力学的受力分析、力系及平衡、强度计算。(5)螺纹联接和键联接和工程力学中的受力分析、轴向拉伸与压缩和剪切与挤压强度计算密切相关。(6)轴设计要进行受力分析、扭转强度设计及弯扭组合强度校核无不与工程力学相关。(7)轴承的失效分析是利用工程力学中的受力分析来进行的。

两课程教学内容的优化整合

基于以上对每门课程各个知识点及两课程之间各知识点关联性的分析,将各部分内容按照图3方式进行教学优化整合。

首先,以静力学概念和公理作为基础,将“工程力学”课程受力分析、力系及平衡两部分知识点与“机械设计基础”中机构自由度、平面连杆机构、凸轮机构及间歇运动机构知识并行到一起。学生先学习受力分析和力学及平衡部分知识,再学习机构自由度、平面连杆机构、凸轮机构和间歇运动机构等知识。

其次,因“机械设计基础”中的联接部分需要进行挤压强度、剪切强度、轴向拉伸与压缩强度计算或考虑弯曲变形和扭转变形部分的知识,所以需要“工程力学”的轴向拉伸、剪切与挤压、扭转变形和弯曲变形等知识作为铺垫。

再次,齿轮传动、轮系及带传动需要以受力分析、强度理论、机构自由度、平面连杆机构等知识为基础,所以应将这部分知识放到后面讲授。

最后,轴及轴承用到力系及平衡、扭转变形、弯曲变形、组合变形等知识,所以将这两部分知识安排到组合变形后面学习比较合理。在讲组合变形强度理论后就讲授轴的知识会收到较好的应用效果。

优化整合教学与传统教学效果比较(以我院机械制造与自动化专业为例)

机械设计基础总教学时数90学时,其中力学部分占20学时,机械设计占70学时。传统讲授顺序是先用20学时将力学内容全部先讲完,然后再花70学时从机械设计原理讲到机械零件设计。传统教学方式,在实施过程中经常会出现以下情况,即讲零件设计时用到的受力分析学生已经感觉很陌生,老师不得不又花时间将前面的知识点再请出复习一下。本来在这种教学方式下,教学时数就相对紧张。再经常花时间去温故知识点,这就让教学时数显得更加吃紧。这种现象导致的结果就是老师不停的赶进度,学生来不及消化就匆匆学习新章节。

如讲光滑接触面约束时,大概10分钟讲授,20分钟举例,讲这部分内容学生很容易理解和接受。但到后续机械设计课程中学习平面连杆机构传力特性时,要用到这部分知识,这距离上次这部分内容学习间隔至少一个月了。学生已经对光滑接触面约束力特点显得很陌生了。那么老师就得先花大概5分钟的时间去复习,然后用20分钟左右去讲压力角和传动角概念,接着再用30分钟时间去举例讲授或练习各种平面连杆机构压力角和传动角的分析。共用时85分钟。

经过优化组合后,光滑接触面约束刚讲完,就讲平面连杆机构的压力角和传动角概念,大概需用时间25分钟,然后就以平面连杆杆机构为例,练习光滑接触面约束力的方向分析、压力角和传动角分析,大概用时35分钟。这种方式共用时60分钟。

通过比较,优化整合教学可节约25分钟的教学时数。不仅如此,通过现学现用,学生做到了对知识点及时消化、吸收和应用。

这种优化整合式教学效果还可以从以下表格数据中得到启发(以2011级制造专业1班和2班为例)。

由上表不难看出,优化整合不仅在教学时间上显得宽裕,而且学生在课程堂上就能将学习内容消化吸收,及时应用,学习效果明显优于传统教学方式。

综上所述,“工程力学”和“机械设计基础”是紧密联系的两门课程,将各部分知识优化整合,不仅能节约教学时数,还能增强教学效果,为后续其他专业课程的教学奠定扎实的基础。

参考文献:

[1]陈思义.高职工程力学课程有效教学方法探讨[J].职业技术教育,2011(20):44-46.

[2]欧阳曙光.工程力学与化工设备机械基础课程整合[J].广州化工,2011(39):169-170

[3]王燕楠.材料力学中提高综合素质的三点教学措施[J].中国科技创新导刊,2010(16):71.

[4]杨建波,王维,蒋平.中少学时工程力学教学及教改探索体会[J].教育教学论坛,2010(6):25-27.

第7篇

一、高职工程力学的教学

(一)教学内容

工程力学主要研究力的不同形态,在受到压缩、剪切、扭转、弯曲等形变力时,工程结构的组合强度会发生较大改变。学生应根据力的变化特征,测算出力对工程结构的控制效果,确定结构载荷,设计出基本的构件尺寸。

(二)教学规律

高职工程力学的教育目的在于锻炼学生的实践能力,教会学生“学以致用”,丰富学生的工程设计思想。工程力学的教学规律有以下几个特征:

1.规律突出,分类清晰

任一力学的变化都要遵照特定的规律,因为在客观世界中,力的变化和转移都是有迹可循的。

2.教学思想丰富

除了基础教学之外,教师还应根据工程力学特有的教学优势,创建复合型教学思想,全方位、立体式地解释工程力学的学习规律和教学内容。

二、工程力学教学思想的探究

(一)结合生产实践

1.安全第一思想

安全问题是工程力学教育的首要思想,教师应教会学生怎样分析、控制,使力能够平稳、安全、可靠的在工程各结构中转换、变化,杜绝不安全因素在工程中出现。

2.经济思想

经济、实用这两种性能对工程效益价值的影响很大,对工程结构设计复杂性、单元构件尺寸、工程材料成本等内容都至关重要。在工程力学教育中,教师应突显节约经济设计理念的重要性,教会学生利用力学设计的优势,巧妙地转化工程结构,节约材料和人力资源成本。

3.实验标准思想

通过反复实验、测评,能够计算出力学性能参数,如工程结构的强度极限、弯曲极限、承受力极限等。这些参数与材料、工程结构的变化关联性都很强,它们的变化会引发参数值的变化。因此,以实验为依据,以实践为标准是力学性能实验教学的宗旨。

(二)结合认知规律

1.基本点思想

工程力学应从力和力矩出发,探究两个基本量的变化特征,分析物体在移动、变形中的力能量。如静力平衡原则是指在物体被转化成刚体的过程中,静力会变成一个不断移动的质点,学生在分析力的变化情况时,可以根据质点的运动轨迹,寻找构件变形、工程结构变化的根本原因,并在实际操作中注意规避。

2.简化思想

工程力学变化种类繁多,教师可以从宏观和微观两个方面来分析工程力学的变化情况。从宏观角度来看,力的变化是工程构件的形态变化,是导致结构拉伸、收缩的主要原因;从微观角度来看,力在平面、截面、立体面中是相对平衡和稳定的。

3.递进思想

层层深入、类比学习是工程力学教育的主导思想,教师可以结合典型例题,以类别题型为核心思想,分析工程结构的刚度、稳定性、变形极限等参数变化。如教师可以选取某一工程力学的案例,先分析一个构件的受力情况,详细介绍该构件在工程结构中的力量支撑作用;然后,分析周边相同构件的受力情况,分析不同构件因受力不同,变形情况也会有不同;最后,重新回到工程案例中,从细小到宏观,向学生阐述力在不同构件、结构、工程中的变化特征。

4.解释矛盾思想