淺議工程力學(xué)中的受力分析問(wèn)題

李博文

摘 要： 文章首先分析了工程力學(xué)的主要研究?jī)?nèi)容，隨后文章提出了促進(jìn)工程力學(xué)受力分析準(zhǔn)確性有效提高的具體措施，包括準(zhǔn)確把握相關(guān)力學(xué)概念、熟練掌握各種力學(xué)公式、熟記約束力方向等內(nèi)容，希望能給相關(guān)人士提供一些參考。

關(guān)鍵詞： 工程力學(xué)；受力分析；力學(xué)公式

引言：

工程力學(xué)中的重點(diǎn)研究?jī)?nèi)容就是準(zhǔn)確的受力分析，這也是學(xué)生應(yīng)該熟練掌握的基礎(chǔ)技能之一，也是考察學(xué)生學(xué)業(yè)情況的一項(xiàng)基礎(chǔ)內(nèi)容。對(duì)于高中生來(lái)說(shuō)，工程力學(xué)中的受力分析這項(xiàng)技能具有較高的把握難度，在分析工程受力的過(guò)程中也會(huì)出現(xiàn)各種繁瑣問(wèn)題，為此需要不斷提高受力分析的準(zhǔn)確性，才能對(duì)這項(xiàng)專業(yè)技能掌握的更加熟練。

一、工程力學(xué)主要研究?jī)?nèi)容

工程力學(xué)屬于理工院校中的一項(xiàng)重要課程，像是機(jī)械、土木工程、材料和電子等專業(yè)高校都有所接觸，而高中生學(xué)好這一課程具有較高的難度，但是一旦能夠熟練掌握這門技術(shù)就能在未來(lái)有更多的選擇。工程力學(xué)和工程實(shí)踐之間具有密切的聯(lián)系，具有較強(qiáng)的操作性和實(shí)踐性，在高中生學(xué)習(xí)工程力學(xué)這門課程時(shí)，不僅要注重理論知識(shí)方面的學(xué)習(xí)，同時(shí)還應(yīng)該注重自身專業(yè)操作技能的不斷提高。而工程力學(xué)這門課程在各個(gè)高校中的設(shè)置目標(biāo)就是為了讓學(xué)習(xí)該專業(yè)的學(xué)生都能夠成為一名能夠解決各種實(shí)際問(wèn)題的專業(yè)技術(shù)人才，而能夠準(zhǔn)確分析工程構(gòu)件的受力情況也是工程力學(xué)中的一項(xiàng)重要任務(wù)，能夠直接影響工程的手續(xù)施工狀況。比如構(gòu)件的安全校對(duì)、尺寸設(shè)計(jì)、構(gòu)件荷載設(shè)計(jì)以及平衡方程式的建立等方面的順利實(shí)施都會(huì)受到受力分析工作的影響。

受力分析主要就是將研究物體在某一特定物理環(huán)境下所受到的外力，通過(guò)圖畫的形式將其表現(xiàn)出來(lái)，這也是力學(xué)知識(shí)學(xué)習(xí)過(guò)程的關(guān)鍵問(wèn)題。在使用圖畫形式過(guò)程中，還要遵守相應(yīng)的規(guī)律特點(diǎn)。比如重力為先、觸力為后，剩余作用力放在最后等特點(diǎn)。而高中生在分析物理的受力狀況時(shí)，一定要遵守相應(yīng)的原則和規(guī)律，這樣也能提高受力分析效率和準(zhǔn)確性。

二、促進(jìn)工程力學(xué)受力分析準(zhǔn)確性有效提高的具體措施

（一）準(zhǔn)確把握相關(guān)力學(xué)概念

高中生要想準(zhǔn)確分析出相關(guān)研究對(duì)象的實(shí)際受力情況，首先應(yīng)該對(duì)幾個(gè)經(jīng)常用到的力學(xué)概念進(jìn)行深入理解，比如平衡以及主動(dòng)力、約束反力和約束力、非自由體和自由體等概念。只有先將這些常用的力學(xué)概念聊熟于心，才能做好后續(xù)的分析工作，這也是學(xué)生準(zhǔn)確分析受力狀況的基礎(chǔ)，只有掌握相關(guān)概念，才能立足于事物整體，準(zhǔn)確判斷出研究對(duì)象的實(shí)際受力方向和受力數(shù)量，不會(huì)發(fā)生遺漏的問(wèn)題[1]。尤其是對(duì)于高中生來(lái)說(shuō)只有打好基礎(chǔ)，才能順利進(jìn)行下部學(xué)習(xí)任務(wù)，否則，隨著問(wèn)題難度的增加，學(xué)生就會(huì)越容易出現(xiàn)混亂的狀況。為此在學(xué)習(xí)工程力學(xué)這一課程的過(guò)程中要注意全面掌握相關(guān)的力學(xué)概念，弄懂力學(xué)概念中的實(shí)際內(nèi)容，分清不同力學(xué)概念之間的本質(zhì)差別。在準(zhǔn)確把握力學(xué)概念后，學(xué)生還應(yīng)該了解不同力學(xué)概念之前所存在的內(nèi)在聯(lián)系。比如約束反力、約束力和掌握力這三種力學(xué)概念的內(nèi)在聯(lián)系。學(xué)生在學(xué)習(xí)這三種概念的過(guò)程中也不要分割其中的內(nèi)在聯(lián)系，而是要將三個(gè)概念聯(lián)系到一起學(xué)習(xí)，同時(shí)了解其中的產(chǎn)生原因，了解力的相互作用原理和規(guī)律，從而讓自己能夠?qū)s束條件以及約束條件下所出現(xiàn)的反約束力有更加深刻的了解。同時(shí)還要改變自己對(duì)于物體和約束互相分離過(guò)程的主要關(guān)系到認(rèn)知誤區(qū)，從而了解到物體和約束之間呈現(xiàn)出一種相互限制的關(guān)系，物體和約束之間都可以讓對(duì)方受到約束限制。

（二）熟練掌握各種力學(xué)公式

學(xué)生在全面了解并熟記力學(xué)相關(guān)概念后，還應(yīng)該深入了解各種力學(xué)公理。只有全面掌握各種力學(xué)公理才能在對(duì)各種工程構(gòu)件進(jìn)行力學(xué)分析時(shí)靈活通過(guò)相關(guān)力學(xué)公理來(lái)分析判斷研究對(duì)象的實(shí)際受力情況。高中生要想提高受力分析的準(zhǔn)確度，就要熟悉掌握二力平衡、力系定理、作用力公理和反作用力公理等內(nèi)容，同時(shí)將其靈活應(yīng)用到受力分析工作當(dāng)中。比如二力平衡公理實(shí)際上指的是物體中受到兩個(gè)反方向的作用力，同時(shí)在兩種不同力的作用下，讓物體處于一種平衡的狀態(tài)[2]。為此在分析二力構(gòu)件時(shí)，參考二力平衡公理當(dāng)中兩個(gè)力作用大小相同的特點(diǎn)以及力的方向相反，并位于同一水平線上的性質(zhì)，學(xué)生只需要了解其中一個(gè)受力點(diǎn)的方向和大小，就能夠立刻找出另一個(gè)力的作用方向和大小質(zhì)量，從而將力的表現(xiàn)方式畫出來(lái)。

（三）熟記約束力方向

想要將力的方向準(zhǔn)確表現(xiàn)出來(lái)，不但要掌握相應(yīng)的力學(xué)公理和力學(xué)概念之外，還應(yīng)該準(zhǔn)確找出力的方向，隨后才能準(zhǔn)確分析研究對(duì)象的受力方向。而約束反力是力學(xué)方向中的一項(xiàng)難點(diǎn)問(wèn)題，為此需要學(xué)生通過(guò)日常的持續(xù)訓(xùn)練，不斷加深對(duì)于力正確表示方向的認(rèn)識(shí)，同時(shí)還應(yīng)嚴(yán)格按照相應(yīng)的規(guī)范要求表示。在學(xué)習(xí)工程力學(xué)的過(guò)程中，受力分析的準(zhǔn)確性對(duì)于工程力學(xué)及其重要，同時(shí)約束力還屬于受力分析中的一項(xiàng)重要內(nèi)容，因此要求學(xué)生在學(xué)習(xí)工程力學(xué)的過(guò)程中應(yīng)該熟練掌握這一知識(shí)點(diǎn)。而受力分析當(dāng)中的一項(xiàng)難點(diǎn)也是約束反力的分析，只要在各種工程受力分析作業(yè)當(dāng)中，通過(guò)一般方法將約束反力的方向表現(xiàn)出來(lái)，并根據(jù)相關(guān)要求，將其一一規(guī)范化的表示出來(lái)，就能輕易解決相關(guān)問(wèn)題。

結(jié)語(yǔ)：

綜上所述，受力分析屬于工程力學(xué)中的一項(xiàng)重點(diǎn)研究問(wèn)題，對(duì)于高中生來(lái)說(shuō)具有一定的難度，為此就需要高中生掌握正確的學(xué)習(xí)方法，做好相關(guān)基礎(chǔ)學(xué)習(xí)任務(wù)，從而才能提高受力分析的準(zhǔn)確性。受力分析也是考察學(xué)生技能的一項(xiàng)重要因素，也是各種工程問(wèn)題解決中的關(guān)鍵步驟，對(duì)于零部件的受力分析還會(huì)影響到后續(xù)工作的順利展開(kāi)。

參考文獻(xiàn)

[1]甘晟瑜.分析工程力學(xué)的受力在農(nóng)村生活中的現(xiàn)象[J].農(nóng)家顧問(wèn)，2015（02）：32.

[2]杜階平.淺談工程力學(xué)中的受力分析問(wèn)題[J].價(jià)值工程，2014，33（26）：254-255.