工程力学论文精编4篇

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工程力学论文【第一篇】

工程力学包括理论力学和材料力学两个部分，是建筑、机械、汽车、航空、材料等专业一门重要的专业基础课，有较强的理论性、系统性。结合工程力学课程特点，提出以启发式教学为指导思想，激发学生学生热情，培养学生科学探究精神，提高学生独立分析解决问题的能力。

1目前存在的问题

一部分学生觉得力学概念、规律较为抽象，理论应用繁杂，感觉困惑与乏味，从而产生排斥感。还有些学生愿意认真学习，但常觉得工程力学的理论难以理解透彻，做题时常常不知如何下手，不理解的知识一但累积，便容易丧失了自信，逐渐产生厌学情绪。在目前工程力学授课内容不变，但课时缩减的趋势下，这种情况更加严重。因此，激发学生的学习兴趣，帮助学生掌握力学思维，培养其思考和解决问题的能力，这需要教师不断与学生沟通来改进和提高教学效果。

2.启发式教学为指导思想

启发式教学是在老师的启发引导下，激发学生思考，产生疑问，并主动获取知识的过程，这是一种古老而常新的教育理念。教学是师生之间信息的传递，美国心理学家罗杰斯认为：“成功的教学依赖于一种真诚的理解和信任的师生关系，依赖于一种和谐的安全的课堂气氛。”教师对教学和学生的热爱，注重学生的课堂情绪，会营造轻松、融洽的氛围。在教学的过程中善于设问，激发学生求知欲，抓住时机启发学生思考，解决问题。启发式教学最忌讳刻板，崇尚因人而异，因势利导，相机点拨。因此，教师要有扎实的专业基础和广博的知识，不仅仅局限于书本，或局限于单一的模式，还要结合自己对教材的理解，通过自己的方式和智慧来讲授工程力学。

3.建立力学模型引发学习兴趣

工程力学研究工程实际中的力学问题。简化工程实际建立力学模型，是工程力学学习的第一步， 这也是重要的一步。学生能把力学和生活中看到的、接触到的结构和物体联系起来，工程力学就不再是抽象，而模糊的概念。身边的力学让学生更有兴趣去了解和分析。一般的教材只是在绪论提及力学模型的建立并举一两个例子说明。在授课过程中很多时候都可以先讲力学模型的建立，再讲理论分析，虽然占用些许时间，往往起的效果相当好，可谓磨刀不误砍柴工。

如静力学部分，讲集中力和分布力时，集中力可以看桥面上站着一个人，人对桥的作用力。如果桥面上覆盖着一层雪，那么雪对桥而言就是分布力。虽然只是个简单的概念，通过这样描述就变得具体而轻松，同时学生对分布力的单位也就很自然地理解了。

运动学部分，如果是汽车专业学生，可以选择可以选择缸体、活塞环、曲柄、飞轮组成的机构为研究，简化成力学中的曲柄连杆机构，制作动画视频，把机构运动情况展示出来。学生不仅对力学模型的来源清晰，而且对该机构如何运动产生很浓的兴趣。

教师在教学的过程中可以根据需要穿插建立力学模型的内容，如讲解材料的特性时，教材上通常把材料力学实验中的铸铁和低碳钢作为脆性材料和塑性材料的代表，但这两种材料学生在生活中接触较少，说起来比较抽象。作为补充，可以告诉学生玻璃可以看成脆性材料，橡皮可以看成塑性材料，再描述两种材料的特点就很容易理解。

4 培养工程力学的思维方式

多数教材以介绍原理和概念为主，如何把这些知识点转化为学生的能力，使他们将来在遇到工程问题时能有自己的解题思路和方法，是教师努力的方向。在教学过程中教师应授之以渔，培养学生力学思维。下面介绍工程力学几种常用的思维方式。

1、等效性原则，抓住问题本质，用等效原则简化复杂问题。力的平行四边形法则、力线平移定理应用了作用等效原则。动能定理遵循了过程等效原则，静力学的平衡方程可以采用一矩式、二矩式或三矩式，遵循了表述等效的原则。等效原则终贯穿于工程力学。

2、近似计算，在工程力学应用相当广泛。在计算桁架节点位移时，通常可以按结构原有的几何形状和尺寸计算约束反力和内力，并采用切线法代替圆弧法近似地确定节点位移。通过这样的两次近似方法，结果不仅能满足工程的精度要求，分析和计算过程也大为简化。计算挤压应力时，当构件挤压时接触面是半圆柱型表面时，压应力非均匀分布，近似地采用其对应的直径平面作为挤压面，挤压应力在计算挤压面上均匀分布。这些近似计算在工程力学中很常见，其简便和快速计算不仅满足工程实际需要也符合工程中考虑主要因素的要求。

3、逆向思维，突破常规思路，采用非常规的方法解决问题。如工程力学中的达朗贝尔原理把动力学的问题用静力学方法来解决。虚位移原理则是用动力学的方法解决静力学问题。学生通过学习能不断地活跃思维，开拓思路。

4、形象思维，这是工程力学求内力时常常出现的思维方式。比如求桁架内力采用的截面法就是假想截断桁架，将桁架一分为二，要保持原有的状态，截断处用杆件内力来替代。

工程力学思维并不局限与上述几种，同一问题，可以有多种解决思路，教师可以引导学生多思考，不断总结经验。

5教学方法

工程力学课时较少，但内容还是比较多。采用一定的方法帮助学生掌握知识点，对于他们增强信心，提高学习积极性非常必要。

形象记忆法，归纳法。

用于记忆解题方法和判断内力的符号有很好的教学效果。用截面法求解杆件内力：将杆件假想地切开，取切开后任一杆段为研究对象，用平衡条件由外力确定内力，可以归纳成一切二取三平衡；又如，弯矩计算，通过平衡方程求解弯矩，可以归纳得到当外力向上时引起正弯矩，反之为负弯矩。这些归纳结果可以帮助学生加强记忆。

比较法(对比法)

教学中适当应用上述方法，可以帮助学生提高学习效果。

6结语

工程力学教学过程强调教师与学生的互动，教无定法，教师根据学生的学习情况，不断调整教案，提高教学效果。同时，学生的疑问和思路反过来也能启发教师。以上是工程力学教学中的一点体会，以供探讨。

工程力学论文【第二篇】

力学的应用范围十分广泛，在我们的生产生活中，力学问题无处不在，技术难题往往都与力学问题有关联，也正是在力学的指引下，我们人类才能够制造出飞机、轮船，并一步步迈进现代化。在科学技术迅速发展的今天，作为基础学科的工程力学面临着很大的挑战，需要在各行各业中寻找发展的途径，以及新的生长点。

工程力学 力学实验 应用

科学技术的发展是第一生产力，近些年来，我国十分注重科研发展，使我国的科学技术水平有了一定的提升。现代化的生产以及生活方式逐渐深入到人们的生产与生活，现代社会对科学技术的要求越来越高，为了满足这一需求，跟上时代发展的，应用广泛的工程力学必须要改革创新，在我国的工程项目以及交叉学科中寻求发展，同时，工程力学实验是工程力学不可分割的一部分，必须要在工程应用中得到足够的重视。

一、工程力学在我国重大工程中的运用与发展

工程力学作为一门工程基础学科，在漫长的发展过程中不断面临着新的挑战，不断涌现出新的课题，具有强大的生命力，在我国的国民经济发展中占有十分重要的地位。能源问题是世界各国普遍面临的问题，为了满足能源需求，我国相继建设了多座水力发电站，水力发电站的建设需要全面了解基岩的力学性质，只有掌握充足的资料，才能够节约成本，建造更加经济且寿命长的坝体结构，而这个难题正好就是工程力学中的大型结构工程课题。核能发电也是我国发展能源行业研究的热点，进行核能发电的关键是解决结构强度问题，也就是防止核燃料外泄，保证安全发电，因此，这是工程力学面临的一项复杂结构课题。长江三峡水利枢纽工程是我国的重点工程，国家给予了高度重视，民众也给予了高度的配合，在三峡水利枢纽工程建设的过程中，水工力学问题、通航水力学问题、爆炸反馈坝水利学问题、河流动力学问题、岩基力学问题、坝体抗震和抗爆问题等都是技术难题，需要整合全国多家单位进行联合的技术攻关，而解决这些技术难题的关键都在于工程力学。近年来，我国近海开采石油以及海上作业技术有了不小的进步，海上采油工程面临的难题是钻井平台的设计和制造，属于新型的高强度结构工程，涉及到海浪、结构、岩石等多个方面的力学问题，也是工程力学学科面临的新课题。除此之外，随着我国国民经济的发展以及科学技术的发展，我国的国防实力以及国防水平也有了明显的提升，攻击导弹、飞机拦截导弹等武器的研制都需要力学原理作为支撑，将工程力学应用到国防领域，有助于更多高新技术产品的出现，也有助于保障我国的国家安全。

二、工程力学在交叉学科中的应用

不同的运用形态经常联合出现，一个过程常常既是物理过程，又是力学、化学过程，因此需要多学科联合进行研究，这就产生了交叉学科，力学以其很强的渗透力，与很多基础学科与技术学科形成了交叉学科。石油是我国重要的能源，大庆油田的石油产量占全国石油总产量的五分之二以上，因此，保证其产量稳定具有十分重大的意义。石油开采是通过勘探、钻井、固井、射孔和采油来完成的，大庆油田的油、气、水在地下分布十分复杂，层间封隔段短，要求进行高质量的固井工程，使用油井水泥对各个地质层进行严格分隔，但是射孔作业很容易损伤水泥环，影响层间封隔效果。水泥石是固井水泥环的构成材料，由于水泥石中包裹着一些没有被水化的颗粒以及小孔，物质分部并不均匀，存在很大缺陷，容易出现裂纹。在水泥石配比中添加填料（纤维、圆形颗粒等）改变材料的动态力学性能，可以提高材料的裂韧性、止裂韧性等，通过不断试验可以获得防止裂缝产生，具有较好抗冲击性能的水泥石配方。这是工程力学在交叉学科中应用的一个例子，研究出的水泥石配方现已在大庆投入使用。

三、工程力学实验研究的重要性及在工程中的应用

（一）工程力学实验研究的重要性

工程力学是和实际联系非常密切的工科课程，研究分析内容包括物体的受力分析、应力变形分析，还有含物体的材料性能分析，不仅涉及固体力学学科的内容，还涉及到材料力学学科的内容，研究内容比较广泛。一般来讲，力学问题主要从理论分析、数值计算和实验研究三个方面进行研究，实验研究对于工程力学的学习与理解具有十分重要的意义。简单来讲，工程力学的实验研究就是运用实验的方法来测定工程结构或构件中的应力和变形，实验研究的重要性与优势就在于，运用实验的方法可以快速、直接地解决工程面临的问题，还可以对理论以及数值计算之后的结果进行核查以及验证。

（二）工程力学实验研究在工程中的应用

基础建设工程都立足于实际，因此工程力学要致力于解决工程中面临的实际问题。力学的理论方法给出了应力分析的基本方程式，但是在实际情况下，运用数学解析的方法往往只能够处理一些简单的问题，对于几何形状或受载复杂的构件就要进行理想化的假设，因此得出的结果与实际情况存在一定误差，必须要采用力学实验的方法进行验证。同时，数学解析法在使用过程中经常会遇到数学和计算方面的困难，在解决工程建设中面临的三维问题和应力集中问题时，依靠数学解析法甚至根本不到计算结果。数学解析法的使用要基于正确的数学模型，只有针对工程建设中的实际问题建立正确的数学模型，才能够得到正确的结果，如果面对一些载荷和边界条件未知的问题，就要运用实验方法为数学解析提供必要的参数，得出结果之后依旧要使用实验方法进行验证。力学实验在工程建设中的运用，完全不受结构形状、环境等各种因素的限制，即便是面对边界条件未知的问题，也可以通过测量实物得到数据，对于一些只需要知道局部应力和变形的问题，或者只要变形数据，甚至不知道材性能的条件下，实验方法要比数值计算更加简单与方便，并能够得到更为准确的结果。从总体上讲，理论分析，数值计算和实验研究三者间存在十分密切的联系，彼此之间可以互相促进，互相补充，并且具有各自的特点，可以根据实际需要进行选择。

四、结语

我国正处在不断的发展建设中，在很多领域都与发达国家存在很大的差距，为了不断缩小差距，促进我国的快速建设与发展，工程力学承担着十分重大的使命，任务十分艰巨。随着时代的发展，工程力学需要不断与时俱进，不断在我国的大型工程中进行应用并寻求发展，同时要注重力学实验在工程建设中的应用，一方面为工程师的培养创造良好的条件，一方面为工程力学找到新的生长点，更好地为我国的经济建设服务。

工程力学论文【第三篇】

某些物质材料自身具备流动的特性，这些对可流动的材料的力学研究相比于对一般物质的研究有所不同。对于流变学性质的研究体现在冶金行业、石油行业以及一些流体材料生产的行业，而流变学的研究并不只局限于流体，一些固体材料自身的流变学特性也值得研究。这些固体材料在自身受力时也会产生相应的变化，固体力学便是针对这种情况进行研究。环境建设、土木工程和机械制造等方面都离不开固体力学的参与。本文就着重对工程力学分支当中的流变学和固体力学两个方面进行研究。

1 流变学的分析探讨

流体及其分类

流体包括气体和液体，其分子不停地处于运动状态，形成流体的特性。根据在一定的温度与剪切力作用下的不同体现，流体可以分为牛顿流体与非牛顿流体两种，非牛顿流体又可以细分为非时变性非牛顿流体与时变性非牛顿流体两种。在非时变性非牛顿流体当中，塑性流体是一种在一定程度力的作用下才能流动的流体。并随着力作用的不断变化，这种流体的性质逐渐向着牛顿流体的性质靠近。与塑性流体相近的是一种伪塑性流体，这种流体并不具备塑性流体那种随着力的变化而接近牛顿流体的性质，所以它只是具备一种伪塑性。膨胀性流体的性质与伪塑性流体完全相反，其粘度性质随着作用力的增加而不断地增加。时变性非牛顿流体当中的粘弹性流体则是一种在外力干扰消失的情况下产生一定恢复形变的力的特殊流体。

非牛顿流体的流变特性及应用

针对于非牛顿流体的研究较多，其相比较于牛顿流体，也产生了一些自身独具的特殊效应，包括韦森堡效应、射流胀大现象、二次流、无管虹吸、湍流减阻、剪切变稀和剪切增稠等。所谓的韦森堡效应，即粘弹性流体在一定的容器区域内旋转时，会随着中心轴向上延伸，液面呈凸型，牛顿流体则与此相反，液面呈凹型。射流胀大现象同样是非牛顿流体的一种特性，当其通过一口径较小的通道容器时，其射出时的流体横截面直径要大于容器自身的直径。二次流的主要现象是当非牛顿流体通过椭圆形截面容器时不会出现直线流动的现象。当一根中空的管子从非牛顿流体当中逐渐提升时，内部的流体仍会逐渐的上升，但是牛顿流体则会下降，这就是非牛顿流体的无管虹吸现象。当流体的流动速度增加时，其所受的阻力则会有一定的减少，这便是湍流减阻现象。

流变学的前沿

随着科学技术的不断推进，流变学也随之日益地进步。流变学逐渐脱离了传统的范畴，容纳了一部分新兴的课题，其中包括血液流变学、细胞流变学、液晶高分子流变学、电流变学与磁流变学等几个方面。血液流变学是对血液进行力学的研究。由于血液自身容纳的物质较多，血管的分布较广，形态较多，对其力学形态进行研究，了解其自身的流变学特性，可以预防一些疾病的发生。由血液流变学进一步延伸发展而来的是细胞流变学，它包括红细胞流变学，白细胞流变学，血小板流变学等。液晶高分子材料是一种新兴的材料，它与一些非牛顿流体的流动也有所差异。电流变学则是对电流的物理学特性进行研究，以帮助不断提升电流的应用。磁流变学与电流变学相似，是针对磁场作用下的磁流形态进行研究。磁流变学在航空航天、智能机械及电子工程方面具有至关重要的作用。

2 固体力学的分析探讨

固体力学学科的特点与发展趋势

基础与工程的双重鲜明是固体力学学科的特点之一。固体力学是工程力学当中的基础性分支之一，它所涉及的范围较为广阔，因此其发展相对来说较早，已经具备一定的理论基础与实践基础。目前，固体力学已经逐渐扩展到其他的领域，并伴随着其他领域的研究结果不断地进步。可以说，固体力学的研究成果直接影响到工程结构的设计以及诸多其他的高技术结构的应用。广泛的学科交叉性也是固体力学显着的特点之一。固体力学所涉及的学科很多，其中主要包括数学、物理、化学、生物学等。大到航天工程，小到纳米材料，都离不开固体力学，这也是它的多学科容纳性的特点。新的学科生长点突出既是其特点所在，也是其发展的趋势。

固体力学存在的问题及分析

固体力学的历史较长，其发展过程中也不可避免地出现种种不尽人意的问题，这些问题阻碍了固体力学的进步，也是固体力学的掣肘所在。“重基础研究，轻应用基础研究”便是其明显的问题之一，对于理论的研究成果使得该学科有很大的发展空间，但是理论出现后，相关的应用研究却远远不足，这无法将研究成果有效地转化为应用成果。与国际计算力学软件相比，差距较大是另一不足之处。虽然我国同样在固体力学的研究上不断地加大力度，但无论在理论研究还是应用上，相比国外的发展来说，依旧是比较落后的。

建议和措施

若要解决固体力学发展当中存在的问题，首先要在研究基础理论的前提下不断加大对理论成果的转化。知识发展的最终目的是服务于人类，只有将研究出的理论基础转化为应用成果才可以更好地为人类做出贡献。只有不断地加大对专业人才的培养，不断地为知识的研发输入新鲜的血液，不断地攻克新的技术难题，才能使我国在固体力学的国际竞争当中居于领先地位。

结束语

工程力学的分支相对较多，它广泛地应用在工业生产和日常生活中，本文就工程力学的两大分支进行研究，包括对流变学和固体力学的分析探讨，涉及到流体及其分类、非牛顿流体的流变特性及其应用、流变学的前沿等。在固体力学的分析探讨中，重点对固体力学学科的特点与发展趋势和固体力学存在的问题进行分析，从而为我国工程力学的发展提供有效的参考经验。

工程力学论文【第四篇】

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

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。

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。

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。