工程中力学问题的研究特点是什么?
1)力与平衡问题:
称为静力学问题,即为保持平衡各力之间应满足的关系,在图1中只考虑“力”。如图2所示筑桥起重机,塔吊的设计完全依赖于力学的平衡原理,如果不能保证平衡,塔吊将可能发生翻到危险,造成工程事故。这类问题在于保证物体处于平衡状态时(一种特殊的运动状态),确定各力之间存在什么样的关系
2)物体运动问题:
称为运动学问题,不考虑力只研究物体运动中的指标量,如位移、速度、加速度等,在图1中只考虑“运动特征”。如描述图3中车辆的运动特征,即为运动学问题。这类问题不涉及力的问题,只在于如何利用数学去描述物体的运动特征。我们熟知的伽利略斜面运动、比萨斜塔两球落体实验,伽利略都是在进行物体的运动描述。
3)物体受力下的运动问题:
称为动力学问题,即研究力与运动之间的关系,在图1中联系起力、研究对象、运动特征三者之间的关系。如图4中航天飞机的起飞重量与推动力之间的关系,这一类问题将力和运动联系在一起,通过“力”可以预测或设计物体特定的运动,也可以通过运动特征求出物体所受的力。
4)破坏问题:
称为工程中的强度问题。这一问题与前三类问题较显著的区别在于,破坏问题要讨论材料(或结构)内部的受力,当内部受力达到临界值时,材料(或结构)发生破坏。如图5所示,桥梁在载重大货车作用下被压垮。解决材料(或结构)是否发生破坏的力学问题称为强度问题。
5)变形问题:
即工程中的刚度问题。变形即研究对象在一定载荷作用下发生的形状改变。有些情况下,即便结构不发生破坏,如果变形过大,仍不能正常工作。如图6所示车床加工,如果工件与车刀作用下,变形较大,就会发生不能满足加工精度的要求。此外,在齿轮啮合中,如果变形过大,将会造成不均匀磨损。极端的思考,对于容易变形的物体称为“软”物体,不发生变形的物体称为“刚体”,如果处于中间,可用“刚度”来衡量其“刚”的程度,因此刚度问题实际上是变形问题。
6)稳定性问题:
所谓稳定性,就是指结构保持原有平衡形态的能力,细长杆在受压力作用时的失稳问题是工程的典型失稳问题。具体来说,受压力作用的细长杆本应保持直线为平衡状态,但在一定的压力作用下,只要横向有微小的干扰,压杆立马变为弯曲并保持平衡,当横向微小的干扰去除后,又恢复直线平衡状态,这就是压杆失稳。在某些由压杆组成的大型网壳、钢结构中,一旦发生压杆失稳,由于自身重量作用,结构受力分布被改变,就有可能发生连锁的坍塌事故,成为工程灾难。
上述六类工程中的力学问题,前三类问题不考虑材料特性,将材料等效为不变形的质点、刚体来研究,称之为力的外效应(不进入到材料内部进行分析),为理论力学的主要内容。后三类问题则要考虑研究对象的材料、结构等特征,要分析在一定的外力作用下,材料内部质点间的相对位移、以及材料之间的相互作用力,称之为力的内效应(需要进入材料内部进行分析),是材料力学主要内容。
这或许可以看作是力学简洁性的一种体现,千差万别的工程问题可以归结为两门基础课程(理论力学和材料力学)六种问题(平衡、运动、动力学;强度、刚度、稳定性),虽然工程中许多振动、冲击、碰撞等问题看似不再是理论力学和材料力学,虽然它们衍生出了频率、共振、颤振、吸能等概念,但归根结底,它们关心的工程目标依然是强度、刚度、稳定性。
-
2025环球网校一级建造师《建设工程经济》教材对比明细下 载2315814 下载数 184
-
2025环球网校一级建造师《市政公用工程管理与实务》教材对比下 载2356544 下载数 144
-
2025环球网校一级建造师《建筑工程管理与实务》教材对比下 载1076023 下载数 152
-
2025环球网校一级建造师《建设工程项目管理》教材变动解析下 载1379115 下载数 234
一级建造师相关文章推荐
|一级建造师最新文章推荐
|一级建造师最新经验推荐
- 教资面试通过之后,你还差这一步就可以拿证了~
- 事关拿证!教师资格什么时候认定,在哪里认定?
- 报考指南:2025年教资笔试日程安排及考试内容
- 教资面试复核通过的几率大吗?教资面试成绩复核攻略
- 25年二建考试时间或将提前,六大专业如何选专业备考?
- 住建厅回复:二级建造师无需继续教育,注册证书到期前可延续注册
- 中级经济师证书全国有效吗?是什么机构颁发的?
- 答疑:考下中级经济师需要在职称系统里申报吗?
- 注意:今年起多地经济师不再发放此表!
- 今日领证!这两地2024年度中级经济师纸质证书今日起可领取!
-
2025环球网校一级建造师《建设工程经济》教材对比明细 2315814下载数 184 下 载
-
2025环球网校一级建造师《市政公用工程管理与实务》教材对比 2356544下载数 144 下 载
-
2025环球网校一级建造师《建筑工程管理与实务》教材对比 1076023下载数 152 下 载
-
2025环球网校一级建造师《建设工程项目管理》教材变动解析 1379115下载数 234 下 载
- 01 北京大约多久能解除疫情?
- 02 《中华人民共和国车船税法》全文
- 03 医师级别划分 十二级
- 04 这几种情况千万不要考消防工程师证书
- 05 2020年开年全球大事件你知道吗?
- 06 公务员存在不同级别 一级科员和一级行政执法员区别在哪
- 07 博士,硕士,研究生哪个学历高
- 08 中级资格证书有哪些
- 09 成人高考和自考有什么区别