力学工程概论

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1、20134133张焕新力学概论报告教学班级：工力一班学号：20134133姓名：张焕新课程老师：蒋晗等6西南交通大学力学与工程学院20134133张焕新力学概论之无处不在的科学对于力学的早期认识墨家的集大成者墨子在《墨经》中给出了两种说法：“力，重之谓”；力者，形之所以奋”。在西方，力学（Mechanics），机械学（Mechanics），机械机构（Mechanism）的英文字根相同，相当长的历史里力学与机械被当成一回事。而力学究竟是什么，现代人对力学给出了比较中肯的定义——研究物体机械运动的科学。至此，力学成为

2、一门自然科学技术的学科，是人类文明发展的积累成果，工程需要的必然产物，力学集流体力学，材料力学，振动力学，结构力学，塑性力学，断裂，板壳，振动测量，工程制图，数值运算于一身，属于工程的基础，力学与数学紧密结合，达·芬奇说过：“力学是数学科学的天堂”；牛顿也在《自然哲学的数学原理》中提到了力学的重要性。从小学的力学常识到初中的物理力学简单问题，再到高中物理的力学特殊问题，最后是大学物理的力学一般问题，力学一直贯穿我们学习的各个阶段。大学我们研究对象是自由体和刚体之间的相互转化，物体发生运动形态的改变—力的外效应（运

3、动效应）；物体发生形状尺寸的改变—力的内效应（变形效应），力学的研究内容包括运动，变形和失效。其中变形包括弹性变形和塑性变形；失效对我们来说是一个陌生的术语，它包括强度失效，刚度失效和稳定失效。对于这些知识虽然一知半解，但怀着很强烈的学习兴趣听这一节课。在所给的图片中我记忆犹新的是鸟巢和赵州桥，它们的结构都非常迷人，而我对它们的力学原理却全然不知，真希望能在学了力学后能豁然开朗。工程力学中变形是一大内容：研究构件的尺寸与形状的变化。弹性形变：外力解除后可以恢复的形变。塑性形变：外力解除后不能恢复的变形。比如被撞坏

4、的车就发生了塑性形变。失效分为三个内容：强度失效（强度是材料抵抗破坏的能力），刚度失效（刚度是构件抵抗变形的能力），稳定性失效（稳定性：构件保持原有变形形式的能力）。力学的研究方法是从复杂的工程实践中抓住事物的本质，提炼成力学模型，然后采用合理的数学工具，掌握规律，提出解决工程技术问题的方案，最后和观察结果校核直到接近实际。蒋晗老师主要介绍了六种方法：抽象法，公式法，数学方法，计算方法等。他还介绍了战斗机投弹分析等有趣的知识。力学在工程的应用包括：1）保证工程结构足够的强度，刚度，稳定性，合理选择材料和构件尺寸，

5、实现安全，实用，经济！2）通过对工程结构受力与变形的研究，为结构设计提供经济又安全的设计理论和计算方法。蒋晗老师介绍了他的研究兴趣“高分子材料刮擦性能”包括手机，光盘等材料。高分子材料的长效性能的评估是指高分子材料在高温，高湿，承载复杂条件下的老化/变形、存储/寿命的评估问题.在现代超高性能混凝土的应用越来越广泛，越来越多纯混凝土桥梁拔地而起。接下来的研究更加引人入胜，纤维对UHPC的影响，在添加纤维后UHPC的性能得到很大提高，特点是：1）足够高的抗拉强度。2）堆积体材料有长期的耐腐蚀性。3）有足够的大气稳定性

6、和一定的耐热性。4）有较高的弹性模量。现在的研究状况显示：美德法日加等国家对这方面的研究比较深入，希望中国能勇往直前，赶超他们的步伐。6西南交通大学力学与工程学院20134133张焕新先进测试手段在力学研究中的重要性包陈老师提到研究力学问题的手段有：理论推导、数值运算、实验和测试，三者之间紧密联系。这堂课包陈老师主要介绍实验和测试。他对实验和试验作了区别，从定义上来讲，实验是为了检验某种科学理论或假设而进行某种操作或从事某种活动。试验则是为了察看某事的结果或某物的性能而从事某种活动。因此试验都是实验，实验比试验的

7、范围宽广。听了包老师的分析我豁然开朗。包老师还给我们展示了咱们力学实验室的实验仪器，真是大开眼界。在固体力学研究中的测试手段有三个：测量载荷用到标准砝码、载荷传感器；测量变形用到游标卡茨、应变计、位移计、光学传感器（非接触）；测量环境用到温度计、湿度计和其他仪器。控制驱动源有机械式、电动式、液压式、电磁式四种方式；控制方式有载荷、位移、应变；控制环境源有高低温炉（箱)、湿度环境箱、其他。最后是辅助部件，有试验机架、特殊夹具工装和分析工具—显微镜。实验物理学家伽利略在他的时代就做了木梁弯曲试验的装置，实验可谓是科学

8、研究的一把金钥匙。包老师还给我们展示了力学强度实验室的条件，最让我激动的是MTS液压伺服单、多轴材料试验系统、蠕变疲劳试验机、蠕变试验机、硬度试验机和原位双向微力拉伸试验机。让我燃起了实验的热情，另外包老师介绍了这些仪器的来源和用途，虽然听不懂，但还是很想快点明白，真想亲自动手用这些仪器做实验。还有各种夹具和卡具，虽然没有上述试验机那么霸气，但还是小巧精致，发挥非凡的作用