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工程力学

工程力学所包含的内容极其广泛，我们学习了其中的“工程静力

学”和“材料力学”两部分。

很多人问工程力学有什么作用。其实工程力学是培养具备力学基

础理论知识、计算和试验能力，能在各种工程（如机械、土建、材料、

能源、交通、航空、船舶、水利、化工等）中从事与力学有关的科研、

技术开发、工程设计和力学教学工作的高级工程科学技术人才。由此

可知工程力学的作用是巨大的。

首先，工程静力学，它是研究作用在平衡物体上的及其相互关系。

而材料力学则研究在外力的作用下，工程基本构件内部将产生什么

力，这些力是怎样分布的，将发生什么变形，以及这些变形对于工程

构件的正常工作将会产生什么影响；其次，对于工程构件的类型，它

是各式各样的，但是构件的几何形状和几何尺寸可以大致分为杆、板、

壳和板块等几类。杆是在某一方向上的尺寸比其余两个方向的尺寸大

得多的构件。我们主要研究了梁、轴、柱等杆类构件；最后，关于工

程力学的研究模型和分析方法。在工程静力学中，其研究对象是刚体，

所要研究的问题是确定构件的受力，所以采用的方法是平衡的方法，

与此相关，必须正确分析各物体之间接触与连接方式，以及不同的接

触和连接方式将产生何种相互作用力。而在材料力学中，其研究对象

是变形体，所要研究的问题是，在外力作用下，会产生什么样的变形、

什么样的内力，这些变形和内力对构件的正常工作又会产生什么样的

影响。因此，在这一类问题中，重要的是学会分析变形，分析内力和

应力，并应用于解决工程设计中的强度、刚度和稳定性问题。

有了上述概念后，我们才能更好地去讨论有关工程力学的详细问

题。首先是平衡的概念，平衡是指物体相对与惯性参考系处于静止或

等速直线运动状态。工程静力学中最简单的是二力平衡，它的充要条

件是两个力大小相等，方向相反，并沿同一直线作用。而对于平面的

一般力系，它的充要条件是力系的主矢和对任意一点的主矩同时等于

零，也称为平衡条件。表达式分别为：

n

Fxi0

nFx0

i1

FrFi0n

i1

Fyi0Fy0

n

i1

MoMo(Fi)nMo(F)0

i1Mo(Fi0)



i1

除此之外，还有“二矩式”和“三矩式”，分别为：

Fx0

Ma(F)0a、b两点连线不能垂直与x轴；

Mb(F)0

Ma(F)0

Mb(F)0a、b、c三点不能位于同一条直线上

Mc(F)0

其次是研究方法：

1．选取研究对象；

2．进行受力分析；

3．建立平衡方程。

受力分析时要画出研究对象上的全部主动力和约束力。

对于材料力学，我们知道，杆件在外力作用下，横截面上将产生

轴力、剪力、扭矩、弯矩等内力分量。在很多情况下，内力分量沿杆

件的长度方向的分布不是均匀的，且当杆件的外力（包括载荷与约束

力）沿杆的轴线方向发生突变时，内力的变化规律也将发生变化。通

常是用截面法确定指定截面上的内力分量，首先，需要用假想横截面

从指定横截面处将杆件截为两部分，然后，考察其中任意一部分的受

力。由平衡条件，即可得到该截面上的内力分量。

通过以上对工程力学的总结，我发现自己对工程力学的基本知识

还是没有完全掌握，仍然还有很多事情要做。只有不断学习，我才能

培养自己的力学素质，加强工程概念并在以后的学习中获得更大