工程力学报告

2024-11-06

工程力学报告(精选11篇)

1.工程力学报告 篇一

工程力学实习报告

——坚守力学专业,实现德智体全面发展

一. 心得与收获

奔波而归,沉淀下来,写写心得,记录收获,这是成长。

梦想的大学生活丰富多彩,大一的尾声,实习生活在盼望中走来,在不舍中离去,实习生活给我留下了很多回忆,而心得收获都是知识的充实,更是人生的成长。七天充实的实习生活,让我学习到许多课本中没有的知识,在实践的舞台上第一次看到所学的知识舞动。折服于知识的伟大魅力,惊叹于力学的奇妙无穷,同学团结互助,大家其乐融融,开阔了视野,增长了见识,(可具体写一点物理方面的认识,凑字数)所有这些都让自己倍感充实,感觉到自己成熟了,知识之余明白了应当如何做人做事,也深深感觉到自己肩上的重任,更加坚定了自己的人生方向和目标。

在今后的学习中一定要更加努力勤奋,不管遇到什么问题都要冷静,要多思考,吃苦耐劳,持之以恒,成就自己。总之这次难得的实习经历让我收获了很多很多,为今后进一步走向社会打下了基础。

二. 实习历程

【概述】

每天的实习生活井井有条,充实而充满乐趣。

早晨,我们走进社会,参观学习,认识实习,走访各个公司、实验室、码头,亲眼见到了力学在工作生活中的广泛应用,收获颇深。

下午是视频学习时间,那些有关石油钻井的视频又让我们了解了许多关于石油钻井的知识,生动的视频形象细腻的为我们展现了石油开采的整个过程,直观而具体,扩充了我们的视野,学习到很多。(加看到的内容和物理方面知识,具

体一点,100到200字)

【实习第一天——安全教育】

磨刀不误砍柴工,实习第一天我们进行了必要的安全教育与有关实习的注意事项,安全是重中之重,只有在保证安全的前提下,各种实习活动才能有所保证,才能井井有条,才能有更多的收获。

【实习第二天——造船公司】

实习生活的第二天我们来到了青岛现代造船有限公司。

青岛现代造船有限公司是母公司的现代综合商事为事业领域多边化、事业结构革新、高附加价值型新事业开发而树立的经营方针以及中长期发展计划的一环,主要方向是船舶制造,具有造船厂天赐的造船条件并享有多项政府政策优惠支持,有着相当好的发展前景。

来到这里先是经理对公司的简单介绍,通过介绍我对公司又有了很多的了解。通过介绍,我们了解了船厂的历史,发展过程,明白了无论作为一个企业也好,一个人也好,如果他要发展,要在抓住机遇的同时,更要能够尽自己最大的努力来为自己的将来打拼。

接着就是参观学习认识,不觉感慨气场的广阔。拍了很多的照片,但却难以记录下这恢宏的气势,吊车、(自己加,我不认识)等等等等,每个细节都能展现物理知识的运用,正是这些先进的的科学技术撑起了造船厂的成功!

这里气候宜人、降水量较少、波高较低、潮流和湿度适当,拥有得天独厚的地理条件,是造船的好地方,很不错,总的来说这儿基础设施很完善 , 可保证顺畅的造船器材的采购及供应。我们参观了很多造船设备,工程量很大,凝聚了很多工人师傅的汗水,他们工作十分辛苦,但一直很认真,经验技术都很丰富。

通过这些设备机械,使我们对自己学过的知识更加的立体化,也更直观,很多以前不知道的东西现在一看就明白了。(加物理方面知识,凑字数)

值得一提的是青岛现代造船有限公司执意发展为世界超一流造船厂,他们全力以赴,努力工作,为飞跃发展奠定坚实的基础。这样的发展前景宣言我很震撼,也很佩服,相信他们可以做到,我看到了力学的伟大魅力,更看到了中国海上力量的壮大,海上航线的希望!

唯一有些遗憾的是青岛现代造船有限公司是由韩国人来控制的,希望在今后中国方面能够不断地采用国际先进的科学技术,不断的提高自主创新能力,提高

控股能力,生产更加先进的船只,抢占市场空白点,开创属于中国的海上天地!

【实习第三天——油气站】(我自己瞎写一些,你补充吧)

第三天,我们来到了油气站,一个字——苦!

油气站的环境很恶劣,进去之后充满了煤气味,由于这里的特殊环境和特殊原因(具体什么自己写,我不懂),不允许我们手机开机,因此没能留下些照片。

我们看了„„(具体写点)

我们还去了石油工人一线的工作地方,这里条件很艰苦,石油工人也很辛苦,(干些什么活)

从油气站出来我感触很深,与石油工程相比,我们专业的就业环境相对要好一些,现在的阶段我们要珍惜时间,力学学好并不是一件容易的事情,但是只要下功夫,勤动脑,用知识武装自己,争取更高的学位,更精彩的未来!

【实习第四天——力学实验室】

第四天,在校内度过——参观了本校的力学实验室。

这是充满奇妙和好奇的早晨。我们参观了很多的力学模型,许多都是自己从前难以想象的。通过观察这些奇妙的模型,更加激发了自己对力学浓厚兴趣,或许力学也能够称之为一门艺术,一门唯美的艺术,沉浸其中,才能感受到它的博大精神,好似是充满奥妙的巍峨高山,未知的奥妙等待我们去探索,临绝顶,方可 “一览众山小”。

我们看了„„(这个自己具体写写,看了什么,体现了力学中的什么原理,详细一点,写3到5个)

【实习第五天——大坝】(我自己瞎写一些,你补充吧)

这是一个拱形土石坝,借助拱形的特殊结构,利用山的力量,利用较少的材料达到更好的效果,是一种典型的力学模型应用的实例。(具体写写吧)

参观过后大家在一起娱乐了一番,(具体写写吧)。同学们很热情,也都多才多艺,大家很团结,过得很愉快。

【实习第六天——日照之行】

第六天是令人兴奋的一天,我们从青岛驶向了日照。日照离青岛不远,也是一个海滨城市,这里生态良好,风景秀丽,气候宜人,是我国沿海不可多得的避暑度假胜地。这次我们来到这里参观了一些地方,收获很大。

★ 机械厂参观 ★

在机械厂我们看到了电脑控制的机床,还亲眼看到了智能型机床,(介绍一下)。

我们还看到了一些输入程序代码的机器,这样的设备很先进,能够达到无人操作的纯机械化水平,极大的节省了劳动力,让我真正感受到了“科学技术是第一生产力”。

★ 日照港之行 ★

日照港是伴随着我国改革开放诞生、成长起来的新兴沿海港口,是国家“六五”期间开始重点规划建设的沿海主枢纽港,新亚欧大陆桥东方桥头堡。1982年开工建设,1986年开港开放。现在拥有日照、岚山两大港区,46个生产性泊位,设计通过能力1.5亿吨以上。日照港(集团)有限公司于2003年5月由原日照港务局与岚山港务局企业部分联合设立,业务覆盖港口装卸、仓储运输、国内外贸易、综合物流、港湾建设、建筑安装、房地产开发、工程监理、机械制造、宾馆旅游等多个行业,现已成为多功能、综合性的大型现代企业集团。

这里自然条件很好,可谓得天独厚,港区湾阔水深,陆域宽广,气候温和,不冻不淤,是个天然深水良港。各种设施能力也挺强大,集疏运方便快捷,在全国名列前茅,排名第八。

这里环境很不错,很大很开阔,让我开阔了眼界,看到了中国港口的希望与未来。

日照港股份有限公司是经山东省人民政府批准,于2002年7月15日正式成立的,公司发展非常的好,大力发展“阳光文化”—— 真诚服务、人本人和、激情创业、自我超越、海纳百川。

日照港全体员工在生存发展过程中所形成的群体意志、思想境界和理想追求也深深打动了我,带着打造最具活力的国际一流强港的愿望,一起艰苦创业,励志践行,拼搏奉献,实现激情超越。

相信他们一定能够齐心共谱写港口发展新篇章!

后记

中午带实习的老师请我们吃了饭,下午在中央电视台体育频道外景拍摄基地玩了一会,然后我们带着不舍和憧憬回到了青岛。

【实习第七天——总结】

最后一天是实习总结。带队老师发言,进行表扬,老师总结精辟,看问题深刻,更加让我们明白了实习的意义。

总之这次实习让我思考良多、感触良多、收获良多,所学到的和感受到的,将是我终生受用一笔财富。

通过这一次认识实习,我对相关的专业知识有更进一步的了解,也学到了很多之前未曾接触的东西,受益颇丰。深入工地一线的参观,使我能够将所学理论的知识与实践相结合,系统地巩固所学的理论知识,深化了对所学理论知识的理解,初步体会到建筑工程的设计与施工的工作特点,熟悉了工程设计与施工现场的各种技术和管理工作,在实习中,我发觉自己的分析解决问题的能力得到了很好的锻炼和培养,为未来走向工作岗位做好思想准备。

今后我们要用心的发掘、勇敢地尝试、认真的去学习,争取更大的收获和启发,为自己以后的工作和生活积累更多丰富的知识和宝贵的经验。

2.工程力学报告 篇二

1 广教学媒体

教学大纲,课程说明、课程实施方案和多媒体课件是教师授课和学生学习的载体。工程流体力学课程除了完善上述刚性载体,还特别重视印刷媒体、网络媒体、音像媒体,新闻媒体、实物媒体的教学辅导作用,多渠道获取教学资源和教学信息。寓枯燥抽象的流体力学公式概念于形象直观的理解和掌握。

1.1 印刷媒体

工程流体力学参考书,过控专业的《工程流体力学》是过程装备与控制专业核心课程统编教材,由于难度大,很多高校已经放弃使用。我校一直坚持使用,但指定学生同时使用难度较低的工程流体力学参考书,教师掌控知识高点但简化应用背景,与低难度教材在静力学基本方程、动量定理、伯努力方程、N-S方程等重要的知识点做好教材与参考书的对接。

1.2 网络媒体

国家精品课程建设已经为工程流体力学的教学创造了非常繁荣的精品网络课件群;相比教材,课件的解析性、沟通性、纠偏性和练习性强,优秀的网络课件是工程流体力学课程的宝贵教学资源。

1.3 音像媒体

都江堰、灵渠、三峡等水利工程都已逐渐成为重要的旅游景点,利用这些景点的专题片了解水利工程的流体力学知识:都江堰的鱼嘴分水堤、飞沙堰溢洪道、宝瓶引水口;灵渠的铧嘴与三七分流;三峡蓄水与沿江生态;引导学生们从流体力学的视角去感受人类水利史上充满智慧光彩的宏大工程。旅游景点的音像宣传片也是学生课后学习的有益素材。

1.4 新闻媒体

与流体力学相关的大事件新闻报道是流体力学教学内容的重要点缀。灵芝机场建在雅鲁藏布江的峡谷里,周围都是海拔4600米以上的山,2006年9月1日灵芝机场首航是对27m/s风流和切变的成功挑战;2007年2月顶风行车的新疆列车倾覆,龙卷风新闻报道、因起飞跑道错误而导致的坠机事件、南水北调、西气东输的工程进展等都是流体力学知识相关度极高的新闻素材,启发学生们关注身边的流体力学。

1.5 实物媒体

实物及模型直观、可触,是最好的多媒体。例如对于测压部分,将压力表、皮托管等小体积实物带进课堂,让学生课后动手解剖;组织学生观察手动压水井,并利用所学知识分析其原理、了解其结构;组织学生利用课余时间观察实验室的部分流机实物及模型,加深对流机的原理、结构的认识。

2 重教学互动

课堂是教师授课的舞台,但是全程讲解缺少互动,教学效果不好。教师的精讲和梳理应当辅以学生的互动训练。因此,设计了2~3次教学互动主题活动。一是在课程进行到中期,学生们已经具备流体力学基础知识时,让学生们用“流力眼”过滤身边的流体力学现象,特别是以流程性材料的加工与制造为工业背景的流体力学现象。学生们会惊奇地发现生活中、工程上流体力学现象一直伴随我们左右。因为密切,因为有用,学生自主学习的主体地位得以确立,独立思考,主动求知,使学生从知识的被动接受者变为知识的主动构建者,从“要我学”转化为“我想学”“我要学”。二是选择章节转承有难度的新内容开始,以“为新章节写导语”为互动主题,启发学生挖掘知识结构的联接与发展。灵活学习,动态学习。

尝试设计部分题目,让学生课后以3~4人成组查资料、交流、探讨,并形成文本或P P T;鼓励电脑好的同学以组为单位,设计动画,对部分流体力学的原理以及实物、模型的原理、结构、运转进行模拟、演示。择机当众宣讲和展示,既调动学生课后学习的主动性,又培养观察、思考的好习惯,同时对学生的交流、协作能力的培养很有意义。

3 走近科学家的科学实践

绕流与输运是本科流体动力学的两大部分。流体输运是过控专业学生非常愿意了解和掌握的,因为专业相关度高。过控专业的成套过程装置是组成过程工业的工作母机群,通常是由一系列的过程机械和过程设备,按一定的流程方式用管道、阀门等连接起来的独立的密闭连续系统,流程性材料在其中经历的流动和输运,学生们有自主学习的需求和动力。绕流(包括势流与边界层)内容在矿物加工的很多问题中都是基础,具有重要影响,在本科流体力学中内容篇幅较少,很多规律都是半经验公式,相比流体输运的连续性方程、动量定理和伯努力方程,讲起来枯燥,学生们困惑。为了调动学生学习热情,在绕流与边界层等难度较大的章节,以“普朗特、冯-卡门和钱学森三代师徒与现代航天科技”为题,引导同学们走近科学家的科学实践。当讲到壁面摩擦阻力系数、斯托克斯阻力系数等经验公式时,我们介绍了卡门-钱阻力系数公式,首先建立学生们对经验公式的崇敬,经验不是“大概”更不是“随便”,每一个经验公式都是科学大师心血和智慧的结晶。然后引导学生们理解流体是通过边界层对被绕流物体施力,边界层的形态决定被绕流物体受力的大小和方向,因此也决定了绕流物体的轨迹。

4 教学效果

工程流体力学历来被认为是很难讲授的课程,概念抽象、公式多、枯燥无味是大部分学生对这门课程的反映,我校化工学院矿物加工和过控两个专业在工程流体力学的教学中,改变传统的灌输式教学,充分利用现有的各类教学媒体和手段,以学生为教学主体,采用新颖的教学互动方式,提高了学生对工程流体力学的兴趣,变被动接受为主动吸收,课程结束后学生的反映不再是枯燥无味,而是有趣、有用,取得了良好的教学效果。

摘要:针对中国矿业大学矿物加工和过程控制的专业特点,结合工程流体力学的知识体系,运用多种教学媒体和新颖的教学互动方式,激发学生的学习主动性,取得良好的教学效果。

关键词:流体力学,教学媒体,教学改革

参考文献

[1]李文科.流体力学与流体机械课程教学改革与实践[J].安徽工业大学学报(社会科学版),2009,23(4):113~114

[2]盛伟,卫运钢,李敬.工程流体力学精品课建设的探索与实践[J].中国电力教育,2008,1:100~101

[3]董庆伟.工程流体力学课程教学改革的实践[J].中国现代教育装备,2008,12:78~80

3.浅谈工程力学的教学 篇三

但一般说来,技校招收的学生,大都学习素质和心理素质较差。虽然他们的观察力强,记忆力好,想象丰富,思维活跃,接受新知识快,但学习目的往往不够明确,理想层次低,就业目标模糊,对技术工人在经济建设中的地位认识不足,往往认为学习成绩再好也是打工,学习缺乏动力。因此,笔者针对中职学生如何学好工程力学,进行了一些探讨和研究。

一、学好物理学课程,为学习工程力学打下坚实的基础

物理学是工科学生的一门基础课(一般在入学的第一学期开设),其中的力学部分与后续课程工程力学有着密切的联系。所以,教师在讲授物理课时,应该让学生认识到物理学与工程力学的前后关系,使学生了解到工程力学在工科专业的重要性,使学生从一开始就有所准备,重视物理课学习,为学好工程力学打下坚实的基础。

二、注重理论联系实际,培养学生分析问题和解决问题的能力

工程力学是人类认识自然和改造自然的结晶,力学的基本规律是人们通过长期生产实践和大量科学实验、分析、归纳并总结出来的。力学问题与生活常识、生产实践密切相联。所以,学习工程力学,必须理论联系实际,将感性认识上升为理性认识。在教学中,可以利用挂图、模具,加强学生的感性认识:也可以利用身边的实物帮助学生理解相关概念。例如,讲力矩时可以教室的门作为实例,讲力偶时可以让学生体会钥匙开锁的感受。这样,抽象的理论就容易解释了。另外,教师可带领学生到实训基地或专业车间去认识一些构件及其制造工艺,向学生简略介绍力学知识在其中的应用。这样,既调动了学生学习的积极性,又达到了相应的教学目的。

三、注意比较学习,强化记忆,提高综合能力

工程力学的概念、公理、基本规律很多,在学习过程中要注意它们之间的联系,比较它们的含义、表达形式等,找到它们的异同点,有利于真正理解和掌握。例如,讲解“二力平衡公理和作用力与反作用力公理”时,主要内容看起来都是两个力大小相等、方向相反,且作用在同一条直线上。此时,分清这两个公理的关键是它们的不同点:一个是两力作用在一个物体上,一个是两力作用在不同的物体上。又如,材料力学上几种变形(拉伸、压缩、剪切和挤压、扭转及弯曲变形)的相同点都是用截面法求内力,且强度条件的表达形式也很相近,即d=F/A≤[σ]。表达拉压时,是σA≤[J]i表达剪切与挤压时,是T=0/A≤[T]和lv=/A y≤[y];表达扭转时,是T…=Mn…/Wn[T];表达弯曲时,是σ=M/W:≤[σ]。不同点是研究对象的变形形式不同。通过比较,可以从本质上理解和掌握概念、公理、规律等,提高认知能力,强化记忆,提高综合思维能力。

四、采用多媒体技术辅助教学

工程力学课程有很强的工程背景,教师可以在教学过程中利用多媒体技术,将一些工程实例通过屏幕生动地展现在学生面前,帮助学生解决工程力学模型建立的问题。同时,可以利用可交互式的CAI多媒体教学软件及自作课件进行课堂教学,用动画将抽象难懂的内容形象地表达出来,达到化解教学难点、缩短学生认知过程的目的。而且,利用多媒体教学,可极大减少繁琐计算的时间,使学生将主要精力用于概念和原理的理解和应用上,教师也有更多的时间实施启发、诱导。总之,直观教学能使许多工程力学疑难问题迎刃而解,既可培养学生兴趣,又可增强学生学习的自信心。以“约束与约束反力”“刚体的平面运动”等知识点为例。这些知识点的抽象概念较多,学生很难理解,需要的图形和图片数量较多。如果用传统的“粉笔+黑板”的模式进行教学,学生的学习效果很差,但利用多媒体课件辅助教学,通过实体模型的真实性、形象性和生动性,学生接受起来就很容易,这就大大地提高了这些知识点的课堂教学效率和效果。

虽然工程力学对于中职学生来说有一定难度,但笔者认为,只要有信心,能够针对学生基础较差的现实问题,在教学中安排好教学程序,利用合理的、有效的教学方法和教学手段,就可以使枯燥的理论变得妙趣横生,使学生易于接受。

4.工程力学报告 篇四

工程流体力学水力学实验报告 实验一 流体静力学实验

实验原理

在重力作用下不可压缩流体静力学基本方程

(1.1)

式中: z被测点在基准面的相对位置高度;

p被测点的静水压强,用相对压强表示,以下同;

p0水箱中液面的表面压强;

γ液体容重;

h被测点的液体深度。

另对装有水油(图1.2及图1.3)U型测管,应用等压面可得油的比重S0有下列关系:

(1.2)据此可用仪器(不用另外尺)直接测得S0。实验分析与讨论

1.同一静止液体内的测管水头线是根什么线?

测压管水头指,即静水力学实验仪显示的测管液面至基准面的垂直高度。测压管水头线指测压管液面的连线。实验直接观察可知,同一静止液面的测压管水头线是一根水平线。2.当PB<0时,试根据记录数据,确定水箱内的真空区域。,相应容器的真空区域包括以下三部分:

(1)过测压管2液面作一水平面,由等压面原理知,相对测压管2及水箱内的水体而言,该水平面为等压面,均为大气压强,故该平面以上由密封的水、气所占的空间区域,均为真空区域。

(2)同理,过箱顶小水杯的液面作一水平面,测压管4中,该平面以上的水体亦为真空区域。(3)在测压管5中,自水面向下深度某一段水柱亦为真空区。这段高度与测压管2液面低于水箱液面的高度相等,亦与测压管4液面高于小水杯液面高度相等。3.若再备一根直尺,试采用另外最简便的方法测定γ0。

最简单的方法,是用直尺分别测量水箱内通大气情况下,管5油水界面至水面和油水界面至油面的垂直高度h和h0,由式,从而求得γ0。

4.如测压管太细,对测压管液面的读数将有何影响?

设被测液体为水,测压管太细,测压管液面因毛细现象而升高,造成测量误差,毛细高度由下式计算

式中,为表面张力系数;为液体的容量;d为测压管的内径;h为毛细升高。常温(t=20℃)的水,=7.28dyn/mm,=0.98dyn/mm。水与玻璃的浸润角很小,可认为cosθ=1.0。于是有

(h、d单 位 为mm)

哈尔滨工程大学

一般来说,当玻璃测压管的内径大于10mm时,毛细影响可略而不计。另外,当水质不洁时,减小,毛细高度亦较净水小;当采用有机玻璃作测压管时,浸润角较大,其h较普通玻璃管小。

如果用同一根测压管测量液体相对压差值,则毛细现象无任何影响。因为测量高、低压强时均有毛细现象,但在计算压差时,互相抵消了。

5.过C点作一水平面,相对管1、2、5及水箱中液体而言,这个水平面是不是等压面?哪一部分液体是同一等压面?

不全是等压面,它仅相对管1、2及水箱中的液体而言,这个水平面才是等压面。因为只有全部具备下列5个条件的平面才是等压面:(1)重力液体;(2)静止;(3)连通;(4)连通介质为同一均质液体;(5)同一水平面。而管5与水箱之间不符合条件(4),因此,相对管5和水箱中的液体而言,该水平面不是等压面。

6.用图1.1装置能演示变液位下的恒定流实验吗?

关闭各通气阀门,开启底阀,放水片刻,可看到有空气由c进入水箱。这时阀门的出流就是变液位下的恒定流。因为由观察可知,测压管1的液面始终与c点同高,表明作用于底阀上的总水头不变,故为恒定流动。这是由于液位的降低与空气补充使箱体表面真空度的减小处于平衡状态。医学上的点滴注射就是此原理应用的一例,医学上称之为马利奥特容器的变液位下恒定流。

7.该仪器在加气增压后,水箱液面将下降而测压管液面将升高H,实验时,若以P0=0时的水箱液面作为测量基准,试分析加气增压后,实际压强(H+δ)与视在压强H的相对误差值。本仪器测压管内径为0.8cm,箱体内径为20cm。

加压后,水箱液面比基准面下降了,而同时测压管1、2的液面各比基准面升高了H,由水量平衡原理有

本实验仪

d=0.8cm, D=20cm, 故

H=0.0032 于是相对误差有

因而可略去不计。

其实,对单根测压管的容器若有D/d10或对两根测压管的容器D/d7时,便可使0.01。

实验二 不可压缩流体恒定流能量方程(伯诺利方程)实验

实验原理

在实验管路中沿管内水流方向取n个过断面。可以列出进口断面(1)至另一断面(i)的能量方程式(i=2,3,„„,n)

取a1=a2=„an=1,选好基准面,从已设置的各断面的测压管中读出值,测出通过管路的流量,即可计算出断面平均流速v及,从而即可得到各断面测管水头和总水头。

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成果分析及讨论

1.测压管水头线和总水头线的变化趋势有何不同?为什么?

测压管水头线(P-P)沿程可升可降,线坡JP可正可负。而总水头线(E-E)沿程只降不升,线坡J恒为正,即J>0。这是因为水在流动过程中,依据一定边界条件,动能和势能可相互转换。测点5至测点7,管收缩,部分势能转换成动能,测压管水头线降低,Jp>0。测点7至测点9,管渐扩,部分动能又转换成势能,测压管水头线升高,JP<0。而据能量方程E1=E2+hw1-2, hw1-2为损失能量,是不可逆的,即恒有hw1-2>0,故E2恒小于E1,(E-E)线不可能回升。(E-E)线下降的坡度越大,即J越大,表明单位流程上的水头损失越大,如图2.3的渐扩段和阀门等处,表明有较大的局部水头损失存在。2.流量增加,测压管水头线有何变化?为什么? 有 如 下 二 个 变 化 :

(1)流量增加,测压管水头线(P-P)总降落趋势更显著。这是因为测压管水头,任一断面起始时的总水头E及管道过流断面面积A为定值时,Q增大,就增大,则必减小。而且随流量的增加阻力损失亦增大,管道任一过水断面上的总水头E相应减小,故的减小更加显著。

(2)测压管水头线(P-P)的起落变化更为显著。因为对于两个不同直径的相应过水断面有

式中为两个断面之间的损失系数。管中水流为紊流时,接近于常数,又管道断面为定值,故Q增大,H亦增大,(P-P)线的起落变化就更为显著。

3.测点2、3和测点10、11的测压管读数分别说明了什么问题?

测点2、3位于均匀流断面(图2.2),测点高差0.7cm,HP=

均为37.1cm(偶有毛细影响相差0.1mm),表明均匀流同断面上,其动水压强按静水压强规律分布。测点10、11在弯管的急变流断面上,测压管水头差为7.3cm,表明急变流断面上离心惯性力对测压管水头影响很大。由于能量方程推导时的限制条件之一是“质量力只有重力”,而在急变流断面上其质量力,除重力外,尚有离心惯性力,故急变流断面不能选作能量方程的计算断面。在绘制总水头线时,测点10、11应舍弃。4.试问避免喉管(测点7)处形成真空有哪几种技术措施?分析改变作用水头(如抬高或降低水箱的水位)对喉管压强的影响情况。

下述几点措施有利于避免喉管(测点7)处真空的形成:(1)减小流量,(2)增大喉管管径,(3)降低相应管线的安装高程,(4)改变水箱中的液位高度。

显然(1)、(2)、(3)都有利于阻止喉管真空的出现,尤其(3)更具有工程实用意义。因为若管系落差不变,单单降低管线位置往往就可完全避免真空。例如可在水箱出口接一下垂90弯管,后接水平段,将喉管的高程降至基准高程0—0,比位能降至零,比压能p/γ得以增大(Z),从而可能避免点7处的真

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空。至于措施(4)其增压效果是有条件的,现分析如下: 当作用水头增大h时,测点7断面上

值可用能量方程求得。

取基准面及计算断面1、2、3,计算点选在管轴线上(以下水柱单位均为cm)。于是由断面1、2的能量方程(取a2=a3=1)有

(1)因hw1-2可表示成此处c1.2是管段1-2总水头损失系数,式中e、s分别为进口和渐缩局部损失系数。又由连续性方程有

故式(1)可变为

(2)式中可由断面1、3能量方程求得,即

(3)由此得

(4)代入式(2)有(Z2+P2/γ)随h递增还是递减,可由(Z2+P2/γ)加以判别。因

(5)若1-[(d3/d2)4+c1.2]/(1+c1.3)>0,则断面2上的(Z+p/γ)随h同步递增。反之,则递减。文丘里实验为递减情况,可供空化管设计参考。

在实验报告解答中,d3/d2=1.37/1,Z1=50,Z3=-10,而当h=0时,实验的(Z2+P2/γ)=6,将各值代入式(2)、(3),可得该管道阻力系数分别为c1.2=1.5,c1.3=5.37。再将其代入式(5)得

表明本实验管道喉管的测压管水头随水箱水位同步升高。但因(Z2+P2/γ)接近于零,故水箱水位的升高对提高喉管的压强(减小负压)效果不显著。变水头实验可证明该结论正确。

5.由毕托管测量显示的总水头线与实测绘制的总水头线一般都有差异,试分析其原因。

与毕托管相连通的测压管有1、6、8、12、14、16和18管,称总压管。总压管液面的连续即为毕托

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管测量显示的总水头线,其中包含点流速水头。而实际测绘的总水头是以实测的值加断面平均流速水头v2/2g绘制的。据经验资料,对于园管紊流,只有在离管壁约0.12d的位置,其点流速方能代表该断面的平均流速。由于本实验毕托管的探头通常布设在管轴附近,其点流速水头大于断面平均流速水头,所以由毕托管测量显示的总水头线,一般比实际测绘的总水线偏高。

因此,本实验由1、6、8、12、14、16和18管所显示的总水头线一般仅供定性分析与讨论,只有按实验原理与方法测绘总水头线才更准确。

实验三 不可压缩流体恒定流动量定律实验

实验原理

恒定总流动量方程为

取脱离体,因滑动摩擦阻力水平分离

式中:

hc——作用在活塞形心处的水深;

D——活塞的直径;

Q——射流流量;

V1x——射流的速度;

β1——动量修正系数。

实验中,在平衡状态下,只要测得Q流量和活塞形心水深hc,由给定的管嘴直径d和活塞直径D,代入上式,便可验证动量方程,并率定射流的动量修正系数β1值。其中,测压管的标尺零点已固定在活塞的园心处,因此液面标尺读数,即为作用在活塞园心处的水深。实验分析与讨论

1、实测β与公认值(β=1.02~1.05)符合与否?如不符合,试分析原因。

实测β=1.035与公认值符合良好。(如不符合,其最大可能原因之一是翼轮不转所致。为排除此故障,可用4B铅笔芯涂抹活塞及活塞套表面。)

2、带翼片的平板在射流作用下获得力矩,这对分析射流冲击无翼片的平板沿x方向的动量力有无影响?为什么?

无影响。

因带翼片的平板垂直于x轴,作用在轴心上的力矩T,是由射流冲击平板是,沿yz平面通过翼片造成动量矩的差所致。即

式中

Q——射流的流量;

Vyz1——入流速度在yz平面上的分速;

Vyz2——出流速度在yz平面上的分速;

α1——入流速度与圆周切线方向的夹角,接近90°;

α2——出流速度与圆周切线方向的夹角;

r1,2——分别为内、外圆半径。,可忽略不计,故x方向的动量方程化为

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该式表明力矩T恒与x方向垂直,动量矩仅与yz平面上的流速分量有关。也就是说平板上附加翼片后,尽管在射流作用下可获得力矩,但并不会产生x方向的附加力,也不会影响x方向的流速分量。所以x方向的动量方程与平板上设不设翼片无关。

3、通过细导水管的分流,其出流角度与V2相同,试问对以上受力分析有无影响? 无影响。

当计及该分流影响时,动量方程为

该式表明只要出流角度与V1垂直,则x方向的动量方程与设置导水管与否无关。

4、滑动摩擦力为什么可以忽略不记?试用实验来分析验证的大小,记录观察结果。(提示:平衡时,向测压管内加入或取出1mm左右深的水,观察活塞及液位的变化)

因滑动摩擦力<5墸,故可忽略而不计。

如第三次实验,此时hc=19.6cm,当向测压管内注入1mm左右深的水时,活塞所受的静压力增大,约为射流冲击力的5。假如活动摩擦力大于此值,则活塞不会作轴向移动,亦即hc变为9.7cm左右,并保持不变,然而实际上,此时活塞很敏感地作左右移动,自动调整测压管水位直至hc仍恢复到19.6cm为止。这表明活塞和活塞套之间的轴向动摩擦力几乎为零,故可不予考虑。

5、V2x若不为零,会对实验结果带来什么影响?试结合实验步骤7的结果予以说明。

按实验步骤7取下带翼轮的活塞,使射流直接冲击到活塞套内,便可呈现出回流与x方向的夹角α大于90°(其V2x不为零)的水力现象。本实验测得135°,作用于活塞套圆心处的水深hc’=29.2cm,管嘴作用水头H0=29.45cm。而相应水流条件下,在取下带翼轮的活塞前,V2x=0,hc=19.6cm。表明V2x若不为零,对动量立影响甚大。因为V2x不为零,则动量方程变为

(1)就是说hc’随V2及α递增。故实验中hc’> hc。

实际上,hc’随V2及α的变化又受总能头的约束,这是因为由能量方程得

(2)而

所以

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从式(2)知,能量转换的损失实验原理 较小时,实验四 毕托管测速实验

(4.1)

式中:u-毕托管测点处的点流速;

c-毕托管的校正系数;

-毕托管全压水头与静水压头差。

(4.2)

(4.3)

联解上两式可得

式中:u -测点处流速,由毕托管测定;

- 测点流速系数;

ΔH-管嘴的作用水头。

实验分析与讨论

1.利用测压管测量点压强时,为什么要排气?怎样检验排净与否?

毕托管、测压管及其连通管只有充满被测液体,即满足连续条件,才有可能测得真值,否则如果其中夹有气柱,就会使测压失真,从而造成误差。误差值与气柱高度和其位置有关。对于非堵塞性气泡,虽不产生误差,但若不排除,实验过程中很可能变成堵塞性气柱而影响量测精度。检验的方法是毕托管置于静水中,检查分别与毕托管全压孔及静压孔相连通的两根测压管液面是否齐平。如果气体已排净,不管怎样抖动塑料连通管,两测管液面恒齐平。

2.毕托管的动压头h和管嘴上、下游水位差H之间的大关系怎样?为什么? 由于

一般毕托管校正系数c=11‟(与仪器制作精度有关)。喇叭型进口的管嘴出流,其中心点的点流速系数=0.9961‟。所以Δh<ΔH。

本实验Δh=21.1cm,ΔH=21.3cm,c=1.000。3.所测的流速系数说明了什么?

若管嘴出流的作用水头为H,流量为Q,管嘴的过水断面积为A,相对管嘴平均流速v,则有

称作管嘴流速系数。

若相对点流速而言,由管嘴出流的某流线的能量方程,可得

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式中:为流管在某一流段上的损失系数;为点流速系数。

本实验在管嘴淹没出流的轴心处测得=0.995,表明管嘴轴心处的水流由势能转换为动能的过程中有能量损失,但甚微。

4.据激光测速仪检测,距孔口2-3cm轴心处,其点流速系数为0.996,试问本实验的毕托管精度如何?如何率定毕托管的修正系数c?

若以激光测速仪测得的流速为真值u,则有

而毕托管测得的该点流速为203.46cm/s,则ε=0.2‰ 欲率定毕托管的修正系数,则可令

本例:

5.普朗特毕托管的测速范围为0.2-2m/s,轴向安装偏差要求不应大于10度,试说明原因。(低流速可用倾斜压差计)。

(1)施测流速过大过小都会引起较大的实测误差,当流速u小于0.2m/s时,毕托管测得的压差Δh亦有

若用30倾斜压差计测量此压差值,因倾斜压差计的读数值差Δh为,那么当有0.5mm的判读误差时,流速的相对误差可达6%。而当流速大于2m/s时,由于水流流经毕托管头部时会出现局部分离现象,从而使静压孔测得的压强偏低而造成误差。

(2)同样,若毕托管安装偏差角(α)过大,亦会引起较大的误差。因毕托管测得的流速u是实际流速u在其轴向的分速ucosα,则相应所测流速误差为

α若>10,则

6.为什么在光、声、电技术高度发展的今天,仍然常用毕托管这一传统的流体测速仪器?

毕托管测速原理是能量守恒定律,容易理解。而毕托管经长期应用,不断改进,已十分完善。具有结构简单,使用方便,测量精度高,稳定性好等优点。因而被广泛应用于液、气流的测量(其测量气体的流速可达60m/s)。光、声、电的测速技术及其相关仪器,虽具有瞬时性,灵敏、精度高以及自动化记录等诸多优点,有些优点毕托管是无法达到的。但往往因其机构复杂,使用约束条件多及价格昂贵等因素,从

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而在应用上受到限制。尤其是传感器与电器在信号接收与放大处理过程中,有否失真,或者随使用时间的长短,环境温度的改变是否飘移等,难以直观判断。致使可靠度难以把握,因而所有光、声、电测速仪器,包括激光测速仪都不得不用专门装置定期率定(有时是利用毕托管作率定)。可以认为至今毕托管测速仍然是最可信,最经济可靠而简便的测速方法。

实验五 雷诺实验

实验原理

实验分析与讨论

⒈流态判据为何采用无量纲参数,而不采用临界流速?

雷诺在1883年以前的实验中,发现园管流动存在两种流态——层流和紊流,并且存在着层流转化为紊流的临界流速V’,V’与流体的粘性ν及园管的直径d有关,即

(1)

因此从广义上看,V’不能作为流态转变的判据。

为了判别流态,雷诺对不同管径、不同粘性液体作了大量的实验,得出了用无量纲参数(vd/ν)作为管流流态的判据。他不但深刻揭示了流态转变的规律,而且还为后人用无量纲化的方法进行实验研究树立了典范。用无量纲分析的雷列法可得出与雷诺数结果相同的无量纲数。可以认为式(1)的函数关系能用指数的乘积来表示。即

(2)

其中K为某一无量纲系数。式(2)的量纲关系为

(3)

从量纲和谐原理,得

L:2α1+α2=1 T:-α1=-1

联立求解得α1=1,α2=-1 将上述结果,代入式(2),得

雷诺实验完成了K值的测定,以及是否为常数的验证。结果得到K=2320。于是,无量纲数vd/ν便成了适应于任何管径,任何牛顿流体的流态转变的判据。由于雷诺的奉献,vd/ν定命为雷诺数。

随着量纲分析理论的完善,利用量纲分析得出无量纲参数,研究多个物理量间的关系,成了现今实验研究的重要手段之一。

⒉为何认为上临界雷诺数无实际意义,而采用下临界雷诺数作为层流与紊流的判据?实测下临界雷诺数为多少?

根据实验测定,上临界雷诺数实测值在3000~5000范围内,与操作快慢,水箱的紊动度,外界干扰等密切相关。有关学者做了大量实验,有的得12000,有的得20000,有的甚至得40000。实际水流中,干扰总是存在的,故上临界雷诺数为不定值,无实际意义。只有下临界雷诺数才可以作为判别流态的标准。

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凡水流的雷诺数小于下临界雷诺数者必为层流。一般实测下临界雷诺数为2100左右。

⒊雷诺实验得出的圆管流动下临界雷诺数2320,而目前一般教科书中介绍采用的下临界雷诺数是2000,原因何在?

下临界雷诺数也并非与干扰绝对无关。雷诺实验是在环境的干扰极小,实验前水箱中的水体经长时间的稳定情况下,经反复多次细心量测才得出的。而后人的大量实验很难重复得出雷诺实验的准确数值,通常在2000~2300之间。因此,从工程实用出发,教科书中介绍的园管下临界雷诺数一般是2000。⒋试结合紊动机理实验的观察,分析由层流过渡到紊流的机理何在?

从紊动机理实验的观察可知,异重流(分层流)在剪切流动情况下,分界面由于扰动引发细微波动,并随剪切流速的增大,分界面上的波动增大,波峰变尖,以至于间断面破裂而形成一个个小旋涡。使流体质点产生横向紊动。正如在大风时,海面上波浪滔天,水气混掺的情况一样,这是高速的空气和静止的海水这两种流体的界面上,因剪切流动而引起的界面失稳的波动现象。由于园管层流的流速按抛物线分布,过流断面上的流速梯度较大,而且因壁面上的流速恒为零。相同管径下,如果平均流速越大则梯度越大,即层间的剪切流速越大,于是就容易产生紊动。紊动机理实验所见的波动→破裂→旋涡→质点紊动等一系列现象,便是流态从层流转变为紊流的过程显示。

⒌分析层流和紊流在运动学特性和动力学特性方面各有何差异? 层流和紊流在运动学特性和动力学特性方面的差异如下表:

运动学特性:

动力学特性:

层流: 1.质点有律地作分层流动

1.流层间无质量传输

2.断面流速按抛物线分布

2.流层间无动量交换

3.运动要素无脉动现象

3.单位质量的能量损失与流速的一次方成正比

紊流: 1.质点互相混掺作无规则运动

1.流层间有质量传输

2.断面流速按指数规律分布

2.流层间存在动量交换

3.运动要素发生不规则的脉动现象

3.单位质量的能量损失与流速的(1.75~2)次方成正比

实验六 文丘里流量计实验

实验原理

根据能量方程式和连续性方程式,可得不计阻力作用时的文氏管过水能力关系式

式中:Δh为两断面测压管水头差。

由于阻力的存在,实际通过的流量Q恒小于Q’。今引入一无量纲系数µ=Q/Q’(μ称为流量系数),对计算所得的流量值进行修正。即

另,由水静力学基本方程可得气—水多管压差计的Δh为 实验分析与讨论

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⒈本实验中,影响文丘里管流量系数大小的因素有哪些?哪个因素最敏感?对d2=0.7cm的管道而言,若因加工精度影响,误将(d2-0.01)cm值取代上述d2值时,本实验在最大流量下的μ值将变为多少? 由式

可见本实验(水为流体)的μ值大小与Q、d1、d2、Δh有关。其中d1、d2影响最敏感。本实验中若文氏管d1 =1.4cm,d2=0.71cm,通常在切削加工中d1比d2测量方便,容易掌握好精度,d2不易测量准确,从而不可避免的要引起实验误差。例如当最大流量时μ值为0.976,若d2的误差为-0.01cm,那么μ值将变为1.006,显然不合理。

⒉为什么计算流量Q’与实际流量Q不相等?

因为计算流量Q’是在不考虑水头损失情况下,即按理想液体推导的,而实际流体存在粘性必引起阻力损失,从而减小过流能力,Q

如图6.4所述,⒋试应用量纲分析法,阐明文丘里流量计的水力特性。

运用量纲分析法得到文丘里流量计的流量表达式,然后结合实验成果,便可进一步搞清流量计的量测特性。

对于平置文丘里管,影响ν1的因素有:文氏管进口直径d1,喉径d2、流体的密度ρ、动力粘滞系数μ及两个断面间的压强差ΔP。根据π定理有

从中选取三个基本量,分别为:

共有6个物理量,有3个基本物理量,可得3个无量纲π数,分别为:

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根据量纲和谐原理,π1的量纲式为

分别有

L:1=a1+b1-3c1

T:0=-b1 M:0= c1 联解得:a1=1,b1=0,c1=0,则

同理

将各π值代入式(1)得无量纲方程为

或写成

进而可得流量表达式为

(2)

式(2)与不计损失时理论推导得到的

(3)

相似。为计及损失对过流量的影响,实际流量在式(3)中引入流量系数µQ计算,变为

(4)

比较(2)、(4)两式可知,流量系数µQ与Re一定有关,又因为式(4)中d2/d1的函数关系并不一定代表了式(2)中函数所应有的关系,故应通过实验搞清µQ与Re、d2/d1的相关性。

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通过以上分析,明确了对文丘里流量计流量系数的研究途径,只要搞清它与Re及d2/d1的关系就行了。由实验所得在紊流过渡区的µQ~Re关系曲线(d2/d1为常数),可知µ因恒有μQ随Re 的增大而增大,<1,故若使实验的Re增大,µQ将渐趋向于某一小于1 的常数。

另外,根据已有的很多实验资料分析,µQ与d1/d2也有关,不同的d1/d2值,可以得到不同的µQ~Re关系曲线,文丘里管通常使d1/d2=2。所以实用上,对特定的文丘里管均需实验率定µQ~Re的关系,或者查用相同管径比时的经验曲线。还有实用上较适宜于被测管道中的雷诺数Re>2×105,使µQ值接近于常数0.98。

流量系数µQ的上述关系,也正反映了文丘里流量计的水力特性。

⒌文氏管喉颈处容易产生真空,允许最大真空度为6~7mH2O。工程中应用文氏管时,应检验其最大真空度是否在允许范围内。据你的实验成果,分析本实验流量计喉颈最大真空值为多少?

本实验若d1= 1.4cm,d2= 0.71cm,以管轴线高程为基准面,以水箱液面和喉道断面分别为1—1和2—2计算断面,立能量方程得

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5.工程力学静力学所有课后习题答案 篇五

理论力学 第Ⅱ册(和兴锁)课后答案 科学出版社

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本书根据教育部高等工业学校理论力学教学的基本要求编写,分为两册。第Ⅰ册内容包括静力学、运动学、质点动力学、质点的振动、动力学普遍定理和达朗贝尔原理等;第Ⅱ册内容包括碰撞、虚位移原理、拉格朗日方程、二自由度系统的振动和刚体动力学等。全书例题丰富,并配有思考题、习题和答案。

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理论力学 修订版(徐燕侯 郭长铭)课后答案 中国科技大学出版社

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理论力学(罗特军)课后答案 四川大学出版社

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《高等学校工科力学系列教材:理论力学》是四川省教改项目“工程力学精品课程建设”的研究成果,对传统的理论力学体系进行了较大的改进,以适应面向21世纪教学改革及大量培养高等科技人才的需要。本书以理论力学的基本内容为主,适当提高了起点,力求做到逻辑清晰、易于教学。

本书可作为高等院校工科本科各专业的理论力学教材。少学时理论力学课程可根据需要对内容进行取舍。本书可供成人高校、高职高专的师生及有关工程技术人员参考。

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理论力学 第2版(李卓球)课后答案 武汉理工大学出版社

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根据高等学校理论力学课程教学的基本要求,《理论力学(第2版)》结合工科相关专业应用基础的特点,在保留理论力学经典内容的前提下,适当更新和精炼了教材内容。《理论力学(第2版)》主要内容为静力学、运动学、动力学三大部分。《理论力学(第2版)》适用于高等学校工科力学和工程类各专业的理论力学教材,各专业可以根据需要选用全部或部分内容,也可供有关工程技术人员参考。

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理论力学 第2版 课后答案(同济大学航空航天与力学学院基础力学教学研究部)同济大学出版社

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《同济大学工程力学系列教材:理论力学(第2版)》共分三篇,分别为静力学、运动学和动力学。本书保持了同济大学原理论力学教研室1990年版《理论力学》的体系和风格,但对该版教材的内容和习题作了部分调整。

本书以土木、水利、机械等工程实际为背景,注重物理概念的阐述和力学建模能力的培养,通过课程内容与体系的改革,努力做到理论与应用并重。本书例题、习题丰富,能达到熟练掌握基本理论、基本方法和计算技能的教学要求。

本书主要用作普通工科院校土建、桥梁、水利、机械等专业的教材,也可供有关工程技术人员参考。

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2012-11-30 00:37

求 理论力学(武清玺 陆晓敏 殷德顺 著)中国电力出版社 课后答案

麻烦各路大侠,路见不平拔刀相助下,因为没有答案,这门理论力学有点难下手啊····对于我们土木专业的学生来说,这门就是基础,如果这门没有学好,以后的材料力学等等课程就很难跟得上了,拜托了!

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2010-10-19 15:40

理论力学(冯维明)课后答案 国防工业出版社

跪求《理论力学》

国防工业出版社

冯维明 主编 的课后习题答案~·~~~~~ 运动学部分分四章,主要内容为:点的运动学、刚体的基本运动、点的复合运动及刚体的平面运动。动力学部分为九章,主要内容为:刚体动力学的基本概念、力系的简化与平衡、质点动力学、动量定理、动量矩定理、动能定理、达朗贝尔原理、虚位移原理反动力学普遍方程和机械振动基础。本教材在内容上力求达到重点突出、条理清晰、结构紧凑、叙述严谨,对较深的、提高性的内容,则抓住实质、特点作精炼的陈述。本教材还精选了例题和习题,注重启发式教学,给学生留有充足的思维空间。

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2011-9-25 22:33

理论力学 第2版(唐国兴 王永廉)课后答案 机械工业出版社

求此书答案 《理论力学(第2版)》共十五章,包括静力学基础,平面汇交力系,力矩、力偶与平面力偶系,平面任意力系,空间力系,静力学专题,点的运动学,刚体的基本运动,点的合成运动,刚体的平面运动,质点动力学基本方程,动量定理,动量矩定理,动能定理,动静法。每章都配有大量的例题、复习思考题与习题,并在《理论力学(第2版)》的最后,给出了习题参考答案和参考文献。

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okey

2012-11-7 10:57

理论力学(唐国兴 王永廉)课后答案 机械工业出版社

6.尿流动力学报告参考 篇六

充盈期:

1.灌注前残余尿量__ml;

2.灌注速度初始__ ml/m,匀速__ ml/m;

3.膀胱感觉:膀胱初感觉__ ml, Pves= cmH2O,初急迫__ ml,Pves= cmH2O,强烈急迫__ ml,Pves=cmH2O,最大膀胱容量__ ml。(或灌注到450ml时未引出__ 感觉);

4.膀胱顺应性__ ml/cmH2O(软件自动计算);

5.灌注过程中可见(未见)逼尿肌不稳定波,灌注停止异常波存在(消失),最大__ cmH2O,灌注__ ml时(通常150ml左右),嘱患者用力咳嗽可见(未见)漏尿,valsava动作可见(未见)漏尿。漏尿点压力__ cmH2O

6.肌电图检查见(未见)异常现象

7.P-Q图结果

排尿期:

1.指令排尿后__秒开始排尿;排出尿量__毫升;最大尿流率(Qmax)__ ml/s;平均尿流率(Qave)__ ml/s;排尿时间:__秒;尿流率曲线特征:正常钟型(平坡状、不规则状)

2.最大尿流率时的逼尿肌压力Pdet at Qmax 为____cmH2O;计算残余尿量__ml

2.尿道压力描记(UPP)报告:

1.患者体位:

2.体外置零后膀胱压Pves__ cmH2O;

3.最大尿道压Pura max__ cmH2O;最大尿道闭合压Pclo max__ cmH2O;

4.功能尿道长度__ cm

结论:

7.工程力学课程的教学探索 篇七

一、力学教学中发现的问题

(一) 学生对课程的重视上不够

首先, 因为学生入学的基础薄弱, 同时, 工程力学又是一门新入门的课程, 理论性强, 抽象性强, 有许多概念不好理解, 比如内力、应力的分布规律, 内力图的掌握很难, 因此, 产生了畏难情绪, 这样就没有了学习动力, 产生不了浓厚的兴趣, 从而就轻视了力学的学习。其次, 课堂上注意力不集中, 课下远离书本, 学生对这门课的重要性认识不足。从而就轻视了力学的学习, 一段时间过后想很好学了, 却觉得力不从心。这样, 连工程力学的基本知识都没有很好的掌握, 从而就大大的影响了后面课程的学习, 并且对将来的工作也受到了相应的影响。

(二) 教学方法有失欠缺

在工程力学中大多数是一些概念和相关公式的推导, 这些内容的讲授如果仅以教师为中心讲解, 不管学生的学习感受, 学生学习后, 就如走马观花一样, 表面上学了大量的知识, 其实并没有多少能够真正掌握。如果这些内容采用和学生互动的形式, 教师在其中不断引导、鼓励学生, 同时结合社会生活实例, 不断提高学生学习的积极性, 必然会给学生留下深刻的影响, 对相关公式定理的应用也会有更深刻的认识, 学生的基础知识也会有一定的提高。

(三) 教学中实验课的缺失

理论力学部分和材料力学部分的内容上, 往往是偏重理论推导, 逻辑性强。由于学校的资金有限, 教学设备不配套, 导致教学中缺少实验课。现在的教材中, 内容与工程实践联系较少, 这样, 学生在学习中对很多理论知识不能有一个深刻的理解, 造成水过地面不湿的情况。现在的学生状况是基础很差, 不愿坐在教室接受枯燥, 乏味的理论知识, 他们有强烈的动手渴望, 进行一些实际的操作, 实验课的开设对学生就提供了一个较好的平台, 不仅对课程内容熟悉了, 而且对理论知识也有了一个深刻的理解。

二、工程力学课程教学的思路

(一) 教学模式的改变

现在的工程力学教学是教师主讲, 学生下面被“填鸭”。这种教学模式使有些学生产生了不被重视的感觉, 因此要改变教学模式, 努力让学生参与到教学中来, 教师既起了主导作用, 学生在教学中也感觉被注意起来。在探索教学模式的过程中, 要结合学生的实际情况, 学习兴趣, 做到效率高, 提高快。比如讲约束时, 可以把学生引到室外, 观察所有与约束有关的实物, 把理论与实践有机的结合起来。在教学中, 不断寻找适合学生学习的各种教学方法, 教学手段, 创设多种教学环境, 使学生能在一个轻松快乐、兴趣安然的环境中学习, 培养他们的创新能力和认知能力, 同时也大大地提高了教学效果。

(二) 教学方法的探索

中职学校在培养高素质、能力强的合格人才的要求下, 在重视基本概念, 基本理论和基本方法阐述的前提下, 注意简化理论推证, 加强概念的阐明和理论的实际应用, 树立与工程实际密切联系的力学观点, 充分调动学生学习的积极性。在讲授中, 更要结合、联系工程实际, 注重把课堂搬到厂矿、工程实地, 真正的把理论和实际联系起来。如在讲轴向拉伸压缩这部分时, 可以组织学生, 亲自动手做实验, 观察受力物体在拉伸、压缩时的变形特点, 总结发现材料的力学性能的变化。在讲剪切变形时, 让学生亲身体会用钳子剪东西时, 物体的受力特点和变形特点, 在讲扭转变形和弯曲变形部分时, 可以组织学生发挥充分的想象, 在日常生活中亲身感受到的扭转和弯曲实例, 让学生讲述亲身感受。这样, 学生既产生了学习兴趣, 同时掌握了相关的理论知识。所以要采取合适的教学方法, 使学生能够学到系统的、实用的工程力学知识, 为以后的实际工作打下扎实的基础。

(三) 注重学生能力的培养

通过力学教学实践经验, 自己体会到不断探索各种教学方法及教学手段, 要重视学生各方面素质的提高。根据工程力学课程的抽象性、逻辑性强的特点, 我们采取理论和实际相结合以及启发诱导相结合的教学方法。对于注重能力培养、各种素质培养的中职学生来说, 能将所学知识真正利用起来, 解决实际工程问题。在培养学生的学习能力方面, 教师在下课前, 提醒学生要预习下次要讲的内容, 引导学生找重点、发现难点, 并且归纳总结, 这样不仅培养了学生的主动性, 而且培养了学生的自学能力。在培养学生理论联系实际的能力方面, 教师在工程力学教学中, 要举出许多工程实例, 而学生在学习之前没有系统的专业知识, 这时可以带学生到企业厂矿, 进行认识实习。教师通过调动学生的学习能动性, 和学生互动起来, 以提高教学效果和效率。

三、结束语

总之, 工程力学是一门重要的专业基础课, 学生要提高分析问题能力和解决实际问题能力, 必须掌握工程力学课程中很多的力学概念和公式。这就要求我们更加不断的探索教学方法和教学手段, 不断的更新教学理念, 充分的调动学生学习的积极性, 以激发学生学习兴趣, 把学生培养成既有很强的理论知识, 又有很强的业务能力的现代新型技术人才, 以适应社会的需求。

摘要:中职学校主要培养为厂矿企业生产一线的工程技术人才, 这样学校对学生的理论知识水平和业务能力的培养提出了严格的要求。为了培养合格的、高素质的工程技术人才, 在工程力学教学中, 对工程力学教学手段、教学方法以及对学生的培养方向等方面深入的探索, 以提高教学质量。针对中职学校工程力学教学中常见的几个问题, 我们从教学内容和教学方式两个方面探讨一下工程力学的课程教学。

关键词:工程力学,课程教学,教学实践

参考文献

[1]范钦珊.工程力学[M].北京:高等教育出版社, 1998.

[2]刘鸿文.材料力学.4版[M].北京:高等教育出版社, 2004.

8.《工程力学》课程教学方法探讨 篇八

关键词:《工程力学》 教学方法 实例比喻 引导式 对比法

中图分类号:G633文献标识码:A文章编号:1674-098X(2011)03(b)-0198-01

《工程力学》主要包括理论力学和材料力学两大部分,是高职机械类的一门理论性较强的技术基础课,在专业课程体系中占有重要地位。一方面,它在专业课与基础课之间起桥梁作用,为后继的机械原理、机械零件等技术基础课和专业课提供必要的理论基础,但同时,作为一门理论性较强的实用性学科,工程力学的知识可以为分析和解决工程实际问题打下重要基础。因此。如何提高力学教学质量,进而有效保证和相关专业课的衔接,提高学生运用所学的力学知识,解决实际工程问题的能力,便成为研究本学科素质教育的主流话题。下面是笔者在工程力学课程教学中的几点体会。

1 聯系日常生活实例丰富教学内容

《工程力学》是一门比较枯燥的学科,概念多,理论性强,抽象而难以理解,课堂上我们在讲授理论知识的同时尽可能地使理论与实际相结合,丰富理论的内涵,突出理论的应用价值。这样在某种程度上能够减少枯燥性。特别是开始第一节课的绪论,更要上得活泼生动。在这节课里,主要是介绍工程力学这门课程的性质、目的和任务,我们可以通过形象生动的具体事例配合多媒体演示详细介绍工程力学在现代技术及生产实践中的应用情况,我们还可以通过身边一个简单例子,工程力学对这部分内容应尽量联系日常生活实例。如当讲到圆轴合理截面空心轴比实心轴合理时,用稻麦茎的截面也是空心圆截面来加以说明,通过举例,使学生觉得力学并不深奥,而是与生活实际密切联系,使他们产生学习兴趣,并化为一种学习动力,从而提高课堂效果。

2 运用恰当的比喻巧记教学内容

老师在讲课的过程中采用直观、恰当的教具和生动、贴切的比喻,可以把抽象的概念和理论化难为易。

比如:讲解弯曲正应力公式推导时,用书本模拟弯曲梁。纸页模拟纤维层。可以直接的看出纸页一部分受拉、另一部分受压,中间有一张纸既不受拉也不受压。这种教具虽简陋些,但却是唾手可得,既经济方便,又能化抽象为直观。人的一切学习都包含有记忆,只有有了记忆,人们才能在实践中积累经验,使先后的经验、知识联系起来。教给学生一些记忆方法,不但能使学生对课程的知识记得牢固准确,而且也可以激发学生的学习兴趣,提高学习成绩。如在画有均布载荷作用的梁的弯矩图时,可把均布载荷比作天空中下的雨,则弯矩图曲线就好比一把撑开挡雨的伞,进而确定抛物线的开口方向。由此把弯矩图的规律就牢记了。

3 善于设计问题进行引导式教学

“引导式”教学法是按照“以学生为主体.以教师为主导”的教学指导思想,从发展学生的主观能动性着手,将开发学生智力和能力作为课堂教学的一种行之有效的方法加以贯彻。“引导式”教学法一般由“设置问题—— 讲授—— 讨论—— 小结”4部分组成,是一种教师讲授和学生参与相结合的教学方法。例如在讲授“梁在纯弯曲时横截面上的正应力”一节的内容时,可以这样来安排教学内容。

(1)设置疑问。根据以往讲授“梁在纯弯曲时横截面上的正应力”的经验,对于目前的学生来说,公式的推导过程可以淡化.但对于梁在纯弯曲时横截面上正应力的分布规律。以及横截面上任意一点正应力大小的计算公式应作为重点内容来讲解。可向学生提出以下两个问题:①梁在纯弯曲时横截面上的正应力是怎样分布的?②横截面上正应力的大小与哪些因素有关?使学生带着疑问听课。

(2)内容讲授。在讲解梁在纯弯曲时横截面上正应力的内容时,要紧紧围绕上面提出的两上问题来进行,可以设置简单试验:在梁弯曲前作出几条横线和竖线进行位置标记,依据梁受力弯曲后各条竖线、横线的长度、位置等变化情况从而判断梁在弯曲时的应力分布情况。就可以得出横截面上的正应力为什么会沿截面高度按线性规律分布,而且中性轴上的正应为零。离中性轴越远的点正应力越大,拉应力和压应力是如何区分的等等这些重点结论。在推导横截面上任一点正应力的计算公式时,要重点讲授横截面上的正应力δ与哪些因素有关,即与该横截面上的弯矩M、欲求应力点到中性轴的距离y以及横截面对中性轴的惯性矩相关。而且横截面上的正应力δ与弯矩M和欲求应力点到中性轴的距离y成正比,与横截面对中性轴的惯性矩成反比。从而使学生对公式理解得更加透彻。

(3)讨论问题。本节课内容讲授完后立即提出以下几个问题让学生讨论:横截面上任意一点的正应力计算公式说明了什么?生活中哪些设备构件的横截面形状设计是考虑到了应力的分布情况?在应用该公式时应注意哪些问题?讨论中,学生都能各抒己见,充分发表自己的观点。课堂气氛相当活跃,同时也搞清了梁在纯弯曲时横截面上正应力分布规律和计算公式。

(4)小结归纳。对学生在讨论中出现的错误观点及时加以更正,以防此类问题的再次发生。例如,在讨论中有些学生对横截面上拉、压应力如何确定还搞不清楚,可通过小结告诉学生,拉、压应力的确定主要取决于弯矩的正负号;又例如,学生对惯性矩的含义感觉到很抽象,不好理解,可从几何意义上对惯性矩,进行小结,等等。收到了良好的效果。

4 采用对比法增强学生对问题的理解

采用对比法可增强概念的准确性,使学生通过比较事物之间的联系与区别,突出各自的本质特征,便于理解和记忆。比如,力矩与力偶,一些学生往往由于对二者的概念不清。在做题中总是在表达式的书写和具体应用上出差错。在课堂教学中明确提出“力矩和力偶的异同点是什么”的问题,让学生思考、回答。通过教师引导.学生讨论、归纳,使学生在对比中认识到力矩与力偶有“三同”和“三不同”。所谓“三同”,即(1)力矩和力偶的符号规定相同;(2)单位相同;(3)都作为代数量处理,方法相同。所谓“三不同”,即(1)力对点的矩是某力对物体绕某点转动效果的度量;而力偶是一对大小相等、方向相反而作用线相互平行的力对整个物体转动效果的度量;(2)力对点的矩的大小和正负号随矩心的变化而改变;而力偶的力偶矩的大小和正负号与矩心无关;(3)力对点的矩等于力和力臂的乘积,它只能描述这个力对物体绕某一点转动的作用;而力偶矩是一对力,描述的是对整个物体转动的作用。对比法还有利于杆件四种基本变形时的应力分析、杆件设计问题,学生可以通过对比几种基本变形加深产生应力破坏变形的理解。由于在工程力学的课堂教学中使用了对比法来分析、讨论,不仅活跃了课堂气氛,而且可以启发学生发散思维,发挥其潜在的学习主动性。更好地提高工程力学课程的学习效率。

9.流体力学实验报告二 篇九

流体力学实验报告

康达效应实验报告 一 发现

康达效应(Coanda Effect)亦称附壁作用或柯恩达效应。流体(水流或气流)有离开本来的流动方向,改为随着凸出的物体表面流动的倾向。当流体与它流过的物体表面之间存在表面摩擦时,流体的流速会减慢。只要物体表面的曲率不是太大,依据流体力学中的伯努利原理,流速的减缓会导致流体被吸附在物体表面上流动。

这种作用是以罗马尼亚发明家亨利·康达为名。

实验

1.实验目的 观察流体流动发现某些问题和现象

2.实验装置 自来水龙头,汤匙,照相机,记录工具

3.实验过程及现

打开水龙头,放出小小的水流,把小汤匙的背放在流动的旁边。

工程实训

水流会被吸引,流到汤匙的背上。这是附壁作用及文土里效应(Venturi Effect)作用的结果。文土里效应令汤匙与水流之间的压力降低,把水流引向汤匙之上。当水流附在汤匙上以后,附壁作用令水流一直在汤匙上的凸出表面流动。

4.现象分析

Coanda 效应指出,如果平顺地流动的流体经过具有一定弯度的凸表面的时候,有向凸表面吸附的趋向。开自来水的时候,如果手指碰到水柱,水会沿着手臂的下侧往下淌,而不是按重力方向从龙头直接往下流。

工程实训

毛细现象实验报告

一 毛细现象

毛细作用,是液体表面对固体表面的吸引力。毛细管插入浸润液体中,管内液面上升,高于管外,毛细管插入不浸润液体中,管内液体下降,低于管外的现象。毛巾吸水,地下水沿土壤上升都是毛细现象。

在自然界和日常生活中有许多毛细现象的例子。植物茎内的导管就是植物体内的极细的毛细管,它能把土壤里的水分吸上来。砖块吸水、毛巾吸汗、粉笔吸墨水都是常见的毛细现象。

二 实验

1.实验目的 观察流体流动发现某些问题和现象

2.实验装置 自来水,红墨汁,大小玻璃杯各一个,毛巾,不同粗细的吸管三根,照相机,记录工具

3.实验过程及现象

工程实训

1.把浸润液体装在容器里,例如把水装在玻璃烧杯里,由于水浸润玻璃,器壁附近的液面向上弯曲,把不浸润液体装在容器里,例如把水银装在玻璃管里,由于水银本身的表面张力大于水银与管壁之间的附着力,器壁附近的液面向下弯曲。在内径较小的容器里,这种现象更显著,液面形成凹形或凸形的弯月面。

2.毛细现象把几根内径不同的细玻璃管插入水中,可以看到,管内的水面比容器里的水面高,管子的内径越小,里面的水面越高。把这些细玻璃管插入水银中,发生的现象正好相反,管子里的水银面比容器里的水银面低,管子的内径越小,里面的水银面越低。

4.现象分析

10.将工程教育融入力学课程教学之中 篇十

关键词:工程教育;教育模式;力学课程;广义工程;创新

工程教育是为国家经济建设提供工程技术人才的主要渠道。如何开展工程教育,我国的教育工作者围绕创新型工程人才培养模式与教学内容、教学方法和教学手段,学生工程创新精神与实践能力培养,工程教育产学合作有效途径和方法,工程教育教师培养,工程教育的国际比较等议题开展了广泛的讨论和实践。本研究旨在构建由相互依托的力学课程和力学教学实践的教育体系,强化工程教育,研究和探索人才培养新模式,实施工程教育改革和卓越工程师培养计划。

一、将工程教育落实到力学课程教学中

力学属于技术科学或工程科学,力学教育是高等工程教育的重要组成部分。而力学课程又是高等工程院校量大面广的技术基础课程,因此明确该课程与工程学科之间的联系,选择工程学科中需要的实例,对技术发展过程给予充分关注,并围绕不同的层次和类别的培养目标而进行设计,开展对大学生的工程实践教育。

在力学课程中实施工程教育不是指简单地对工程知识的传授,也不是单纯指对工程人才的培养。它应该是科学知识、科学思想、科学方法、科学精神综合形成的一个体系。在这个意义上,构建力学课程工程教育平台,就是用与教学内容相关的实际问题作为载体,让学生在教师的组织和指导下有目的、相对独立地进行探索研究,从而促进学生思维水平的发展,提高学生运用知识解决实际问题的能力,并从中感悟到科学研究的基本策略和方法,得到科学思想的熏陶,从而培养工程专业学生将理论知识应用到实践中解决实际问题的实践能力。

(一)力学课程对工程教育的内在价值,即力学知识对学生工程启迪方面的作用

通过力学课程认识工程问题。以力学基础课程为载体,认识工程,并不断更新力学与工程的认知,通过以下环节:①生活中的力学与工程;②生产实践中的力学与工程;③重大领域中的力学与工程;④重大事故中的力学与工程问题。如上海“倒楼事故”的原因就是一个力学问题。将这些概念和理论通过课程教育学生,这样学生们的实践能力就可以在今后的解决复杂问题的过程中发挥重要的作用。

(二)提出工程问题,构建工程问题库

左铁镛院士表示:“对工程教育而言,现代工程学已进入‘社会工程’时代,未来工程师面临的挑战将主要来自‘非工程’方面。工程教育要建立‘大工程’的概念,引导受教育者正确认识和对待专业技术、人与自然的关系、人与社会的关系以及自身发展、社会发展等问题。”因此,应利用课程优势构建“广义工程”系统。

(三)力学课程的外在价值,即指力学知识系统对于社会生活的实用功能

这就是理论与工程实际的联系和应用。当前一些重大的科技成果都是与力学学科的高度发展分不开的。如:①航空、航天事业,人造卫星的发射,航天飞机的升空。②航海事业,大型船只的设计与制作,核潜艇的建造。③高速公路与高速铁路、大型桥梁的设计与建造。④飞速转动的计算机软、硬盘驱动器。⑤先进的体育运动器材与训练方法。总之,力学的内在价值和外在价值结合在一起,就明确了该课程对学生进行工程教育的目标。

二、营造适宜学生工程教育的实践环境

以创新实验为载体,让学生进行提炼、建模、测试、分析等科学研究过程。在实验教学计划中,增加丰富的实践项目,利用课堂和学习场所、实验室使计划具有活泼的、实践的、团队的特色。及时与外界沟通,通过广泛评估与评价不断改进计划。注重学生的团队精神培养,在实验中锻炼学生的交流沟通和协调合作能力,培养学生的团队意识;在教学资源允许条件下,鼓励本科生提前进入实验室,强化学生的工程实践能力和创新能力。

(一)根据创新能力培养规律,建立分层次合理的实验课程体系

按学生不同学习阶段对工程实践能力培养的要求,将实验课程体系分成基本训练、专业实验和综合研究实验三个层次:第一层次强调基础性,着重进行基本知识、基本操作、基本技能的训练,提供给学生丰富的基础知识,培养学生良好的实验习惯和逻辑思维能力;第二层次以专业必修实验课程为主,主要学习运用现代分析测试手段和力学方法研究结构和性能的实验原理、方法和技能,提高灵活运用知识、理论联系实际的能力;第三层次为综合性、研究性实验。综合实验打破了二级学科的界限,内容交叉组合,涵盖一系列过程,突出学生的主动性和独立性,提倡教学过程的个性化和多样化。

(二)改进实验内容,立足课程内涵建设培养学生创新能力

改革实验课程的内容,关键是要反映学科研究的最新进展,并符合培养卓越工程师计划的要求。在实验课程体系内,各门力学实验课程以实际训练的培养为指导思想,在教学中要重新审视传统的实验内容和实验方法,在保证基础性实验的前提下,减少验证性实验,增加设计性、探究性实验。对于实验课程体系中的不同层次的实验课程,分别提出相应的基础性、设计性、探究性实验比例,如在第一层次,以基础性实验为主,而在第三层次,则以设计性、探究性、综合性实验为主。实验按照内容分成:①规范化操作训练实验,主要让学生掌握必要的实验操作技能,培养学生一丝不苟的工作作风和严谨的科学态度;②探究性实验,进一步对实验中碰到的实验现象从理论的高度加以认识,如在实验中要求学生对实验采用的方法、实验过程、实验线路和实验目的等方面去思考;③设计性实验,主要拓宽学生实验思路,提高学生解决实际问题的能力,并且使实验教学内容更贴近学科发展和其他领域的需要。在探究性、设计性实验的教学过程中,强调教学方法从传统的以教师为主的模式转变为学生为主的模式,教师的作用更多地体现在科学研究方法的指导上,更好地促进学生开展自主学习、研究性学习,激发学生的学习兴趣和激情。

三、实践大学本科“全程实践教育”的新模式

在力学课程教育的背景下,学生深入到工程实际,将工程设计作为一个高于理论与实践的创新环节,从力学基础课程、力学基础实验、科研和工程项目毕业设计等环节强化工程教育,力学教育贯穿于工程教育的全过程,提高了学生的技术创新能力。

(一)开展课外科研与科技竞赛等活动,激发学生创新思维的原动力

引导优秀的学生参与科研项目和课外科技制作活动。在开放实验室的条件完善后,学生的课外活动可以利用开放实验室的有利条件,扩大参加课外科研活动的学生数。鼓励有兴趣的高年级学生积极参加“全国大学生力学实验竞赛”、全国“周培源大学生力学竞赛”及学生课外科研基金等活动。

(二)解决工程问题

学生如何将课堂上获取的理论知识应用到实践中解决实际问题是新世纪工程师所面临的一个挑战。力学基础课程对学生建模能力、工程设计的培养,是其他课程及各种形式的工程实践环节所不能替代的。通过问题的提出、猜想、假设、建模,并通过制订计划与设定研究问题,进行实验与收集证据,分析与论证,评估、交流与合作,最后通过答辩会,交流论证学生分析、解决问题的办法。

力求使学生做到以科学的认识论为基础,密切联系实际,对待科学技术问题始终具有探究精神和强烈的创新意识,掌握基本的科学方法、多方面的实践能力,激活掌握的各种知识储备,提高综合运用所学知识解决实际问题的能力;引导学生学会沟通与合作,培养团结合作、积极进取精神,使他们在德、智、体、美等方面的素质得到全面提高,个性与特长得到开发与持续的发展。

11.工程力学报告 篇十一

关键词:问题驱动,工程力学,教学

工程力学是工程类专业的支柱课程,具有理论性强、系统性强、逻辑严密、比较抽象、与工程实际有一定的联系等特点[1]。在本校新能源专业,工程力学是学生最早接受工程和基本理论知识的课程,使学生在学习力学知识的同时接受工程意识的启蒙和培养是工程力学课程的重要任务之一。在教学过程中重视工程实例对于工科专业学生的实践能力培养尤其重要,笔者在多年的实践教学中认识到教学中应该广泛联系工程实例,在课堂讲授过程中实例的应用容易激发学生的学习兴趣,培养学生运用所学的理论和方法分析解决工程实际问题的能力。下面列举一些和工程力学相关的生活和工程实例。

实例1将包装食品的塑料袋封口后,袋的边缘常做成锯齿形,或做出一个小缺口;易拉罐如何实现“易拉”功能(应力集中的应用)。

实例2美国哥伦比亚电影公司在1990年录制的电影Miracle Landing(九霄惊魂),电影讲述了1988年4月28日下午,美国阿罗哈航空公司243航班从夏威夷起飞前往檀香山,途中紧急迫降的故事。飞机客舱中段上方一大块天花板由一个小裂纹进而引发大破坏,飞机变成了“敞篷跑车”图1所示。(这个案例主要说明了“应力集中”的危害)

实例3竹子、芦苇、鸟的肢干骨的中空结构特点,这种结构既能满足生存需要,又减轻了自重,是大自然的造化,同时空心圆管状具有较强的抗弯抗扭等力学性能。(弯曲理论和扭转理论指出空心杆的抗弯能力和抗扭能力比同样截面面积的实心杆大多的)

实例4英国航空5390航班事故,空难情况是驾驶舱前挡风玻璃被突然喷出,机长大半个身子被吸出。事故原因是安装在挡风玻璃里的90颗螺丝钉中,84颗的直径为0.026英寸(1毫米),要比标准的小;其余的6颗的长度是0.1英寸(3毫米),则比标准的短。(这个案例说明了固定前挡风玻璃的螺钉小了半号,必然会造成应力过大或安全系数降低,因此发生了事故,可用来说明安全系数的重要性。)

实例5在暴风骤雨中,有些参天大树被连根拔起,但是竹子虽然其枝条狂舞,主干却屹立不倒,竹子中的竹节起到了很重要的作用。(根据欧拉公式,受压杆件的临界压力跟杆长的平方成反比,竹子的竹节相当于给竹子多加了约束,缩短了杆的长度,从而提高了竹子的抗失稳能力)

实例6云冈石窟第13窟如图2所示,是“五华洞”的最后一窟,洞内有著名的超高大佛像,又称“大佛窟”。在大佛的右臂和腿之间有一托臂力士,气定神闲的托起大佛近两吨重的右臂。托臂力士的应用,既巧妙地产生了力学作用,又起到了美观装饰效果。(大佛的手臂简化成材料力学模型就是一个受均布载荷的悬臂梁,托臂力士相当于在悬臂梁的自由端多加一个约束,采用这个措施减小了手臂固定端的弯曲正应力,提高了大佛手臂的弯曲强度)

实例7如图3、图4所示,单双杠、龙门吊车、油罐车和锅炉炉筒筒体体的的支支座座在在什什么么位位置置最最合合理理??((通通过过合合理理布布置置支支座座位位置置可可以降低梁的最大弯矩以提高梁的弯曲强度)

实例8兰州的中山桥(黄河第一大桥)在1956年加固时安装的弧形拱架的下面立柱的是由槽钢组成的,槽钢为什么没有集中放置,而是分散放置?(立柱承受压力作用,存在压杆稳定问题,槽钢放置时分散放置并且使得横截面对形心主轴的惯性矩基本相等,这种放置方式,提高了截面的惯性矩,进而提高了受压杆件的抗失稳能力)

实例9 1907年8月9日加拿大魁北克地区圣劳伦斯河上的魁北克大桥在施工过程中发生坍塌,1万9千吨钢材坠落河中,事故造成75人死亡,事故的原因是悬臂桁架的下弦杆失稳。

实例10 2000年10月25日10时,在南京电视台演播中心建造过程中,由于脚手架稳定性不满足,造成屋顶模板坍塌,6人死亡,34人受伤;1960年,罗马尼亚不加勒斯特的一座直径为90m的圆球面单层网壳因失稳发生倒塌事故,1988年加拿大一停车场的屋盖结构坍塌,1985年土耳其某体育场看台屋盖塌落,这些事故都和受压杆件的稳定性问题有关。

实例11 2015年7月6日,沈阳市大东区合作街某楼七楼和六楼两层阳台发生坍塌;2015年10月23日下午13时40分左右,吉林省辽源市龙山区一居民楼突发阳台坍塌事件。事故原因一般是阳台内的钢筋铺设位置不合理。(阳台属于悬挑构件,承受的外载荷主要是自重,阳台发生的主要变形形式是弯曲变形,根据学习的弯曲理论知识,阳台的上部受拉下部受压。钢筋是塑性材料适合承受拉力,水泥沙子是脆性材料适合承受压力,根据材料的力学性能,对于阳台,雨棚等悬臂板,钢筋应该配置在截面上部,若钢筋位置配置不对,则阳台容易坍塌)

实例12我们坐火车时候为什么能听到“咣当、咣当”声?连接暖气片的管道为什么要弯曲的?铁路线路由很多条钢轨组成,钢轨的接轨处留有空隙是便于钢轨在温度变化时能够自由伸缩;暖气的管道做成弯曲的,也是因为管道温度变化是可以自由伸缩(超静定结构中的温度应力)。

实例13为什么扁担要做成中间粗,两头细?(等强度梁的思想)

实例14 1985年8月2日,日本航空公司一架波音747巨型客机,满载着包括日本著名歌星坂本九和一对新婚夫妇在内的524名旅客和和机组人员,由东京飞往大阪。起飞后不久,随着机尾的一声巨响,气压隔板断裂,飞机失控坠毁,除4名幸存者外,全机520名旅客和机组人员丧生,造成世界航空史上的最大惨剧。根据飞机断裂处的照片,说明该机肇事“元凶”是飞机气压隔板的疲劳破坏。(隔压板的断裂正是力学中的疲劳断裂)

参考文献

[1]王珂晟,薛春芳.工程力学课程育人功能的发掘与探索[J].力学与实践,2012(1):82-84.

[2]欧淑彬.提高工程力学课程教学效果的几点体会[J].安徽工业大学学报,2008,25(3):215-216.

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