課程學習報告
課程名稱: 工程力學（一）
學院上海大學土木工程系
專業班級工程管理專業
學生姓名劉偉
學號 104a1639
任課教師盧欣
目錄第1章1
第一節1
第二節1
第三節2
第二章3
第一節3
第二節5
第三節6
第四節9
第三章12
第四章13
工程力學學習報告
第1章工程力學的研究內容、前景
第1節什麼是工程力學
工程力學是研究有關物質巨集觀運動規律，及其應用的科學。工程給力學提出問題，力學的研究成果改進工程設計思想。從工程上的應用來說，工程力學包括：
質點及剛體力學，固體力學，流體力學，流變學，土力學，岩體力學等。
人類對力學的一些基本原理的認識，一直可以追溯到史前時代。在中國古代及古希臘的著作中，已有關於力學的敘述。但在中世紀以前的建築物是靠經驗建造的。
隨著結構工程技術的進步，工程學家也同力學家和數學家一樣對工程力學的進步做出了貢獻。如在桁架發展的初期並沒有分析方法，到2023年，美國的橋梁工程師惠普爾才發表了正確的桁架分析方法。電子計算機的應用，現代化實驗裝置的使用，新型材料的研究，新的施工技術和現代數學的應用等，促使工程力學日新月異地發展。
第二節工程力學能幹什麼
由於相關行業的發展與國民經濟和科學技術的發展同步，使得力學在其中多項技術的發展中起著重要的甚至是關鍵的作用。力學專業的畢業生既可以從事力學教育與研究工作，
又可以從事與力學相關的機械、土木、航空航天、交通、能源、化工等工程專業的設計與研究工作，還可以從事數學、物理、化學、天文、地球或生命等基礎學科的教育與研究工作。從這個意義上講，力學專業培養人才的對口是非常寬的，社會對力學人才的需求也是很多的。
隨著力學學科的發展，在本世紀將產生一些新的學科結合點，如生物醫學工程、環境與資源、數位化資訊等。經典力學與奈米科技一起孕育了微奈米力學將力學知識應用於生物領域產生了生物力學和仿生力學；這些都是近年來力學學科發展的亮點。可以預料，隨著社會的發展，力學學科與環境和人居工程等專業的學科交叉也將會進一步加強。
第三節工程力學的前景
工程力學是不引人注目的。力學既是基礎學科，又是應用學科：作為基礎學科它與數理化天地生同樣重要，是機械、土木、交通、能源、材料、儀器儀表等相關工科的基礎；作為應用學科，它幾乎與所有工科專業交叉，直接解決工科專業發展和工程實際中的力學難題。
現在的工程力學專業，與時俱進，多增加了使用大型工程力學分析軟體解決實際問題以及利用計算機輔助測試系統進行工程測試和分析的學習。可以說，它亦理亦工，同時精通計算機。
就時代而言，工程力學也是碰到了好年頭，百業俱興，各類基礎建設開展得轟轟烈烈，工程力學無論參與到建築設計還是土木施工中都大有可為，能源採掘、船舶製造和太空飛行器製造，也都要充分用到力學知識，力學是工科中的「萬金油」專業。
第二章工程力學研究分析
第一節力的合成與分解
一、力的合成遵循平行四邊形法則
即力的合力即此二力構成的平行四邊形的對角線所表示的力f，如圖1-2-1(a)根據此法則可衍化出三角形法則。即：將通過平移使其首尾相接，則由起點指向末端的力f即的合力。
（如圖1-2-1(b)）
如果有多個共點力求合力，可在三角形法則的基礎上，演化為多邊形法則。如圖1-2-2所示，a圖為有四個力共點o，b圖表示四個力矢首尾相接，從力的作用點o連線力力矢末端的有向線段就表示它們的合力。而(c)圖表示五個共點力組成的多邊形是閉合的，即力矢的起步與力矢的終點重合，這表示它們的合力為零。
力的分解是力的合成的逆運算，也遵循力的平行四邊形法則，一般而言，乙個力分解為兩力有多解答，為得確定解還有附加條件，通常有以下三種情況：
①已知合力和它兩分力方向，求這兩分力大小。這有確定的一組解答。
②已知合力和它的乙個分力，求另乙個分力。這也有確定的確答。
③已知合力和其中乙個分力大小及另乙個分力方向，求第乙個合力方向和第二分力大小，其解答可能有三種情況：一解、兩解和無解。
二、平行力的合成與分解
作用在乙個物體上的幾個力的作用線平行，且不作用於同一點，稱為平行力系。如圖1-2-4如果力的方向又相同，則稱為同向平行力。
兩個同向平行力的合力（r）的大小等於兩分力大小之和，合力作用線與分力平行，合力方向與兩分力方向相同，合力作用點在兩分力作用點的連線上，合力作用點到分力作用點的距離與分力的大小成反比，如圖1-2-4(a)，有：
兩個反向平行力的合力（r）的大小等於兩分力大小之差，合力作用線仍與合力平行，合力方向與較大的分力方向相同，合力的作用點在兩分力作用點連線的延長線上，在較大力的外側，它到兩分力作用點的距離與兩分力大小成反比，如圖1-2-4(b)，有：
第2節固定轉動軸物體的平衡
1、力矩
力的三要素是大小、方向和作用點。由作用點和力的方向所確定的射線稱為力的作用線。力作用於物體，常能使物體發生轉動，這時外力的作用效果不僅取決於外力的大小和方向，而且取決於外力作用線與軸的距離——力臂(d)。
力與力臂的乘積稱為力矩，記為m，則m=fd，如圖1-4-1，o為垂直於紙面的固定軸，力f在紙面內。
力矩是改變物體轉動狀態的原因。力的作用線與軸平行時，此力對物體繞該軸轉動沒有作用。若力f不在與軸垂直的平面內，可先將力分解為垂直於軸的分量f⊥和平行於軸的分量f∥，f∥對轉動不起作用，這時力f的力矩為m=f⊥d。
通常規定繞逆時方向轉動的力矩為正。當物體受到多個力作用時，物體所受的總力矩等於各個力產生力矩的代數和。
2、力偶和力偶矩
一對大小相等、方向相反但不共線的力稱為力偶。如圖1-4-2中即為力偶，力偶不能合成為乙個力，是乙個基本力學量。對於與力偶所在平面垂直的任一軸，這一對力的力矩的代數和稱為力偶矩，注意到，不難得到，m=fd，式中d為兩力間的距離。
力偶矩與所相對的軸無關。
第三節平面力系的簡化與平衡方程
一、 平面任意力系向一點的簡化
主矢主矩
這一點稱為簡化中心。主矢等於力系中各力的向量和；力偶的矩等於力系中各力對簡化中心的矩的代數和。平面任意力系向平面內任選的簡化中心簡化。簡化結果：
1.等效於乙個力和乙個力偶的共同作用，既非乙個合力也非乙個力偶；
2.主矢與簡化中心位置無關，即對於任一點主矢都等於原力系各力的向量和，確定其大小和方向；
3.主矩一般與簡化中心的位置有關
二、力系簡化的方法：
1.將複雜的平面力系用力向一點平移的方法分解為平面匯交力系和平面力偶係；
2.分別按兩種力系的合成方法簡化得到主矢與主矩。
三、主矢的計算
主矢可以用代數方法，由x，y軸的投影合成。將複雜的問題分解為簡單的幾個問題，分別進行分析，再合成，這是解決複雜問題的有效方法
例題： 在邊長為的正方形的四個頂點上，作用有、、、等四個力，如圖。已知、、、。試求該力系向a點簡化的結果。
分析：原題直接向a點簡化，我們用不同的方法簡化，同學們可體會主矢與主矩的特性。力系先向b點簡化，得到主矢與，再向a點平移主矢，可以與書中結果比較。
簡化所得主矢與書中相同，其分量只與各力分量的代數和有關，與矩心即簡化中心無關。但與不同，用正方向表示（逆時針），其值為負表示實際方向為順。
主矢再向a點平移：再向a點平移應附加r''對a點的矩，加原b點的力矩。分解為與，所以主矢向a點平移的結果與教材相同，的實際方向為順時針。
四、平面力系簡化結果討論：
（1）主矢不為零，主矩為零：匯交力系。可以通過力的平移，確定力的作用點（即作用線）而簡化為乙個合力；
主矢不為零，主矩不為零：任意力系。
（2）主矢為零，主矩不為零：力偶係的合力偶矩；主矢為零，主矩為零：平衡力系。
最後簡化結果只有三種可能：合力、合力偶、平衡
五、合力矩定理： 平面任意力系的合力對作用麵內任意一點的矩等於力系中各力對同一點的矩的代數和。
《工程力學》課程標準
一 概述 一 課程的性質 該課程是道路橋梁工程技術專業的一門專業素質教育課程，是在多年教學改革的基礎上，通過對道路橋梁工程技術專業相關職業工作崗位進行充分調研和分析的基礎上，借鑑先進的課程開發理念和基於工作過程的課程開發理論，進行重點建設與實施的學習領域課程。工程力學涵蓋了原有理論力學和材料力學兩門...
《工程力學》課程標準
工程力學 是模具設計與製造專業的一門重要的主幹課程。在整個教 學過程中應從高職教育培養目標和學生的實際情況出發，在教學內容的深廣 度 教學方法上都應與培養高技能人才目標接軌。通過本課程的學習，使學 生達到以下目標 1.深刻理解力學的基本概念和基本定律，熟練掌握解決工程力學問題的定理和公式。能將實際物...
工程力學A
一 填空題 1.力對物體的作用效應取決於力的和這三個因素稱為力的三要素。2.兩物體相互作用的力總是同時存在，並且兩力分別作用於兩個物體。這兩個力互為與的關係。3.力偶是由一對的平行力組成的特殊力系組合而成的 4.常用的約束有 5.空間力系根據力系各力作用線的分布情況，可分為空間空間和空間 四 做圖題...