工程力学中的受力分析问题

栾凤艳

【摘 要】在工程力学中，受力分析不仅是常见问题，同时也是解决工程力学问题的主要方法。在工程力学中进行合理的受力分析能够对工程的发展、构筑物的设计、荷载设计等有关键性的作用。本文便从工程力学中的受力分析画法问题及实践出发，总结归纳提高工程力学中的受力分析准确性的具体方法，旨在为日后的工程力學中的受力分析问题的解决提供一定的参考依据。

【关键词】工程力学 受力分析 准确性

中图分类号：G4 文献标识码：A DOI：10.3969/j.issn.1672-0407.2017.18.176

工程力学主要是两个方面的内容：静力学与材料力学。而静力学是材料力学的基础，掌握静力学才能够进一步的学习材料力学。做好这两方面的力学研究，便能够更好的将工程力学中的受力分析问题更好的解决。解决工程力学中的受力分析问题，首先要做到准确的受力分析，进而减轻问题难度。而实际操作中的工程力学问题都较为复杂，需要相关人员进行综合性考虑，且有较高的准确的受力分析的能力，扎实的掌握静力学与材料力学，才能够对实际工程进行受力分析。

一、受力分析的画法

受力分析是通过找出研究对象在某个环境中所受到的外力并用画图的方式把每个研究对象所受到的外力更明显的表现出来。这是在工程力学中做出受力分析的关键方法，用画图的方式可以更方便的展现出来。而在进行受力分析的工程中，必须也要谨记先重力、再接触力的原则，最后其他作用力。处理工程力学问题中进行受力分析时，也要根据规则来进行合理的分析。下面对工程力学中的受力分析画法进行探讨：

（一）将进行受力分析的对象分离出来

首先，正确地将受力分析图画出，是学好工程力学的关键措施，选择研究对象，找准受力分析对象，然后将工程力学中进行受力分析的对象分离出来，必须要分离地彻底，然后将受力分析对象的简单结构图画出来，只需要画出受力分析对象，其他无关的对象就不需要画在这个结构图中。

（二）画出分析对象的主动力

其次，要把受力分析对象的主动力勾画出来，这个主要是将作用于分析对象上的集中力、力偶及载荷季度画出，其实，工程力学中的受力分析对象主动力也是比较好找的，同时也很容易将其勾画出。在画力的过程中，不能多画、漏画，要明确地指出这个力是由哪一个施力体施加的。

（三）再画出分析对象的未知力

工程力学中的受力分析对象的未知力相对于其他两种力而言，其的画法更为复杂、繁琐，也具有较大的难度，所以要清楚了解工程力学中的受力分析对象的未知力个数，将其受力方向以及其表示符号清楚地画出，这样能够正确地画出受力分析对象的未知力。

二、提高工程力学中受力分析准确性的措施

众所周知，工程力学中的受力分析问题对工科学生来说，它占据着极其重要的位置，也是专业课程中的重要内容，但是有不少的学生在学习的过程中对其的掌握程度不高，在后期的相关工作中也遭遇重重困难。因此，从以下几个方面来探讨提高工程力学中的受力分析准确性的具体措施：

（一）准确理解和把握力学概念及其内在联系

第一步要对工程力学中的受力分析相关理论知识进行深入理解，充分理解其中那几个非常重要的概念，如自由体、非自由体及主动力等，不能死记硬背式的学习这些枯燥的理论概念，要将其生活的例子结合起来再理解，同时也不要孤立背诵，也要通过这几个概念摸索其中的内在联系，熟悉并掌握工程力学中的受力分析相关概念，才能够为提高工程力学中的受力分析的准确性提供可能性。

比如：学习“非自由体”这个重要概念，它是指物体的运动受到限制，可以将教室内的事物结合来深入理解，这个课桌就属于非自由体，即使它本身具有重力，但由于受到地面的阻碍，所以不能乡下做自由落体运动，地面就是限制课桌运动的物体，约束着课桌的自由活动。这样就比较轻松、详细地了解到非自由体的概念，同时也可以记住自由体的概念，它与非自由体是相对的，它在运动的过程中不受到任何物体限制的。

（二）熟悉并掌握力学公理

熟悉并掌握工程力学中的受力分析公理也是其提高准确性的重要措施，其中就包括了作用力和反作用力公理、二力平衡公理等多项力学公理，只有将这些力学公理进行熟悉掌握，才能够在工程力学中的受力分析问题中得心应手，可以灵活地运用各种力学公理来分析对象的受力情况，不仅提高了准确性，还可以进一步提高学生的自我信心。例如：进行对二力构件的受力分析时候，就可以运用二力平衡公理，根据公理中两个力大小相等、方向相反，同时也处于同一水平线上的判断依据，了解其中一个受力的大小以及方向，能够很容易地判断出另一个力的方向和大小，也可以画出力的表现方式。

（三）准确表示力的方向

要想提高工程力学中受力分析的准确性，还必须能够判断出力的方向，只有在正确掌握力的方向基础上，才能够更加正确地对受力分析对象进行力学分析。根据相关了解，其中力的方向知识难点在于约束反力，为了简化它，必须要掌握好其的画法。约束是限制物体运动的周围物体，而约束反力是约束作用于被约束物体的力，在教学过程中，一些学生不能很正确地画出构件受力图，这个需要学生在平时的学习中进行不断地练习，刻苦之后，能够换得进步，通过自己的辛勤训练来加深对约束反力方向的认识和表示，并且要按照正确的表示规范来进行相应的表示，才能够进一步提高其的准确性。

综上所述，受力分析在工程力学中占据重要地位，也是其研究的重点和关键，其中进行准确地受力分析对于学生来说，这是必须所掌握的技能，同时也能够很好地考察学生的学业情况，懂得工程力学中的受力分析问题有利于后续工作的开展。因此，高等学校要大力提高对工程力学中的受力分析问题的重视程度，全心全力地培养能够应用工程力学相关知识解决实际问题的技术人才，采取有效措施，提高学生对工程力学中的受力分析问题的认识。工程力学中的受力分析是一门较难掌握的专业技能，而且在对工程力学中进行受力分析的过程中也会很容易出现各种复杂的问题，要想将力学工程中的受力分析问题处理得游刃有余，只有不断地提高力学工程中受力分析的精确度，熟练地掌握专业技能，才能更好地进行力学工程中的受力分析。

参考文献

[1]张寰.关于工程力学中的受力问题的探究[J].现代企业教育，2014，（20）：371.

[2]蔡晓娜.浅谈工程力学中的受力分析问题[J/OL].科技资讯，2016，14（07）：30-31.endprint