第一篇：工程力學

飛行器及其動力裝置、附件、儀表所用的各類材料，是航空航天工程技術(shù)發(fā)展的決定性因素之一。航空航天材料科學是材料科學中富有開拓性的一個分支。飛行器的設計不斷地向材料科學提出新的課題，推動航空航天材料科學向前發(fā)展；各種新材料的出現(xiàn)也給飛行器的設計提供新的可能性，極大地促進了航空航天技術(shù)的發(fā)展。

航空航天材料的進展取決于下列3個因素:①材料科學理論的新發(fā)現(xiàn)：例如，鋁合金的時效強化理論導致硬鋁合金的發(fā)展；高分子材料剛性分子鏈的定向排列理論導致高強度、高模量芳綸有機纖維的發(fā)展。②材料加工工藝的進展：例如，古老的鑄、鍛技術(shù)已發(fā)展成為定向凝固技術(shù)、精密鍛壓技術(shù)，從而使高性能的葉片材料得到實際應用；復合材料增強纖維鋪層設計和工藝技術(shù)的發(fā)展，使它在不同的受力方向上具有最優(yōu)特性，從而使復合材料具有“可設計性”，并為它的應用開拓了廣闊的前景；熱等靜壓技術(shù)、超細粉末制造技術(shù)等新型工藝技術(shù)的成就創(chuàng)造出具有嶄新性能的一代新型航空航天材料和制件，如熱等靜壓的粉末冶金渦輪盤、高效能陶瓷制件等。③材料性能測試與無損檢測技術(shù)的進步：現(xiàn)代電子光學儀器已經(jīng)可以觀察到材料的分子結(jié)構(gòu)；材料機械性能的測試裝置已經(jīng)可以模擬飛行器的載荷譜，而且無損檢測技術(shù)也有了飛速的進步。材料性能測試與無損檢測技術(shù)正在提供越來越多的、更為精細的信息，為飛行器的設計提供更接近于實際使用條件的材料性能數(shù)據(jù)，為生產(chǎn)提供保證產(chǎn)品質(zhì)量的檢測手段。一種新型航空航天材料只有在這三個方面都已經(jīng)發(fā)展到成熟階段，才有可能應用于飛行器上。因此，世界各國都把航空航天材料放在優(yōu)先發(fā)展的地位。中國在50年代就創(chuàng)建了北京航空材料研究所和北京航天材料工藝研究所，從事航空航天材料的應用研究。

簡況 18世紀60年代發(fā)生的歐洲工業(yè)革命使紡織工業(yè)、冶金工業(yè)、機器制造工業(yè)得到很大的發(fā)展，從而結(jié)束了人類只能利用自然材料向天空挑戰(zhàn)的時代。1903年美國萊特兄弟制造出第一架裝有活塞式航空發(fā)動機的飛機,當時使用的材料有木材(占47％),鋼（占35％）和布（占18％）,飛機的飛行速度只有16公里/時。1906年德國冶金學家發(fā)明了可以時效強化的硬鋁，使制造全金屬結(jié)構(gòu)的飛機成為可能。40年代出現(xiàn)的全金屬結(jié)構(gòu)飛機的承載能力已大大增加，飛行速度超過了600公里/時。在合金強化理論的基礎上發(fā)展起來的一系列高溫合金使得噴氣式發(fā)動機的性能得以不斷提高。50年代鈦合金的研制成功和應用對克服機翼蒙皮的“熱障”問題起了重大作用，飛機的性能大幅度提高,最大飛行速度達到了3倍音速。40年代初期出現(xiàn)的德國 V-2火箭只使用了一般的航空材料。50年代以后，材料燒蝕防熱理論的出現(xiàn)以及燒蝕材料的研制成功，解決了彈道導彈彈頭的再入防熱問題。60年代以來,航空航天材料性能的不斷提高,一些飛行器部件使用了更先進的復合材料，如碳纖維或硼纖維增強的環(huán)氧樹脂基復合材料、金屬基復合材料等，以減輕結(jié)構(gòu)重量。返回型航天器和航天飛機在再入大氣層時會遇到比彈道導彈彈頭再入時間長得多的空氣動力加熱過程，但加熱速度較慢，熱流較小。采用抗氧化性能更好的碳-碳復合材料陶瓷隔熱瓦等特殊材料可以解決防熱問題。

分類 飛行器發(fā)展到80年代已成為機械加電子的高度一體化的產(chǎn)品。它要求使用品種繁多的、具有先進性能的結(jié)構(gòu)材料和具有電、光、熱和磁等多種性能的功能材料。航空航天材料按材料的使用對象不同可分為飛機材料、航空發(fā)動機材料、火箭和導彈材料和航天器材料等；按材料的化學成分不同可分為金屬與合金材料、有機非金屬材料、無機非金屬材料和復合材料。

材料應具備的條件 用航空航天材料制造的許多零件往往需要在超高溫、超低溫、高真空、高應力、強腐蝕等極端條件下工作，有的則受到重量和容納空間的限制，需要以最小的體積和質(zhì)量發(fā)揮在通常情況下等效的功能，有的需要在大氣層中或外層空間長期運行，不可能停機檢查或更換零件，因而要有極高的可靠性和質(zhì)量保證。不同的工作環(huán)境要求航空航天材料具有不同的特性。

高的比強度和比剛度 對飛行器材料的基本要求是：材質(zhì)輕、強度高、剛度好。減輕飛行器本身的結(jié)構(gòu)重量就意味著增加運載能力，提高機動性能，加大飛行距離或射程，減少燃油或推進劑的消耗。比強度和比剛度是衡量航空航天材料力學性能優(yōu)劣的重要參數(shù)：

比強度＝/

比剛度＝/式中[kg2][kg2]為材料的強度，為材料的彈性模量，為材料的比重。

飛行器除了受靜載荷的作用外還要經(jīng)受由于起飛和降落、發(fā)動機振動、轉(zhuǎn)動件的高速旋轉(zhuǎn)、機動飛行和突風等因素產(chǎn)生的交變載荷，因此材料的疲勞性能也受到人們極大的重視。

優(yōu)良的耐高低溫性能 飛行器所經(jīng)受的高溫環(huán)境是空氣動力加熱、發(fā)動機燃氣以及太空中太陽的輻照造成的。航空器要長時間在空氣中飛行，有的飛行速度高達3倍音速,所使用的高溫材料要具有良好的高溫持久強度、蠕變強度、熱疲勞強度，在空氣和腐蝕介質(zhì)中要有高的抗氧化性能和抗熱腐蝕性能，并應具有在高溫下長期工作的組織結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。火箭發(fā)動機燃氣溫度可達3000[2oc]以上，噴射速度可達十余個馬赫數(shù)，而且固體火箭燃氣中還夾雜有固體粒子，彈道導彈頭部在再入大氣層時速度高達20個馬赫數(shù)以上，溫度高達上萬攝氏度，有時還會受到粒子云的侵蝕，因此在航天技術(shù)領域中所涉及的高溫環(huán)境往往同時包括高溫高速氣流和粒子的沖刷。在這種條件下需要利用材料所具有的熔解熱、蒸發(fā)熱、升華熱、分解熱、化合熱以及高溫粘性等物理性能來設計高溫耐燒蝕材料和發(fā)冷卻材料以滿足高溫環(huán)境的要求。太陽輻照會造成在外層空間運行的衛(wèi)星和飛船表面溫度的交變，一般采用溫控涂層和隔熱材料來解決。低溫環(huán)境的形成來自大自然和低溫推進劑。飛機在同溫層以亞音速飛行時表面溫度會降到-50[2oc]左右,極圈以內(nèi)各地域的嚴冬會使機場環(huán)境溫度下降到-40[2oc]以下。在這種環(huán)境下要求金屬構(gòu)件或橡膠輪胎不產(chǎn)生脆化現(xiàn)象。液體火箭使用液氧(沸點為-183[2oc])和液氫(沸點為-253[2oc])作推進劑，這為材料提出了更嚴峻的環(huán)境條件。部分金屬材料和絕大多數(shù)高分子材料在這種條件下都會變脆。通過發(fā)展或選擇合適的材料，如純鋁和鋁合金、鈦合金、低溫鋼、聚四氟乙烯、聚酰亞胺和全氟聚醚等，才能解決超低溫下結(jié)構(gòu)承受載荷的能力和密封等問題。

耐老化和耐腐蝕 各種介質(zhì)和大氣環(huán)境對材料的作用表現(xiàn)為腐蝕和老化。航空航天材料接觸的介質(zhì)是飛機用燃料(如汽油、煤油)、火箭用推進劑（如濃硝酸、四氧化二氮、肼類）和各種潤滑劑、液壓油等。其中多數(shù)對金屬和非金屬材料都有強烈的腐蝕作用或溶脹作用。在大氣中受太陽的輻照、風雨的侵蝕、地下潮濕環(huán)境中長期貯存時產(chǎn)生的霉菌會加速高分子材料的老化過程。耐腐蝕性能、抗老化性能、抗霉菌性能是航空航天材料應該具備的良好特性。

適應空間環(huán)境 空間環(huán)境對材料的作用主要表現(xiàn)為高真空(1.33×10[55-1]帕)和宇宙射線輻照的影響。金屬材料在高真空下互相接觸時，由于表面被高真空環(huán)境所凈化而加速了分子擴散過程，出現(xiàn)“冷焊”現(xiàn)象；非金屬材料在高真空和宇宙射線輻照下會加速揮發(fā)和老化，有時這種現(xiàn)象會使光學鏡頭因揮發(fā)物沉積

而被污染，密封結(jié)構(gòu)因老化而失效。航天材料一般是通過地面模擬試驗來選擇和發(fā)展的，以求適應于空間環(huán)境。

壽命和安全 為了減輕飛行器的結(jié)構(gòu)重量，選取盡可能小的安全余量而達到絕對可靠的安全壽命，被認為是飛行器設計的奮斗目標。對于導彈或運載火箭等短時間一次使用的飛行器，人們力求把材料性能發(fā)揮到極限程度。為了充分利用材料強度并保證安全，對于金屬材料已經(jīng)使用“損傷容限設計原則”。這就要求材料不但具有高的比強度，而且還要有高的斷裂韌性。在模擬使用的條件下測定出材料的裂紋起始壽命和裂紋的擴展速率等數(shù)據(jù)，并計算出允許的裂紋長度和相應的壽命，以此作為設計、生產(chǎn)和使用的重要依據(jù)。對于有機非金屬材料則要求進行自然老化和人工加速老化試驗，確定其壽命的保險期。復合材料的破損模式、壽命和安全也是一項重要的研究課題。

第二篇：工程力學

工程力學、流體力學、巖土力學、地基與基礎、工程地質(zhì)學、工程水文學、工程制圖與cad、計算機應用、建筑材料、混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、工程結(jié)構(gòu)、給水排水工程、施工技術(shù)與管理。結(jié)構(gòu)力學，工程測量，土力學與基礎工程。

主要實踐性教學環(huán)節(jié)：包括工程制圖、認識實習、測量實習、工程地質(zhì)實習、專業(yè)實習或生產(chǎn)實習、結(jié)構(gòu)課程設計、畢業(yè)設計或畢業(yè)論文等，一般安排40周左右。

主要專業(yè)實驗：材料力學實驗、建筑材料實驗、結(jié)構(gòu)試驗、土質(zhì)試驗等

第三篇：工程力學導學

開發(fā)《工程力學》網(wǎng)絡導學課件芻議

“《工程力學》網(wǎng)絡課程建設與實踐”課題組為了做好電大開放教育試點項目本科課程的導學工作，汲取多年開放教育教學實踐經(jīng)驗的精 華，課題組深入研究并開發(fā)研制了本科《工程力學》課程的網(wǎng)絡導學課件。

該課件以建構(gòu)主義學習理論為基礎，運用系統(tǒng)分析方法確定導學目標，營建導學網(wǎng)絡多媒體 交互平臺，實現(xiàn)學員知、情、意、行共同參與的網(wǎng)絡環(huán)境，能發(fā)揮學員自主學習的主體作用。課件還能通過校園網(wǎng)絡進行及時性導學反饋，并且不斷更新監(jiān)控導學質(zhì)量的評估軟件。

因此，開發(fā)開放教育《工程力學》網(wǎng)絡導學的科研項目，能從理論到實踐，再從實踐上升為 新的理論，按項目七個階段上臺階，最后取得比較顯著的科研成果。

構(gòu)設切合學員實際的導學欄目 

該課件的導學欄目能緊密結(jié)合學員自主學習的現(xiàn)狀，進而取得導學的良好效果。 開放教育本科學員多為在職人員，具有不同的學歷起點和知識背景,其與在職工作、家務負 擔等諸項矛盾相對突出，學習難度比較大。課題組創(chuàng)設和豐富欄目時，正是從學員的這些實 況出發(fā)，主要欄目設置了“課程導學”、“課程內(nèi)容”、“典型例題”、“視頻課堂”、“ 作業(yè)解析 ”、“模擬測試”、“補修課程”等，輔助欄目設置了“在線討論”、“在線筆記”、“ 在線統(tǒng)計”等，并設計了“搜索”功能和“意見反饋”功能。

“課程導學”欄目中包含“課程說明”、“教學大綱”、“教師介紹”、“實施方案”和“ 考核說明”。這一欄目從課程的性質(zhì)、學分、特點，到課程主要學習的內(nèi)容、需要達到的目標、重點考核的目標、方式、課程主持教師、主講教師以及課程可利用的資源、取得答疑幫助 的 方式方法等都有明確的指導。學員通過該欄目對課程學習會有全方位的了解，十分利于完成 自主學習計劃。

“課程內(nèi)容”欄目主要是文字教材的概括和細化。其章節(jié)設立與文字教材相同，但又不是文 字教材的電子文本。進行這部分設計時，對具體的學習內(nèi)容細分成若干知識點，每個知識點 進行言簡意賅的介紹和與教材融會貫通的例解，這樣使學習者能通過導航目錄便能迅速找到 需要學習的知識點，進行有效學習。

“典型例題”欄目則對每章節(jié)的典型示范題，給出了詳細的解題步驟和解算過程，立足于提 高學員分析問題和解決問題的能力。由于該門課程的計算題量比較大，學員運用該課件的此 欄目，在理解知識要點的基礎上精學多練，便能掌握每項章節(jié)各類題的解題規(guī)律，水到渠成 地形成本網(wǎng)絡課程所要求的高新技能。

“視頻課堂”欄目能滿足學員對形象生動且務求實效的導學需求。開放教育學員的學習方式 是基于媒體的自主學習，故對本課件中教師聲情并茂、場景交融的講解備感親切，不僅能聽 其聲還能觀其人，更易于接收和掌握，實際采用率大幅度增高。 “作業(yè)解析”欄目則通過視頻錄制，能有效解析各章節(jié)的知識點，講解作業(yè)步驟及其要點，順理成章地使學員順利完成形成性考核的作業(yè)。

“模擬測試”緊貼課程考核內(nèi)容和方式，客觀題機器能自動顯示分值，給出主觀題答案。這 對學員進一步掌握課程內(nèi)容，提高應用型高新智能更為實用。

“補修課程”欄目是針對那些?？齐A段《工程力學》學習不夠扎實的學員而設計，容量和信 息量比較大，其主要特征為學員學習該網(wǎng)絡課程時更加方便、更易學深學透。

研制學以致用多媒體網(wǎng)絡課件 

所開發(fā)的多媒體網(wǎng)絡導學課件，研制時能在學員“學以致用”上狠下功夫，其成果顯見成效，更加有利于培養(yǎng)出發(fā)展地方經(jīng)濟所急需的本科應用型人才。

課件導學主線系統(tǒng)化。學員運用此課件，便能對《工程力 學》教學大綱所要求的各章節(jié)要點 與重點，進行知識結(jié)構(gòu)資源的智能檢索，達到對自主學習全過程的導航控制，形成課件完整 的網(wǎng)絡導學結(jié)構(gòu)系統(tǒng)；提供基于Web的課件內(nèi)容瀏覽、優(yōu)選、管理等項功能，完備課程學習討論系統(tǒng)；課件配備了豐富、完整的知識點及思考題解答內(nèi)容，能通過“搜索”與“排疑” 功能，豐富對問題及其解答進行檢索與運用的答疑系統(tǒng)；課件分類題型有單項選擇題、判斷 題、填空題、計算題等形式，并提供標準答案和自動發(fā)送成績至教師郵箱，使配套習題及其 模擬測試系統(tǒng)更加適用；課件具備經(jīng)校園網(wǎng)絡，由學員提交作業(yè)、教師批改作業(yè)且反饋、對 學員的自學信息進行記載與處理等項功能，使學業(yè)統(tǒng)計與管理的形成性考核和管理系統(tǒng)更加 完善。

課件導學模式務實化。該課件所更新的典型例題欄目，能雙 向互動，指導學員解決重點、難 點和疑點，進行有顯著成效的自學；課程內(nèi)容、視頻課堂、PPT解析等欄目，能相輔相成，使學員進行基于網(wǎng)絡資源的自主學習步步上臺階……，課件所建構(gòu)的導學模型，既能完成個 別化學習、小組學習等組織形式，又能體現(xiàn)發(fā)揮學員認知主體作用的網(wǎng)絡特色，求真務實進 而卓有成效。

課件支撐學習自主化。課件能使學員實施適用于自身現(xiàn)狀的 分階段自學規(guī)劃，調(diào)用切合自主 學習實際的學習方法，合理調(diào)控該課程學習的全過程。課件更能根據(jù)不同的學員和學習群體，按需提供適合網(wǎng)絡學習的自主學習策略、協(xié)作學習策略、教與學指導策略等，支撐自主學習能由此及彼，由表及里，由內(nèi)到外，拾級而上，恰好到位。

課件導學方式多元化。該課件所具備的共性導學方式，既能 體現(xiàn)教師在校園網(wǎng)學習論壇上發(fā) 布教學信息的準確性，又能展現(xiàn)指導各章節(jié)相關活動的及時性；該課件所具備的個性導學方 式，既能體現(xiàn)對各位學員和各個學習小組自學支持的針對性，又能展現(xiàn)教師和學員之間開展 同步討論和異步交流的恰當性；分層次與分類別的導學方式，以該課程的學習內(nèi)容為導引，由學習過程的序列來確定……，在有的放矢所實施的多種方式中，學員可以自我管理、自我 控制和自我監(jiān)督，以自學的高收效成果來評定各種導學方式的優(yōu)勝率。

課件編制類別多媒體化。該課件編制出媒體的類別有：web頁 的“課程內(nèi)容”，BBS的“在線 研討”，視頻的“分級點播網(wǎng)上課堂”，PPT的“模擬測試”，數(shù)字化平臺的“直播課堂” ……。由此通過計算機實現(xiàn)了多種媒體組合，具有集成性、交互性和控制性等特點，使此網(wǎng) 絡導學課件能有越來越豐富的開放教學資源，供學員按需選用，更加開闊了自主學習的空間。

課件表現(xiàn)形式生動化。該課件的樹狀目錄清晰簡明，采用下 拉式的菜單方式，展示此網(wǎng)絡課 程整體結(jié)構(gòu)、章節(jié)層次和細化的知識點，便于把握這門課的知識結(jié)構(gòu)。動畫場景引人注目，色彩鋪墊賞心悅目，陪襯音樂娓娓動聽，描述性文字精煉準確……，能更大程度地吸引學員 的注意力，調(diào)動其學習的主動性和能動性。所制作的課件頁面題頭居頂框，左邊為目錄框架，下方為欄目開或關框架，右下角為主框架部分內(nèi)容，最大可以滿屏顯示；有可選擇開關，可選用恰當?shù)谋尘昂鸵魳?；網(wǎng)頁長度一般不超過三屏，在800*600屏幕分辨率下不橫向滾屏 ；采用了JPG、GIF、SWF等經(jīng)過壓縮的文件格式，能適用于不同的網(wǎng)絡傳輸速度……，這些都能更大限度地滿足學員對 開放教育本科自學資源的需求。

課件評估模塊優(yōu)質(zhì)化。一方面，課件所制作的模擬測試系統(tǒng)，對客觀題能自動評分，對主觀 題則給出標準答案自主評分，學員由此能隨時掌握自己對所學知識的階段性進度和所學會 的程度，有效推進此門課的自主學習；學員所評出的評分結(jié)果，經(jīng)校園網(wǎng)能能自動傳至教師 電子郵箱，便于責任教師因勢利導和因才施教。另一方面，課件設有“評價反饋”欄目，及 時收集學員和同類教師的各類反饋信息，據(jù)此能有所發(fā)現(xiàn)，有所總結(jié)，集思廣益，優(yōu)勝劣汰，以便及時修改和更新此網(wǎng)絡課件。從這兩個方面所不斷優(yōu)化的評估，都能確保此門課網(wǎng)絡 課件的導學質(zhì)量。 綜上所述，開發(fā)《工程力學》網(wǎng)絡導學課件是一個系統(tǒng)工程。課題組將現(xiàn)代遠程開放教育理 論研究與網(wǎng)絡課程的導學實踐相結(jié)合，其科研成果對于不同教學情境、不同類型的學員，都 能提供符合認知規(guī)律的導學資源，更能煥發(fā)學習者的學習主動性和能動性，對于提高教育部 試點項目的教學質(zhì)量，都能起到必不可少的作用。因此，該項目成果具有一定的開放教育理 論及其應用價值。

科研項目：2006年吉林省高等教育教學研究立項課題“《工程 力學》網(wǎng)絡課程建 設與實踐”。課題組負責人：柳吉華，課題組成員有：蘭文改、高慧波、王麗華、張立貴。 收稿日期：2007—06—22

作者簡介： 柳吉華（1965—），女，吉林人，吉林電大吉林分?？蒲刑幐碧庨L，副教授。王麗華（19 54—），女，吉林長春人，吉林電大圖書館館員。

（二）考核評價 閉卷筆試。

（三）教材選編 1．教材

《工程力學》（I），顧曉勤 劉申全，機械工業(yè)出版社，2006.1 《工程力學》（II），顧曉勤 劉申全，機械工業(yè)出版社, 2006.3 《材料力學實驗》，鄭文龍主編，國防科學技術(shù)大學，2008.1。2．參考書

《Engineering Mechanics － STATICS，Second Edition》（工程力學－靜力學，第2版），（美）Andrew Pytel，Jaan Kiusalaas，1999年。本書影印版由清華大學出版社出版，2001年8月第1版。

《Mechanics of Materials》（材料力學），（美）David Roylance，1996年。

《理論力學》（I）（第六版），哈爾濱工業(yè)大學理論力學教研室，高等教育出版社，2002.08 《材料力學》（I）（第四版），劉鴻文主編，高等教育出版社，2004.01?！恫牧狭W思考題集》，老亮主編，高等教育出版社，1990.06。

（四）條件保障

1．本課程的教學內(nèi)容具有較多的圖表，比較適合于采用多媒體課件教學，因此需安排在多媒體教室進行教學。任課教員應配備筆記本電腦，教室應配備多媒體設備及擴音設備。

2．實驗室設備應保證大型實驗分組人數(shù)每組不超過5人、小型實驗分組人數(shù)每組不超過2人。

3．建議主講教員參與課后輔導答疑及部分實驗課的指導，建議研究生的教學實踐可安排參與輔導答疑、批改作業(yè)及部分實驗課的指導。

I)本課程的主要特色及創(chuàng)新點

1.課程歷史悠久，積淀深厚，有一支教學與科研結(jié)合、教學水平與學術(shù)水平高、結(jié)構(gòu)合理的高素質(zhì)課程教學團隊。在多年的課程建設中，始終結(jié)合學科優(yōu)勢方向，不斷加強教學隊伍建設。經(jīng)過幾代人的不懈努力，目前已建成了一支以中青年教師為骨干力量，教學和學術(shù)水平高，可持續(xù)發(fā)展的課程教學團隊。該課程的歷任負責人和主講教師中產(chǎn)生了包括載人航天工程總設計師周建平教授、中國科學院院士于起峰教授在內(nèi)的大批優(yōu)秀人才。

2．實踐性教學環(huán)節(jié)軍事和航天特色鮮明。依托力學實驗教學示范中心建設，充分發(fā)揮力學、航天和材料的學科群優(yōu)勢，堅持實驗教學與科研、工程相結(jié)合，開設了“薄板壓縮實驗”、“固體推進劑力學性能測試”等特色實驗項目，形成了具有軍事和航天特色鮮明的實驗教學體系，構(gòu)建了培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力和綜合實踐能力的實訓平臺。

3.通過主辦和承辦全國、湖南省、學校的三個層次大學生力學競賽，增強了課程培養(yǎng)創(chuàng)新性人才的能力。該課程組從2005年開始連續(xù)兩次承辦全國“周培源大學生力學競賽”長沙賽區(qū)比賽、連續(xù)五次承辦湖南省大學生力學競賽、從上世紀八十年代開始每年主辦校級多種形式的大學生力學競賽。獲“全國周培源大學生力學競賽”個人一等獎、二等獎各一次和團體二等獎一次，為湖南省最好成績。所開發(fā)的電教片《材料力學思考和競賽》由高等教育出版社出版。多年積累的競賽經(jīng)驗在中國力學學會和湖南省教育廳主辦的競賽工作會議上進行了交流，起到了良好的示范作用

(II)課程與國內(nèi)外同類課程相比所處的水平

通過建設，該課程已具備良好的教學條件，包括教學標準、自編教材、高水平的多媒體CAI課件、完善的教學實踐環(huán)境、內(nèi)容豐富的網(wǎng)絡教學系統(tǒng)、全程視頻授課錄像（已上網(wǎng)）等，其建設的水平和規(guī)模在國內(nèi)同類課程中處于先進地位；錘煉出了一支整體學術(shù)水平高、集體攻關能力強、發(fā)展?jié)摿Υ?、結(jié)構(gòu)合理的師資隊伍；在教學內(nèi)容改革、教學手段、教學方法研究方面取得喜人的成績，2000年以來，課程組先后獲得湖南省教學成果一等獎1項，校教學成果二等獎1次，校教學優(yōu)秀集體一等獎1次、二等獎2次、三等獎1次，2人被評為全軍優(yōu)秀教師，3人次獲軍隊院校育才獎金獎，3人獲育才獎銀獎，1人獲學校教學優(yōu)秀個人一等獎，4人次獲學校教學優(yōu)秀個人二等獎。課程組輔導的學生近五年來的兩屆全國“周培源大學生力學競賽”中獲得一、二等獎各1人次，團體獎二等獎1次，是湖南省高校參加此類競賽取得的最好成績，在全國高校中也名列前茅。其競賽經(jīng)驗在中國力學學會和湖南省教育廳主辦的競賽工作會議上進行了交流，并在《力學與實踐》發(fā)表了有關力學競賽的論文4篇。

本課程的教學理念先進，教學隊伍穩(wěn)定、優(yōu)秀，所選教材優(yōu)秀，多媒體課件制作精良，課程整體水平達到了國內(nèi)同類課程的先進水平。

(III)課程目前存在的不足

1.本課程與國外同行的交流力度不夠； 2.教學方法研究與總結(jié)需進一步加強；

3.雖然在新一輪培養(yǎng)方案制定中，進行了與國際高水平大學同類課程教學內(nèi)容之間的對比研究，還需進一步深化

實踐教學的設計思想與效果

工程力學課程是工科專業(yè)的一門技術(shù)基礎課，具有很強的工程背景。工程力學實驗是工程力學課程教學中的一個重要環(huán)節(jié)，通過工程力學實踐教學加深學生對所學課程的基本理論、基本應用背景和基本測試技術(shù)的理解，提高學生綜合運用所學知識和實驗技能分析問題和解決問題的能力。通過學生獨立完成實驗設計、實驗制作、實驗數(shù)據(jù)獲取和實驗結(jié)果分析，培養(yǎng)學生利用所學知識和實驗技術(shù)知識獨立完成科學實驗能力。有助于學生掌握探索新的規(guī)律、尋找新的實驗方法，了解科學研究基本過程，培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識和發(fā)掘?qū)W生的創(chuàng)新能力。

為了達到較好的實踐教學目的，構(gòu)建了多層次的力學基礎實驗模塊。根據(jù)基礎力學系列實驗模塊的特點及其在各類專業(yè)人才培養(yǎng)計劃中的地位和作用，以工程力學課程理論與實驗教學多年的歷史積淀為建設平臺，進一步加強教員隊伍建設、精品教材和基礎條件建設，不斷探索基礎力學實驗的教學內(nèi)容改革、教學方法和手段改革，通過開發(fā)實驗教學資源，促進實驗教學經(jīng)驗交流，提高力學實驗教學能力與水平。

1.實踐教學設計思想

本著“基礎底蘊厚實、創(chuàng)新能力突出”的人才培養(yǎng)總要求，以培養(yǎng)與提高學生的科學實驗素質(zhì)和創(chuàng)新能力為目標，依托湖南省實驗教學示范中心－力學實驗中心建設，構(gòu)建了多層次的力學基礎實驗模塊，以滿足不同類型、不同專業(yè)的人才培養(yǎng)需要。

科學規(guī)劃力學實驗教學內(nèi)容，進一步推進力學實驗教學內(nèi)容的層次化和模塊化改革。通過將實驗內(nèi)容劃分為基本實驗、綜合實驗、創(chuàng)新實驗、演示實驗等四個模塊，精心設計每一個模塊的實驗項目組成。使不同類型、不同專業(yè)學生除完成教學大綱規(guī)定的實驗項目外，還可以從模塊中靈活集成相關創(chuàng)新性、探索性實驗項目。這種層次化和模塊化的力學基礎實驗教學體系，以學生為本，為因材施教、全面開放創(chuàng)造條件。

（1）基本實驗

作為培養(yǎng)學生基本實驗技能和動手能力的基本實驗，是各個專業(yè)的必選實驗?；緦嶒灢粌H僅是驗證力學基礎課程的基本理論，更重要的是通過具體的實驗，培養(yǎng)觀測力學現(xiàn)象、總結(jié)提煉力學規(guī)律的能力。同時也訓練學生的動手能力和儀器設備的操作技能，為后續(xù)課程打下堅實的基礎。該模塊共有12個實驗項目。

（2）綜合實驗 綜合實驗中相當大比例的實驗項目是直接來自于實際工程或從實際工程問題中提煉出來的。這些實驗涉及到力學基礎課程中多方面的知識，需要學生運用力學和測試技術(shù)等綜合知識來完成，是培養(yǎng)學生綜合能力的必要環(huán)節(jié)。該模塊共有14個實驗項目。如具有我校特色的“彎扭組合實驗”、“利用扭轉(zhuǎn)引伸器的切變模量測試實驗”、“薄板壓縮實驗”、“非金屬材料力學性能實驗”、“飛行器部件靜力學實驗”和“導彈結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù)分析與實驗”。通過這些實驗，不僅使學生掌握了工程力學相關的彎曲理論、穩(wěn)定性、強度理論等知識，還能使學生了解新型扭轉(zhuǎn)引伸器的設計思想、結(jié)構(gòu)復雜應變狀態(tài)的測試原理、薄板壓縮裝置設計技巧。讓學生了解到解決問題的多樣性，拓寬了解決問題的思路。

（3）創(chuàng)新實驗

作為因材施教的主要教學內(nèi)容，創(chuàng)新實驗是中心提出的若干精心設計的實驗命題，由學生自行設計方案，搭建實驗裝置，進行實驗，完成報告。這種方式充分調(diào)動了學生的積極性，注重學生獨立解決問題能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。該模塊共有8個實驗項目。如具有中心特色的“固體推進劑力學性能測試”、“受壓桿的固有頻率測量實驗”、“復合材料組件靜強度與剛度實驗”、“桁架結(jié)構(gòu)設計與實驗”。從實驗方案、實驗步驟、貼片、接線、加載、記錄、數(shù)據(jù)處理等整個過程完全由學生自己完成，通過不斷解決實驗中的各種問題，學生動手能力得到鍛煉，綜合素質(zhì)得到提高。

（4）演示實驗

特色演示實驗項目6個。學生可以通過操作演示實驗，觀察實驗現(xiàn)象，鍛煉了學生的觀察能力，加深對抽象的力學概念的理解。如理論力學演示實驗有哥氏慣性力、慣性主軸等動力學演示；材料力學演示實驗有各種高頻疲勞演示、沖擊實驗、純彎曲疲勞實驗、破壞斷口形貌展示和各種復雜結(jié)構(gòu)應力場演示等。

以上這四個模塊構(gòu)成了力學基礎實驗教學的主體，確保實驗教學課程體系的多樣性、完整性。

2.實踐教學改革

（1）錘煉了一支穩(wěn)定的力學實驗課程教師隊伍，為實驗教學的可持續(xù)發(fā)展奠定了基礎。實驗教學充分認識到建設穩(wěn)定的、高素質(zhì)的實驗教學師資隊伍是提高教學質(zhì)量的關鍵。力學學科的教師直接參與力學基礎理論與實驗教學是本中心的傳統(tǒng)，有效地實現(xiàn)了理論與實驗教學相結(jié)合，教學與科研相結(jié)合，學科建設與實驗室建設相結(jié)合。鼓勵專職教師與實驗技術(shù)人員的分工協(xié)作，設計與開發(fā)先進的、高質(zhì)量的實驗項目。要求年輕專職教師必須掌握主講課程涉及的主要儀器設備的操作和使用。科學的人才建設機制，確保形成了一支結(jié)構(gòu)合理、穩(wěn)定、高素質(zhì)的師資隊伍。

（2）加強教學和科研的有機融合，提高學生的工程素養(yǎng)。充分發(fā)揮優(yōu)勢，爭取承擔更多國家級高水平科研課題，及時將先進的學科前沿知識引入到教學實踐中。進一步加強與國內(nèi)外航空、航天、機械等領域科研院所的聯(lián)系，提高學生對工程實際問題的認識，強化解決工程實際問題的意識。

（3）積極探索實驗教學方法和教學手段改革。貫徹素質(zhì)教育和創(chuàng)新教育思想，注重實踐性教學，根據(jù)課程特點，采用理論與實踐相結(jié)合的講授方法，積極引導學生思考所學理論與工程實際中相關力學問題間的聯(lián)系。支持與鼓勵基礎力學理論與實驗授課教員積極投身教育教學建設、教學改革和教學研究工作，不斷探索新的教學思想和教學方法，支持教員參加國內(nèi)各種相關的實驗教學理論、方法的改革創(chuàng)新等方面的研討會和經(jīng)驗交流會，積極發(fā)表實驗教學經(jīng)驗和理論研究論文，提高教學水平。

（4）結(jié)合學?！笆晃濉北究平虒W條件建設，進一步完善力學實驗室建設。購置或研制先進的實驗設備和生動形象的力學模型。依托學院優(yōu)勢學科研究方向，繼續(xù)推進實驗教學改革，加強將科研成果轉(zhuǎn)化為實驗教學資源的機制研究，提升實踐教學的實力和水平。設計更多反映學科新成果、新技術(shù)的實驗，突出實驗的軍事應用背景；鞏固課內(nèi)單元實驗，加強綜合性、開放性課程設計實驗。進一步完善實驗體系，開展創(chuàng)新性實驗教學。加強和充實網(wǎng)上教學內(nèi)容，完善基礎力學系課程的理論與實驗網(wǎng)絡教學資源、虛擬實驗室、模型庫和素材庫。

3.實踐教學效果

依托學科優(yōu)勢，以力學課程體系、教學內(nèi)容、教學方法改革為主線，推進實驗課程體系的改革及內(nèi)容的整和優(yōu)化，建立了以素質(zhì)和能力培養(yǎng)為核心的實驗教學體系，有效地培養(yǎng)了學生的研究和創(chuàng)新能力。在2004年第五屆全國“周培源大學生力學競賽”中，我校本科學生姚雯榮獲一等獎。2008年“航天類專業(yè)課程系列教材建設與教學實踐”獲省級教學成果一等獎。2008年“工程力學教學組”和主講教師劉大泉副教授首次分別獲得了國防科技大學自設置教學優(yōu)秀獎后一直空缺的教學優(yōu)秀集體一等獎和個人一等獎。

通過實驗教學新體系的實踐，學生做實驗的積極性更高了，學生通過實驗研究問題的熱情被激發(fā)起來了，學生的實踐動手能力和創(chuàng)新能力明顯地得到了提高。例如學校學生張云龍和熊攀通過試驗測定分析，撰寫的論文“試驗機夾具的施力不均勻?qū)椥阅Ａ繙y定結(jié)果的影響”發(fā)表在《試驗技術(shù)與試驗機》雜志上

課程規(guī)劃

一、建設目標

2010年達到國家級精品課程水平要求,進一步加強精品教材以及相應的教學軟件建設，實現(xiàn)課程資源全國共享。具體工作包括：

1.進一步優(yōu)化“工程力學”網(wǎng)絡課程，形成工程力學的教學資源庫。2.編寫“工程力學”精品教案以及課堂教學軟件。3.2010年在科學出版社出版“工程力學”教材。

4.進一步加強“力學實驗教學示范中心”建設，完善已經(jīng)建成的實驗室，更新部分實驗設備，擴大實驗室的教學面積，進一步探索創(chuàng)新性實驗項目設置。5.針對航空航天與軍事方面的工程力學問題，編寫出版一部“工程力學教學案例分析”一書。

二、建設步驟

依據(jù)課程建設目標，為盡快達到國家級精品課程的要求，按如下步驟進行課程建設：

1.進一步加強師資隊伍建設，加大中青年骨干教員的培養(yǎng)力度，引進高水平高素質(zhì)的優(yōu)秀人才，不斷壯大師資隊伍，通過精品課程建設逐步形成一支結(jié)構(gòu)合理、人員穩(wěn)定、教學水平高、教學效果好的教員隊伍；

2.結(jié)合實際工程背景編寫具有專業(yè)特色的高水平教案，進一部完善網(wǎng)絡課件、電子教案；

3.注重教材建設。結(jié)合課程內(nèi)容和體系的改革成果，編寫出相應的理論教材、實驗教材、多媒體有機結(jié)合的立體化系列教材。

4.大力改革實驗教學的形式和內(nèi)容，購置最新的實驗設備，鼓勵學生自己設計實驗方案，多開設實用性、創(chuàng)新性實驗，實驗內(nèi)容結(jié)合工程案例；

5.完善、整合現(xiàn)有的教學設施和教學資源，合理運用現(xiàn)代信息技術(shù)等手段，課程內(nèi)容和教學資料上網(wǎng)開放，實現(xiàn)教學資源共享。三、五年內(nèi)課程資源上網(wǎng)時間表

1.目前課程內(nèi)容簡介、教學大綱、教員信息、教學進度安排、部分常見問題及解答、參考資料及相關課程資源鏈接、電子教案、電子課件已全部上網(wǎng)； 2.多名老師的全程授課錄像已上網(wǎng)，包括：

（1）“校優(yōu)”課程，主講教師劉大泉副教授講授的《工程力學》全程授課錄像2008年已經(jīng)上網(wǎng)；

（2）“校優(yōu)”課程，主講教師李道奎副教授講授的《工程力學》全程授課錄像2008年已經(jīng)上網(wǎng)；

（3）“校優(yōu)”課程，劉大泉副教授講授的60學時《材料力學》全程授課2007年錄像已經(jīng)上網(wǎng)；

（4）校教學督導組專家孫世賢教授講授的72學時的《理論力學》全程授課錄像2005年已經(jīng)上網(wǎng)；

（5）“校優(yōu)”課程，宋先村高級工程師的12個工程力學實驗的教學輔導錄像2008年已經(jīng)上網(wǎng)。

3.2010年9月電子教材、部分題庫等上網(wǎng)；

4.2011年6月基本實驗及綜合設計型實驗、個性化創(chuàng)新實驗教學全程錄像上網(wǎng)； 5.2011年12月主講教師雷勇軍教授和李海陽教授的工程力學全程授課錄像上網(wǎng)；

6.2011年12月完善的常見問題及解答和題庫上網(wǎng)

第四篇：專業(yè)英語 工程力學

1.In the finite element method ,the actual continuum or body of matter like solid ,liquid or

gasis represented as an assemblage of subdivisions called finite elements.these elements areconsidered to be interconnected at specified joints which are called nodes or nodal points.the nodes usually lie on the element boundaries where adjacent elements are considered to be connected.在有限元方法中，本來連續(xù)體物質(zhì)像固體液體氣體被看做是一個劃分后有限單元的集合。這些單元被認為是在指定的關節(jié)是相互聯(lián)系的,這些關節(jié)被稱為節(jié)點。這些節(jié)點通常附著在與附近單元相聯(lián)系的邊界上

2.With the program registered in some information support, and the data and proper control

commands added, the program is ready to be tested by submitting it for processing.At the beginning, the program will include some errors that may be syntax errors and logic errors.Syntax errors appears because some of the rules of the language are violated.Normally these can be easily detected and corrected.Logic errors correspond to the case that a syntax error-free program is submitted for execution, but it does not produce the desired results.隨著程序的編寫在信息的支持下，數(shù)據(jù)和合適的控制命令的增加，這個程序快速的被測試，通過提交它給過程。在開始時，這個程序會包含一些錯誤，語法錯誤和邏輯錯誤。語法錯誤出現(xiàn)，是因為一些語言規(guī)則被違反。通常這些能容易被發(fā)覺和改正。邏輯錯誤相應的原因，是一個語法自由錯誤程序被提交執(zhí)行，但是它沒有產(chǎn)生想要的結(jié)果。

3.This large discrepancy was explained by the proposal of Griffith that glassy materials

contained cracklike defects which are as stress raisers.Griffith argued that for the case of uniaxial tensile loading of a material containing a crack in the plane perpendicular to the tensile axis, the crack would begin to grow and cause ultimate failure at stresses below the theoretical strength.這個大的差異被Griffith的提議解釋，這個提議是玻璃質(zhì)材料存在易碎的缺陷即應力集中。Griffith認為，例如單軸拉力荷載作用一個物體上，附體在垂直于拉力軸線的平面上有裂紋，裂紋將開始增在，在理論強度應力下導致最終的破壞

4.In recent years, high-strength alloys have become increasingly widely used.Because

fabrication methods are often imperfect, many structures made from these materials contain cracklike defects.As a consequence of this, fracture prior to plastic yield has become an increasingly familiar mode of failure.Under these circumstances,designs based solely on resistance to plastic deformation are often inadequate when high-strength materials are used.It is, therefore, important for many applications to have a theory for metals which can either predict the breaking loads for structures containing flaws or cracks of known geometry, or predict the maximum tolerable flaw size for a given load.The subject of relating the fracture strength of a part to the size of the flaws it contains is called fracture mechanics.在最近幾年，高強度合金的應用變得越來越廣泛。因為制作方法常常不完美。許多用這些材料做成的結(jié)構(gòu)存在易碎的缺點。這個導致的后果就是，斷裂提前于屈服的破壞模式變得越來越平凡。在這些情況下，建立在完全抵抗塑性變形的基礎上設計，在使用高強度合金時，常常不適當。因此，一個應用對于能夠預測有裂紋和幾何缺陷的結(jié)構(gòu)的破壞，或是預測在一個荷載作用下，最大允許裂紋尺寸的理論就很重要。這個關于斷裂強度和相應的斷裂尺寸的學科被稱為斷裂力學

5.If the strain in the sample were to be strictly uniaxial, the holes would tend to elongate in

the tension direction and become smaller in the transverse direction.This would result in

long stringlike holes which would have little detrimental effect on the strength of the body.如果例子中的應變是嚴格的單軸應變，這些洞會趨向于拉伸沿著拉力方向，在橫向上變小。這會產(chǎn)生長線型的洞，這些洞對物體的強度會有一些不利的影響

6.Civil engineering is claimed to be the art of directing the great sources of power in nature for

the use and convenience of man.The part played by civil engineers in pioneering work and in developing wide areas of the world has been and continues to be enormous.Civil engineers must make use of many different branches of knowledge including mathematics, theory of structures, hydraulics, soil mechanics, surveying, hydrology, geology and economics.建筑工程被稱作豎起來的藝術(shù)，力量的來源于現(xiàn)實生活中人們的使用和舒適。發(fā)揮工程師在創(chuàng)業(yè)和在世界的發(fā)展中的廣大地區(qū)扮演著并將繼續(xù)充當重要的角色，土木工程師一定使用許多不同的學科，包括數(shù)學，結(jié)構(gòu)理論，水力學，土力學，測量，水文，地質(zhì)學和經(jīng)濟學

7.In a world that is becoming more and more interdependent, there is an ever-increasing need

to link communications systems on various continents and to provide live international television coverage.This need is now being met by the communications satellites.在一個越來越相互依存的世界里，對于把各個大陸的通訊系統(tǒng)連接起來和提供國際電視直播報道的需求不斷增長，這種需求現(xiàn)在被通訊衛(wèi)星所實現(xiàn)。

第五篇：工程力學課件

工程力學涉及眾多的力學學科分支與廣泛的工程技術(shù)領域，是一門理論性較強、與工程技術(shù)聯(lián)系極為密切的技術(shù)基礎學科，下面下班為大家?guī)砉こ塘W課件，供大家參考！

工程力學課件

1約束與約束反力

【目的與要求】、使學生對約束的概念有清晰的理解、掌握柔性、光滑面、光滑鉸鏈約束的 構(gòu)造及約束反力的確定；、能正確的繪制各類約束的約束反力，尤其是鉸鏈約束、二力桿、三力構(gòu)件的約束反力的畫法。

【重點、難點】、約束及約束反力的概念。、工程中常見的約束類型及約束反力的畫法。

自由體：在空間運動，其位移不受任何限制的物體。

非自由體：在空間運動，其位移受到某些方面任何限制的物體。

主動力：約束反力以外的其他力

約束 ——對非自由體某個方向的移動期限制作用的周圍物體。

約束反力（約束力）——約束對被約束物體作用的力。

約束反力的特點——約束反力的方向總是與非自由踢被約束所限制的位移方向相反。

一、柔索約束

1.實例

2.約束反力的特點：（拉力）

大小:待定

作用點；連接點

方向：柔索對物體的約束力沿著柔索背向被約束物體。

二、光滑表面約束

1.實例

約束反力的特點（FN）

大?。捍?/p>

方向：沿著接觸面的公法線指向物體內(nèi)部。

作用點：接觸點

三、光滑鉸鏈約束

1.固定鉸支座

1）實例

2）反力特點：(Fx,Fy)大?。捍?/p>

方向：互相垂直的二分力

作用點：鉸鏈轉(zhuǎn)動中心

2.可動鉸支座

1）實例

方向：垂直于支撐面

作用點：鉸鏈轉(zhuǎn)動中心

3.中間鉸鏈

1）實例

2）反力特點 大?。捍ā?/p>

方向：互相垂直的二分力。

作用點：鉸鏈轉(zhuǎn)動中心。

四.光滑球鉸鏈約束(Fx,Fy,Fz)

1.實例

2.約束及反力特點

1）約束特點：通過球與球殼將構(gòu)件連接，構(gòu)件可以繞球心任意轉(zhuǎn)動，但構(gòu)件與球心不能有任何移動．

2）約束力：當忽略摩擦時，球與球座亦是光滑約束問題

3）約束力通過接觸點,并指向球心,是一個不能預先確定的空間力.可用三個正交分力表示．

【小結(jié)】、本節(jié)課詳盡地介紹了工程中常見的各種約束 構(gòu)造及約束反力的確定。、光滑鉸鏈約束的不同類型所具有的特點和 區(qū)別是本節(jié)課的難點，、應通過扎實的練習，熟練掌握工程中常見的各種 約束及約束反力的正確畫法。

工程力學課件

2知識與技能

1、掌握力學的基本概念和公理。

2、熟練運用各個力學公理。

教學重點難點

靜力學公理的運用。

教學過程

所謂公理就是無需證明就為大家在長期生活和生產(chǎn)實踐中所公認的真理。靜力學公理是靜力學全部理論的基礎。

公理一 二力平衡公理

作用于同一剛體上的兩個力成平衡的必要與充分條件是：力的大小相等，方向相反，作用在同一直線上?？梢员硎緸椋篎=-F/或F+F/=0

此公理給出了作用于剛體上的最簡力系平衡時所必須滿足的條件，是推證其它力系平衡條件的基礎。在兩個力作用下處于平衡的物體稱為二力體，若物體是構(gòu)件或桿件，也稱二力構(gòu)件或二力桿件簡稱二力桿。

公理二 加減平衡力系公理

在作用于剛體的任意力系中，加上或減去平衡力系，并不改變原力系對剛體作用效應。

推論一 力的可傳性原理

作用于剛體上的力可以沿其作用線移至剛體內(nèi)任意一點，而不改變該力對剛體的效應。

證明：設力F作用于剛體上的點A，如圖1-2所示。在力F作用線上任選一點B，在點B上加一對平衡力F1和F2，使 F1= F2=F

則F1、F2、F構(gòu)成的力系與F等效。將平衡力系F、F2減去，則F1與F等效。此時，相當于力F已由點A沿作用線移到了點B。

由此可知，作用于剛體上的力是滑移矢量，因此作用于剛體上力的三要素為大小、方向和作用線。

公理三 力的平行四邊形法則

作用于物體上同一點的兩個力可以合成為作用于該點的一個合力，它的大小和方向由以這兩個力的矢量為鄰邊所構(gòu)成的平行四邊形的對角線來表示。如圖1－3a所示，以FR表示力F1和力F2的合力，則可以表示為：FR=F1+F2。即作用于物體上同一點兩個力的合力等于這兩個力的矢量合。

在求共點兩個力的合力時，我們常采用力的三角形法則：（如圖1－3b）所示。從剛體外任選一點a作矢量ab代表力F1，然后從b的終點作bc代表力F2，最后連起點a與終點c得到矢量ac,則ac就代表合力矢FR。分力矢與合力矢所構(gòu)成的三角形abc稱為力的三角形。這種合成方法稱為力三角形法則。

推論二 三力平衡匯交定理

剛體受同一平面內(nèi)互不平行的三個力作用而平衡時，則此三力的作用線必匯交于一點。

證明:設在剛體上三點A、B、C分別作用有力F1、F2、F3，其互不平行，且為平衡力系，如圖1-4所示，根據(jù)力的可傳性，將力F1和F2移至匯交點O，根據(jù)力的可傳性公理，得合力FR1，則力F3與FR1平衡，由公理一知，F(xiàn)3與FR1必共線，所以力F1的作用線必過點O。

公理四 作用與反作用公理

兩個物體間相互作用力，總是同時存在，它們的大小相等，指向相反，并沿同一直線分別作用在這兩個物體上。

物體間的作用力與反作用力總是同時出現(xiàn)，同時消失。可見，自然界中的力總是成對地存在，而且同時分別作用在相互作用的兩個物體上。這個公理概括了任何兩物體間的相互作用的關系，不論對剛體或變形體，不管物體是靜止的還是運動的都適用。應該注意，作用力與反作用力雖然等值、反向、共線，但它們不能平衡，因為二者分別作用在兩個物體上，不可與二力平衡公理混淆起來。

公理五 剛化原理

變形體在已知力系作用下平衡時，若將此變形體視為剛體（剛化），則其平衡狀態(tài)不變。

此原理建立了剛體平衡條件與談形體平衡條件之間的關系，即關于剛體的平衡條件，對于變形體的平衡來說，也必須滿足。但是，滿足了剛體的平衡條件，變形體不一定平衡。例如一段軟繩，在兩個大小相等，方向相反的拉力作用下處于平衡，若將軟繩變成剛桿，平衡保持不變。把過來，一段剛桿在兩個大小相等、方向相反的壓力作用下處于平衡，而繩索在此壓力下則不能平衡?？梢姡瑒傮w的平衡條件對于變形體的平衡來說只是必要條件而不是充分條件。

板書設計

1、公理一：二力平衡公理

作用于同一剛體上的兩個力成平衡的必要與充分條件是：力的大小相等，方向相反，作用在同一直線上?？梢员硎緸椋篎=-F/或F+F/=0

2、公理二:加減平衡力系公理

在作用于剛體的任意力系中，加上或減去平衡力系，并不改變原力系對剛體作用效應。

3、公理三:力的平行四邊形法則

作用于物體上同一點的兩個力可以合成為作用于該點的一個合力，它的大小和方向由以這兩個力的矢量為鄰邊所構(gòu)成的平行四邊形的對角線來表示。如圖1－3a所示，以FR表示力F1和力F2的合力，則可以表示為：FR=F1+F2。即作用于物體上同一點兩個力的合力等于這兩個力的矢量合。

4、公理四 作用與反作用公理

兩個物體間相互作用力，總是同時存在，它們的大小相等，指向相反，并沿同一直線分別作用在這兩個物體上。