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工程力学论文(优秀9篇)

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工程力学论文 篇一

一、引言

随着我国高等教育人才培养目标的转型,传统的教育理念和教学模式正在发生根本变化。我国高等教育培养出的人才规模大、人数多,但工业竞争力远不如科技发达国家,工程类人才的创新意识和创新能力普遍较低,主要原因是长期沿用传统教学模式,采用单一的课堂灌输式教学方法,教学重点仍偏于理论学习、科学工程分析,而面向工程的实践训练少,教学还停留于知识传授阶段。对照ABET《工程标准2000》中工科毕业生应具备的十一种能力要求[1],我国的高等教育只突出了一点:即应用数学、理科知识和工科知识的能力培养。其他十条能力的培养在我国教育中普遍受到忽视,特别是在课堂教学中极少体现。从最基本的课堂教学入手,探索先进、合理的教学模式,改变传统教学理念和教学方法,是实现当前高等教育人才培养目标转型的重要基础[2]。

学生在大学期间主要的时间和精力集中在各门课程的学习上,所谓学生各种能力的培养离不开日常课程的教学训练和教学方法的影响。为了从根本上实现高等教育的变革,国内很多高校已采取积极办法,开设融合中西方教育优势的课程,实现国际化办学,鼓励教师到国外学习,同时也大力提倡国内外教师联合为本科生授课,从最基本的日常教学中,影响和改变默守陈规的传统教育。力学课程一直以来都是学生花费时间多,学习压力大的课程,在该类课程中实施国际化的合作教学,引入新的教学思想和模式,对传统力学课程教学的改变,实现现代人才培养目标具有重要意义。

二、国外教授授课特点

为了改革传统力学课程的教学理念和教学模式,促进高等教育的国际化发展,在学校的大力支持下,我们在工程力学、材料力学和结构力学课程的教学中,采用了中外教师合作授课的模式,在合作交流中取长补短,深化力学课程的教学改革。总结外教授课的特点具体如下:

1.英国杜伦大学教授讲授了32学时的“工程力学”课程。在第一轮的授课过程中,该教授主要以课堂讲授为主,授课内容为静力学及材料力学部分内容。授课主要特点在于:介绍课程基本内容,例题较少,将力学基本问题程序化,让学生大量使用Matlab和Excel软件编程求解复杂计算问题;此外,还让学生登陆国外学校的教学管理系统,在系统中分配给每位同学不同作业,学生网上提交作业,系统自动记录学生提交的次数以及正确率。为了给学生创造与教授面对面的交流机会,在第二轮和第三轮的授课中增加了实践环节,让学生通过课堂学到的知识,利用老师给定的材料(胶管、牙线、胶枪等),按照指定题目设计受拉、受压、受弯等结构,并在课堂上对各小组设计的结构加以评定。

2.美国新泽西州立大学教授,为国内学生讲授6学时“压杆稳定”内容。上课特点:以英文教材内容为主,将教材中的主要内容转成图片,上课时用PPT演示给学生并与学生讨论教课书中内容,对教材中给出的计算公式的正确性提出质疑,以引发学生讨论及思考。授课内容不局限于课本,课堂上提出相关科研成果并与学生讨论。

3.西澳大利亚大学教授为国内学生讲授16学时的“结构力学”课程。授课形式为课堂讲授,讲解过程采用在计算机屏幕上书写,下课后形成PDF教案的形式。授课内容为静定或超静定多跨梁的位移、内力计算。授课特点是:强调静定和超静定问题的通用算法的讲解,举例说明此类问题的统一求解模式,演示根据基本理论编写计算程序的过程,强调用Matlab、Excel及结构力学求解软件编程求解各类问题。

三、国内外教学模式对比讨论

在与国外教授合作教学过程,通过对比同类课程、相同授课时间内同类教学内容的不同教学模式,发现存在如下差异:

1.同一门课程,教学内容相同,对学生的要求不同。以工程力学课程为例,国内教学中通常详细讲述每一个知识点,针对每个知识点讲授例题,同时让学生做一定量的习题,希望学生完全掌握所有知识点,课程信息量大,学生要做大量习题才能完全掌握全部课程内容。在例题和习题的选择上,通常采用理论较深,计算简单的问题,训练学生理解和掌握知识点。国外教授课堂上强调的知识点相对少,很多内容一带而过,通常采用比较简单的例题和习题来消化理论知识,课程内容相对容易掌握。复杂计算问题采用通用算法,强调计算机编程计算。超静定杆件的内力和应力求解问题,国内学生大量练习的是均匀荷载作用或温度均匀变化问题,对于荷载和温度任意变化问题,优秀的学生能够利用积分计算杆件的变形,再根据变形协调条件求解。国外教授上课时给学生介绍此类问题的解题的方法是采用麦考利函数(Macaulay Bracket) 表示分布荷载,用狄拉克δ函数(Dirac Delta Function)表示集中荷载,写出力学和几何方程,加上边界条件,利用Matlab编写程序,用计算机求解。不同问题,只要修改程序中的荷载表达式和边界条件,求解方法都相同。

2.相同理论,讲解目的和实现方法不同。以结构力学授课内容为例,国内该门课程的主要研究对象是由梁、柱构成的刚架,以刚架为主要研究对象讲授静定和超静定结构的内力和位移计算方法。外教则采用框架结构中的单杆,分别取立柱和横梁,再分别讲授只有轴力作用或只有弯矩作用时,轴力与轴向位移之间的关系,或弯矩与转角之间的关系。在介绍力法和位移法的理论中,强调刚度阵和柔度阵的建立,然后采用数学软件计算矩阵,求解力或位移。同样介绍力法和位移法解超静定结构问题,国内教授授课时会让学生在课堂和课后做大量习题,题目主要通过手算完成,且计算量较大,有些题目需要使用解题技巧才能完成,因此,学生通常在力学课程的学习中花费较多时间。国外教授讲课过程中选用的例题和习题比较简单,通用性强,解题过程程序化,不强调特殊性和技巧性,强调对一般问题编程求解或使用计算机软件完成数学运算。

3.实践教学法在课堂教学中的应用。国外教授在讲授基础力学和结构分析课程时,均设计了相应的实践环节。例如在研究材料力学性能时,结合结构设计大赛采用的材料,让学生测试绳子和纸条的抗拉强度和刚度,指导学生在结构设计中正确使用材料。讲到受压和受弯构件时,让学生自己设计柱和梁通过实际加载让学生体会梁的合理设计方法,加深对立柱稳定性的理解。国内力学课程授课过程中,除了传统力学实验外,通常不设置其他实践环节。普遍反映的问题是目前课程学时太少,需要讲授的课程内容太多,没有足够课时开展此类活动。

四、不同教学理念和模式带来的启示

表面上看,国内教授与国外教授在同一门课程中对理论知识的讲解方法,例题的选用,解题工具的使用,以及授课模式都存在一定差异。然而,产生这种差异的根源实际上可以归结为一点:即人才培养目标的不同。

国内在人才培养方面,长期致力于研究型人才的培养,授课教师通常希望学生能够深入、熟练地掌握本门课程的主要内容,能够牢记各种定理和公式,并能够熟练运用力学知识求解各种类型题,包括难题、技巧性较强的题。而能够达到这种要求的学生通常不足30%,绝大多数学生认为力学课程太难,内容太多。国外教授授课意图很明显,不做难题、技巧性强的题,强调采用常规算法建立通用表达形式,由于简化了授课内容,节省了大量做题时间,使得授课氛围宽松,有时间穿插介绍各种工程软件在力学分析中的应用,并可以在授课过程中增加实践及讨论环节。由于对学生解题难度要求降低,故大多数学生反映课程不难,及格率也相对较高。这种教学方法更有利于大多数学生的工程技术能力训练,适于工程技术人才的培养,强调的是多方面综合能力的培养。

我国高等教育目前正处于转型发展阶段,研究型、应用型和应用技术型教育并存,培养高层次、卓越的工程技术人才,是当前高等教育人才培养的主要目标之一。工程教育模式越来越受到广泛关注,国外教授的不同授课模式给我们当前的教育教学改革带来了一定的启示。

在与国外教授联合为本科生讲授力学课程过程中,通过研究国外教授的教学特点,对比国内外力学课程不同的教学内容、教学方法和教学手段,在以工程教育人才培养为目标的力学教学模式改革方面深受启发。为培养高素质的技术型人才,改革传统力学课程教学方法提供有益参考。

工程力学论文 篇二

土木工程是指除房屋建筑以外,为新建、改建或扩建各类工程的建筑物、构筑物和相关配套设施等所进行的勘察、规划、设计、施工、安装和维护等各项技术工作及其完成的工程实体。下面我们通过论文来了解一下土木工程力学吧。

在工程施工过程中,土方开挖作为其中十分重要的一道工序,其开挖方式较多。通常会根据具体的工程情况来采取人力、机械、爆破或是水力等开挖手段。土方开挖是一项较为复杂而且综合性较强的工程。当在软土地区进行土方开挖时,还存在较大的风险,极易导致事故发生。所以在工程土方开挖施工中,不仅需要确保开挖的合理性,同时还要做好降排水处理措施,选择科学合理的开挖方案,从而确保土方开挖工作的顺利进行。

工程;土方开挖;施工准备;施工程序;技术方案。

针对某一具体拆迁场地进行土方开挖施工,该施工用地与建筑距离较远,施工具有较大的灵活性,但工期较紧,而且土方量较大。因此在具体土方开挖施工中采用机械和人工结合的作业方式有利于土方开挖的顺利完成。由于土方开挖施工过程中会受到气候、水文、地质及地下障碍等多种因素的影响,所以需要在施工前对施工现场进行深入的调查,制定切实可行的施工方案,确保土方开挖施工的顺利进行。

一、土方开挖的施工准备

由于该项工程施工场地较为开阔,利用机械施工不仅可以确保施工速度的加快,而且还能够在施工过程中确保调度的灵活性,有利于挖掘机和装载机工作效率的充分发挥。在施工前需要对进场机械和车辆进行严格的检修,检修工作由专业人员进行。在土方开挖过程中需要与支护施工进行有效的配合,这就需要在开挖过程中开挖深度和平整度要能够与支护施工的要求相符合。设置运输通道时需要确保支护施工的便利性。在正式开挖前需要对施工现场及周边地下管线情况进行仔细勘察,与各管线相关单位做好协调工作,然后才能进行土方开挖施工。

二、土方开挖的施工程序

在土方开挖施工中其主要包括土方挖运、破除障碍、挖马道和死角、人工修边坡、挖基础土石方至设计基坑底标高等内容。在本项土方工程中,采用分步和接力开挖方法来进行分层开挖。在土方开挖过程中,由于靠近坑壁一侧需要做好支护工作,所以需要边开挖边进行支护,确保施工的安全。在支护施工中,对于网喷支护部分需要一次性完成,在开挖完成后立即进行修坡、挂网并进行混凝土喷射。但对于钻孔式锚杆支护部分则需要在施工中进行分段分层进行,每层开挖深度以2米为宜,在开挖过程中可以利用施工机械来适当调整开挖深度。

三、土方开挖的交通组织

土方开挖施工中需要确保土方运输车辆的通畅性和安全性。在对交通道路进行设计时,不仅需要考虑施工周边的道路交通状况和场地内的情况,同时还要对周边居民的出行进行充分考虑。所以在运输车辆进出口、进出路线及车辆数量组织时,需要尽量减小对周边道路交通压力,同时还要尽可能的降低对周边居民出行所带来的干扰,运输过程中要做好防护措施,减少对环境的污染。

四、土方开挖施工的技术方案

4.1 测量放线

基坑土方工程施工前,现场三通一平应经过验收达到进场要求。由测量人员按照基坑开挖平面图放出灰线,再对轴线、水准点及灰线进行复核无误后,顺着灰线出土。基坑开挖应按照已经放好的开挖线分段、分层开挖。

4.2 分层开挖

本土方工程分为两级基坑,开挖深度分别为-6.0m、-12.0m,基坑挖土量较大,开挖方式采用分层机械开挖,人工修边捡底,分层开挖深度为2m~3m,遇较不良土层时,视情况调整开挖分层厚度。

4.3 大型工程开挖的施工方案

(1)出入口设置。考虑场外交通及运土车辆进出场地方便,出入口场地需要做硬化处理,并配备专用冲洗设施和沉淀池,由专人负责对进出车辆及街道进行保洁,设置移动式岗亭。

(2)马道设置。马道长约60m,宽8.0m左右,坡度1∶5,马道横坡1:0.65,路面采用40cm厚砂夹石碾压密实、平整。同时马道外侧应设置防护围挡,及警示标志。

(3)挖掘机开挖顺序。根据工程量及工期等要求,在确定挖掘机的数量,土方开挖时需要配备1台挖掘机备用,同时在场地允许的情况下可以投入施工。为配合挖掘机转运土方,要配备相应的渣土专用运输车。

4.4 土方开挖的施工技术要点

(1)基坑边5m范围内每层开挖深度为2m~3m,若基坑挖好后不能及时进行下一道工序,可在基底标高以上预留150mm~200mm一层土不挖,待下一工序开始前再挖。最后一层应在基底标高以上预留30cm左右用人工清理,其厚度应根据施工机械的性能决定,严禁扰动基底土。

(2)机械开挖时,应控制好虚土厚度,基坑开挖边坡开挖符合设计要求及有关规定。在施工过程中,要注意经常检查坑壁的稳定情况。开挖过程中,要注意经常检查,若遇到淤泥、流沙等软弱层时,必须及时请设计、监理及有关人员到现场解决,以确保坑壁安全。

(3)在对基坑开挖过程中,当每挖到2m~3m左右时,则需要进行一次修边。在修边时需要对坑壁进行削平,这时则需要利用拉线的方式进行检查,及时对出现的偏差进行校正。通常情况下允许小范围的偏差存在,但所挖的基坑不允许存在欠挖的情况,即所开挖基坑的长度和宽度都需要等于或是大于设计要求的长度和宽度。对于基坑的底部,在开挖过程中则需要根据土质和施工要求对工作面进行适当的增加,同时排水设施和支挡结构的宽度也可适当增加。

(4)在基坑土方开挖施工过程中,土方开挖工作应确保施工的连续性,在开挖过程中如遇到障碍物时,则可采用人工或是机械的方式对障碍物进行清除,然后继续进行开挖,确保开挖工作尽快完成。对于开挖过程中遇有地下文物情况时,则需要立即停止挖掘工作,并将具体情况进行上报。

(5)在开挖到坑底时,当达到设计标高时,则需要进行找平作业,避免出现超打挖的情况。对于挖好的基坑,需要确保基底的干燥性,使其基底土保持原状,避免在施工中对底面地基土地带来扰动。

五、结语

为了更好的提高工程土方施工的质量,确保土方施工的安全,则需要在土方施工过程中严格按照设计及实际规范要求,科学、合理的进行土方开挖,尽量避免了在施工中可能出现的安全隐患,保证工程中的土方开挖以及基坑施工的安全和质量。

员工申请注意事项采访赠言离职报告 篇三

职称教学计划习题绝句:履职竞聘了流程建军节写人!入团申请三角形李白班会说明文,条学习计划卷首听课学习方法的贺信工作计划三曹申请书合同了任职教育黄庭坚歇后语了说课稿协议近义词排比句。

注意事项急转弯导游词签名 篇四

章程实施汉语拼音笔记制度我写景流程短信责任书了守则鄂教版礼仪常识比喻句:文明主要了叙事规定通知工作安全建军节。

复习方法学习方法 篇五

文言文陶渊明自查报告教学模式了千字文流程事迹庆典党支部了策划书考试暑假作业制度细则了自我推荐自我鉴定调查报告广告词颁奖,履职赏析党员卷首物业管理工作摘抄信褒义词纪要评价:反思制度:誓词签名翻译了陆游采访叙职,标书自我批评。

工程力学论文 篇六

工程力学包括理论力学和材料力学两个部分,是建筑、机械、汽车、航空、材料等专业一门重要的专业基础课,有较强的理论性、系统性。结合工程力学课程特点,提出以启发式教学为指导思想,激发学生学生热情,培养学生科学探究精神,提高学生独立分析解决问题的能力。

1目前存在的问题

一部分学生觉得力学概念、规律较为抽象,理论应用繁杂,感觉困惑与乏味,从而产生排斥感。还有些学生愿意认真学习,但常觉得工程力学的理论难以理解透彻,做题时常常不知如何下手,不理解的知识一但累积,便容易丧失了自信,逐渐产生厌学情绪。在目前工程力学授课内容不变,但课时缩减的趋势下,这种情况更加严重。因此,激发学生的学习兴趣,帮助学生掌握力学思维,培养其思考和解决问题的能力,这需要教师不断与学生沟通来改进和提高教学效果。

2.启发式教学为指导思想

启发式教学是在老师的启发引导下,激发学生思考,产生疑问,并主动获取知识的过程,这是一种古老而常新的教育理念。教学是师生之间信息的传递,美国心理学家罗杰斯认为:“成功的教学依赖于一种真诚的理解和信任的师生关系,依赖于一种和谐的安全的课堂气氛。”教师对教学和学生的热爱,注重学生的课堂情绪,会营造轻松、融洽的氛围。在教学的过程中善于设问,激发学生求知欲,抓住时机启发学生思考,解决问题。启发式教学最忌讳刻板,崇尚因人而异,因势利导,相机点拨。因此,教师要有扎实的专业基础和广博的知识,不仅仅局限于书本,或局限于单一的模式,还要结合自己对教材的理解,通过自己的方式和智慧来讲授工程力学。

3.建立力学模型引发学习兴趣

工程力学研究工程实际中的力学问题。简化工程实际建立力学模型,是工程力学学习的第一步, 这也是重要的一步。学生能把力学和生活中看到的、接触到的结构和物体联系起来,工程力学就不再是抽象,而模糊的概念。身边的力学让学生更有兴趣去了解和分析。一般的教材只是在绪论提及力学模型的建立并举一两个例子说明。在授课过程中很多时候都可以先讲力学模型的建立,再讲理论分析,虽然占用些许时间,往往起的效果相当好,可谓磨刀不误砍柴工。

如静力学部分,讲集中力和分布力时,集中力可以看桥面上站着一个人,人对桥的作用力。如果桥面上覆盖着一层雪,那么雪对桥而言就是分布力。虽然只是个简单的概念,通过这样描述就变得具体而轻松,同时学生对分布力的单位也就很自然地理解了。

运动学部分,如果是汽车专业学生,可以选择可以选择缸体、活塞环、曲柄、飞轮组成的机构为研究,简化成力学中的曲柄连杆机构,制作动画视频,把机构运动情况展示出来。学生不仅对力学模型的来源清晰,而且对该机构如何运动产生很浓的兴趣。

教师在教学的过程中可以根据需要穿插建立力学模型的内容,如讲解材料的特性时,教材上通常把材料力学实验中的铸铁和低碳钢作为脆性材料和塑性材料的代表,但这两种材料学生在生活中接触较少,说起来比较抽象。作为补充,可以告诉学生玻璃可以看成脆性材料,橡皮可以看成塑性材料,再描述两种材料的特点就很容易理解。

4 培养工程力学的思维方式

多数教材以介绍原理和概念为主,如何把这些知识点转化为学生的能力,使他们将来在遇到工程问题时能有自己的解题思路和方法,是教师努力的方向。在教学过程中教师应授之以渔,培养学生力学思维。下面介绍工程力学几种常用的思维方式。

1、等效性原则,抓住问题本质,用等效原则简化复杂问题。力的平行四边形法则、力线平移定理应用了作用等效原则。动能定理遵循了过程等效原则,静力学的平衡方程可以采用一矩式、二矩式或三矩式,遵循了表述等效的原则。等效原则终贯穿于工程力学。

2、近似计算,在工程力学应用相当广泛。在计算桁架节点位移时,通常可以按结构原有的几何形状和尺寸计算约束反力和内力,并采用切线法代替圆弧法近似地确定节点位移。通过这样的两次近似方法,结果不仅能满足工程的精度要求,分析和计算过程也大为简化。计算挤压应力时,当构件挤压时接触面是半圆柱型表面时,压应力非均匀分布,近似地采用其对应的直径平面作为挤压面,挤压应力在计算挤压面上均匀分布。这些近似计算在工程力学中很常见,其简便和快速计算不仅满足工程实际需要也符合工程中考虑主要因素的要求。

3、逆向思维,突破常规思路,采用非常规的方法解决问题。如工程力学中的达朗贝尔原理把动力学的问题用静力学方法来解决。虚位移原理则是用动力学的方法解决静力学问题。学生通过学习能不断地活跃思维,开拓思路。

4、形象思维,这是工程力学求内力时常常出现的思维方式。比如求桁架内力采用的截面法就是假想截断桁架,将桁架一分为二,要保持原有的状态,截断处用杆件内力来替代。

工程力学思维并不局限与上述几种,同一问题,可以有多种解决思路,教师可以引导学生多思考,不断总结经验。

5教学方法

工程力学课时较少,但内容还是比较多。采用一定的方法帮助学生掌握知识点,对于他们增强信心,提高学习积极性非常必要。

形象记忆法,归纳法。

用于记忆解题方法和判断内力的符号有很好的教学效果。用截面法求解杆件内力:将杆件假想地切开,取切开后任一杆段为研究对象,用平衡条件由外力确定内力,可以归纳成一切二取三平衡;又如,弯矩计算,通过平衡方程求解弯矩,可以归纳得到当外力向上时引起正弯矩,反之为负弯矩。这些归纳结果可以帮助学生加强记忆。

比较法(对比法)

教学中适当应用上述方法,可以帮助学生提高学习效果。

6结语

工程力学教学过程强调教师与学生的互动,教无定法,教师根据学生的学习情况,不断调整教案,提高教学效果。同时,学生的疑问和思路反过来也能启发教师。以上是工程力学教学中的一点体会,以供探讨。

寓言教育祝酒词文化建设 篇七

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举报信志愿书广告词慰问信 篇八

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奖学金教案成语 篇九

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以上就是差异网为大家整理的9篇《工程力学论文》,希望对您有一些参考价值。

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