《工程力学》学习心得（共10篇）
《工程力学》学习心得 篇1
大二马上就要过去了，在即将过去的一年的大学学习中，我们已经把力学中的理论力学和材料力学都快学习完了。这一年的学习让我了解了许多有关于力的新知识和计算的新方法，老师讲了很多例题的解法，特别是学习的方式更是让我的受益匪浅。
在半年学习力学的过程中，一开始，我以为力学不一定很难，因为很多内容是大学物理里的，所以我应该很容易掌握，但经过一段时间的学习后，我发现它并不是想象中的那么容易，首先，学习内容多，而且有部分特别难。除此之外在学习力学的过程中，还要必须学会画图，学会受力分析。
从老师刚开始老师给我们讲述有关于力学的一些基本知识，并阐明了学习的目标和宗旨到现在将近一年，有时感觉力学容易有时有感觉难。上学期力学考的不是很理想，就是因为有阶段没好好听课，导致材料力学里弯曲变形没学懂，考试前没好好复习，这学期刚开始还是有些吃力，但是后来就慢慢赶上老师的进度，感觉老师应该每次上课时应该穿插讲一点以前学过的知识来巩固我们以前的知识。老师也很负责，先把新知识仔细地将一遍，然后再将例题一一讲解一遍，然后挑一两道相似的习题给我们同学现场做，有时还会随意抽同学上黑板做。放学后，老师还会布置一定的作业，到每周力学实验课连同上次力学实验一起交上去。，每次上课都让同学把与上课无关的东西收起来。上课的时候每次做题他都会看看学生的步骤。到考试之前，他还会让我们找个时间来答疑。
通过上学期的学习，我发现其实态度比学习方法更重要，在学习中我们应该端正自己的态度，如果一个学生不能端正自己的态度，大学基本上也学不到多少东西。而且这种心态不能有丝毫松懈，一旦松懈，就得花更长的时间来“补课”。有句话说：“学如逆水行，不进则退。心似平原散马，易放难收。”
《工程力学》学习心得 篇2
教学过程中应该紧紧围绕调动学生主动性进行。如何提高学生学习兴趣, 是教师提高教学水平要研究解决的一个永恒主题。高职生普遍对工程力学的学习兴趣不浓厚,原因有如下几点:(1)随着高校招生规模的扩大和高职院校自身规模扩张的需要,招的生源越来越多,学生入学分数越来越低,还有部分生源是中职升高职,甚至是文科报读理工科的专业,文化知识掌握不扎实,尤其是与后续工程力学有直接关系的数学、物理等基础知识掌握得不好;(2)工程力学的概念、定理、公式较多,计算原理都比较复杂难于理解,高职生普遍的反应是看不懂也听不懂,甚至有的学生对这门课感到厌倦和害怕,极少数听得懂的学生也会觉得这门课很单调、枯燥,上课提不起精神,处于被动学习状态,既影响教学效果,又使学生学起来比较吃力。 (3)工程力系的例题、习题与工程联系密切,有些图形复杂难分析较为抽象化,且牵扯到的知识点、原理较多,学生常常有种无处下笔之感。
因此, 工程力学的教学关键是如何提高学生学习工程力学的兴趣,令学生兴致勃勃地钻研学习。若是“牛不喝水强按头”,则学生感到索然无味,自然提不起劲,学得消极被动,效果不佳。
结合教学实践,我谈谈在工程力学教学中激发学生学习兴趣的一些对策和方法。希望借此抛砖引玉,以利于提高课堂教学质量。
一、建立良好的师生情感
建立新颖的师生关系,多关心他们的学习和生活,了解他们的思想动态、情感及成长规律,不断调整教学方法和管理策略,主动激发学生热情。教学中对学生一视同仁,对不同层次、不同特点的学生分别施教, 让每个学生都能感觉到学习成就感,保持愉快的心情,激发学生学习工程力学的热情。当学生情绪低落或情感受伤时,教师积极沟通引导,帮助学生走出情感低谷,让学生学会笑对生活。“爱生自能受生爱”,建立良好融洽的师生关系,能创设最佳求知情境,激发学生学习所教课程的兴趣。
二、结合实际,使学生认识到工程力学的重要性
有些人误认为开设工程力学课程无关紧要, 对该课程的学习目的不明确、学习积极性不高。笔者根据多年教学经验和体会,列举一些后续课程、科学技术、工程技术中应用工程力学课程基本理论的实例, 以此说明工程力学课程在工科院校的重要作用及专业地位。
1.工 程 力 学 课 程 是 后 续 课 程的 基 础
工程力学是高等高职高专技术学校机械类、数控技术、模具设计制造类等工科专业的技术基础课,是科学、合理选择或设计结构尺寸、形状、强度校核的理论依据,为后续专业课的学习和应用奠定坚实的理论基础。例如:《机械制造技术》课程中, 需要用工程力学中点的合成运动和刚体平面运动的分析方法分析“连杆机构”和“凸轮机构”等各种机构的复杂运动;《机械设计基础》课程中 ,分析齿轮、传动轴、 蜗轮蜗杆的受力和变形,计算齿轮传动轴和蜗杆的强度、刚度,等等,都需运用工程力学中构件变形、双向弯曲与扭转组合变形的强度、刚度条件等理论;《金属切削原理》课程中,需要用变形与应变的知识分析金属切削时的剪切变形和剪应变;《金属切削机床》课程,计算支承件的弯矩、扭矩、刚度,计算传动件的疲劳强度等, 也要运用工程力学中弯曲与扭转的强度和刚度理论;《模具设计与制造技术》课程中要用到工程力学中的第三、第四强度理论等分析讨论变形物体的应力、应变状态,设计弯曲模具等。
2.工 程 力 学 在 科 学 技 术 、工 程 技 术 中 广 泛 应 用
工程力学中的基本理论在许多科学技术、工程技术中得到了广泛应用。如发射人造地球卫星,为了使卫星能进入预计的轨道, 需要用工程力学的运动学知识计算所需的初速度;飞机空投导弹。为了使导弹准确到达目的地或击中目标,需要用工程力学运动学与动力学知识计算导弹发射时间、发射速度和方向;高层结构在各种竖向荷载、各方向风载、地震作用下的受力情况等,也需运用工程力学中构件受力时的强度、刚度与稳定性条件分析计算。再如房屋、厂房、桥梁、铁路、隧道等的设计与建造,自行车、摩托车、汽车、挖掘机、收割机、各种机床设备的设计与组装等,打乒乓球、棒球、足球、篮球等发射速度的大小和方向的确定都离不开工程力学相关知识。
三、各种教学方法相辅助,使学生感受到工程力学的乐趣
1.多媒体教学
充分采用多媒体教学,将文字、图片、声音、动画视频融为一体,展现在课堂上。这种图文并茂、有声有色的情景式教学环境,使传统教学中枯燥抽象、用单一语言文字和图形难以讲清的内容变得生动形象,加深学生对课程内容的理解和应用。如讲剪切与挤压这一章时, 首先给学生播放电影《泰坦尼克号》沉船过程的视频,引导学生分析沉船的原因,然后利用剪切与挤压实用强度条件分析求解沉船因素, 最终得出导致这场海难的主要原因:(1)船速太快;(2)船的铆钉质量太差,不能抗高剪切应力最终断裂。
2.事 例 式 教学
在日常生活中有许多有趣的力学现象, 但人们一般对这些现象没有重视,没有细究,更谈不上用力学知识加以分析。实际上通过对常见力学现象的分析, 可以提高学生的感性认识,激发学生的学习兴趣,让学生认识到学习工程力学的重要性。如讲解力对点之矩时:扳手拧螺母怎样省力怎么费力,怎么转动扳手是拧紧或松开螺母;讲解力对轴之矩时:如何施力是开门、关门或门不动,施力大小及方向变化对开关门有何影响。再如讲解材料力学内力部分时设问:内燃机中的连杆用时间长了为什么会断裂;用剪刀剪纸箱,被剪纸箱面为什么不是竖直平面;钥匙用时间长了为什么会弯,丝锥攻螺纹时丝锥杆发生什么变形;桥式起重机的大梁、列车车厢的轮轴、汽车齿轮轴用时间长了为什么会弯曲,等等,这样就使学生有一定的新鲜感, 无形中提高了学习兴趣, 加深了对实际问题的认识。
3.启发式教学
教师在课堂教学中创设问题情境, 多提问几个为什么,启发学生思考,改变学生一味被动接受的局面,能促使他们开动脑筋,主动积极地思考,深刻理解和掌握所学知识,提高学习效率,强化效果。如讲圆轴扭转时,提出:(1)日常生活中常见的发生扭转变形的实例有哪些 (如汽车方向盘操作杆、钥匙开锁、丝锥攻螺纹等),并引导学生分析他们受力有什么特点,变形有什么特点? (2)为何减速箱中,常看见高速轴的直径较小,而低速轴的直径较大;为什么空心圆轴比实心圆轴较合理?
4.研讨式教学
研讨式教学是以学生自主学习为中心, 教师引导答疑为辅的教学方法。首先让学生选择自己感兴趣且与课程教学内容相关工程的实际题目, 通过网络或图书馆查阅有关文献资料,分析综合,写出总结报告或研究论文,教师利用课堂或答疑时间与学生进行交流和讨论。如在讲授压杆稳定性内容后,有的学生以正在建设的高楼脚手架突然坍塌事故引起10多人伤亡原因分析为研讨课题,通过查阅资料,分析总结,写了一篇研究论文,师生同堂利用压杆稳定性知识,从脚手架使用的材料是否符合要求,脚手架与地面的约束是否牢固,杆件的每节长度是否过长, 杆件截面形状及尺寸是否科学合理等方面进行分析讨论,寻找事故发生的主要原因。通过研讨,学生感受到学习科学知识和应用科学知识的重要性, 有利于培养学生的参与意识、自学能力和实践应用能力。
四、结语
学习物理力学的心得 篇3
关键词：物理力学；心得；措施
G633.7
力学向来是高考物理的重头戏，对高考成绩的影响很大.由于力学知识较为抽象，理解难度较大，很多学生往往不得其门而入，学习效果不甚理想.实际上，物理力学有很多的学习方法和技巧，只要方法和技巧得当，就能快速形成物理解题思维和能力，提高物理力学的学习效率.
一、端正学习心态，培养学习物理的兴趣
在学习电学和力学时，老师强调了这两个知识点的重要性和难攻性，导致很多同学都产生了不好的学习心态，如畏难厌烦心理、消极心理以及急于求成心理。物理固然是难学的，但只要端正学习心态，努力找到适合自己的学习方法，就能一步步的学好它。如在学习力的图示时，我们班同学就编了这样的顺口溜：“四定即定作用点、定方向、定标度、定长度，两标即标箭头、标数值和单位。”这样的学习方法不仅朗朗上口，好听易记，而且对知识点的理解也清晰透彻。俗话说的好，“兴趣是最好的老师”。在学习物理过程中，要培养浓厚的学习兴趣，我们上课时应该集中精力，积极参与到课堂上来，主动与老师互动，善于思考，提出疑难问题，勤于请教；收集阅读课外报刊读物，积极参加课外兴趣小组，设法解决有一定难度的题目，并且主动地寻找具有挑战性的学习任务，我们要明确自己的学习目标不是为了分数，而是切切实实地掌握和运用。
二、养成良好的物理学习习惯
物理思维是在日常积累的过程中逐渐形成的.因此，在学习过程中，学生要养成良好的物理学习习惯.首先，正确使用物理符号，养成规范、严谨的书写习惯，尤其要注意区分大小写及下标等.其次，对于方程式及关键演算步骤要做到书写规范，力求用精简的物理语言将解题思路准确清晰地呈现出来.再次，对于不会做的题目也要有拿分意识，尤其是一些压轴题往往计算难度很大，短时间内很难理出头绪，但可以按照题意向下推测，将可能用到的定理、公式书写下来，并适当加以计算及推导，这样不仅能够拿到一定的分数，也有助于理清思路，激发解题灵感。
三、明确被研究的对象
在高中物理力学教学中，解决物理问题时，首先要确定题中被研究的对象是什么，并把研究对象从特定环境中隔离出来，这样才能有效开展后面的解题过程.被研究对象可以是质点、单个物体或多个物体组成的系统等.根据解题需要，灵活选择恰当的研究对象，这是解决物理力学题的基础之一，一般可以采取“隔离法”或“整体法”.整体法是系统论中的整体原理在力学中的应用，思维形式遵循从局部到全局的过程，当分析整体对象之外的物体对整体的作用力，不需要考虑整体内部之间的相互作用力时，选用整体法.隔离法是指把分析的物体从相关的物体体系中隔离出来，作为研究对象.选择隔离法时，只分析该研究对象以外的物体对该对象的作用力，不考虑研究对象对其他物体的作用力。
四、总结解题方法和解题技巧
物理是一门系统性很强的学科，很多题目都有系统的解题方法，力学更是如此，我们在学习中要注意总结解题方法和解题技巧，以提高解题的速度和准确率，当然不是所有题目的解题方法都是一样的，但是物理原理就那么几个，什么样的题目要用什么物理原理，我们要进行总结，不要到了考试中才冥思苦想如何解题，这样就浪费了宝贵的时间。解题过程中，针对解题方法和解题技巧，我们要具体问题具体对待，不要千篇一律地套公式，也就是要将解题方法和解题技巧灵活运用。比如：解物理力学题的一般过程是首先对题意进行准确分析，确定研究对象；再对研究对象进行受力分析，注意分析原始力，不要边分析边处理力；根据具体情况对力进行处理，用平行四边形法则或者正交分解；对于平衡问题，列出平衡方程式，对于平衡态变化问题，列出加速度方程式；最后求得题目中要求的物理量。
五、加强归纳与梳理
高中力学学习的内容主要有牛顿运动三定律、万有引力定律、机械能守恒定律、动能定律、动量守恒定律等。其中牛顿定律为承接点，既深入了精力与动力学知识，也引出了机械与动量知识，有承上启下的重要作用；机械能与动量也引出了功、能等知识点。可以看出物理力学学习可谓环环相扣，并且物理力学考试题型通常不是只拿出一个定理公式来考核，而是将几个定理综合起来考查对知识系统的掌握情况，因而学习中需梳理力学各部分的内在联系，注重各个知识点之间的转换，建立起自身学习网络，全面掌握力学体系中的每一个知识点，脚踏实地掌握好基础，在此基础之上灵活应用。
六、掌握力学的解题策略及技巧
.对于静力学问题，首先要明确研究对象，将其从整体中隔离出来，个别情况下可以转换研究对象，具体方法主要有两种：要么将研究对象转换为另一物体，要么就扩大研究对象的范围，再分析其所受的外力.一般情况下，对于“原始力”的分析可用受力图来表示，结合具体情况可分别选取平行四边形定则、正交分解法、三角形法则等不同的分析方法，然后对其中的力进行合成或分解.对于受力平衡问题，要运用平衡条件“∑F=0与∑M=0”，列方程式来计算和分析；对于动态平衡问题，要结合各种力的具体变化来采取相应的解析法或图解法，然后加以分析.静力学问题主要考查学生对力的合成及分解方法的掌握，解决此类问题必须明确物体受力的形式、方向及数量，然后套用相应的解题策略。比如，当研究对象是叠加体时，一般采用隔离法；物体受三个力同时作用时，可以采取合成法，受四个以上的力同时作用时，宜采取正交分解法；若受力物体为杆或弹簧，则既可以受压力也可以受拉力，若受力物体为橡皮筋或绳子，则只能受拉力，且当三条以上的绳子有共同的交汇点时，每条绳子所受拉力一般不同。
动力学问题主要分为两种：一是已知物理受力，分析物体的运动状况；二是已知物体的运动状况，分析物理受力.这两种问题也可以以综合题的形式出现，其研究对象既可以是一个，也可以是多个，解题时要根据题目描述的情况，选择最佳解题策略，具体可以运用牛顿定律、动能定理、动量定理、机械能守恒定律等。
七、结语
总之，学习物理主要靠理解，不是听老师讲解就会懂的，只有反复思考、探索问题的实质，不断地独立思考才能真正懂得，才会求解各种各样的物理习题。
参考文献
[1]罗贤平.个人知识管理在高中生物学习中的应用研究[D].江西师范大学，2009.
弹性力学学习心得 篇4
大学时期就学习过弹性力学这门学科，当时的课本是徐芝纶教授的《简明弹性力学》，书的内容很丰富，但是由于课时有限加上我们自身能力的限制，本科期间只学习了前四章内容，学的比较粗略，理解的也不是很多，研一的这学期又有了一次学习的机会，通过杨老师耐心细致的讲解，我觉得弹性力学是一门十分有用并且基础的学科，值得我们去研究学习。
弹性力学与材料力学、结构力学的研究对象和研究方法上存在着一些差异，但是他们之间的界限却又不是那么明显。以弹性力学的平面问题为例，由弹性力学中平面问题的三套基本方程（平衡方程、几何方程和物理方程）和两种边界条件（应力边界、位移边界和混合）联立，就得到了求解两类平面问题（平面应力和平面应变）的一些基本方程。但是要由这些基本方程求得解析解，又是一个复杂而困难的问题。此时，引入结构力学中的力法和位移法，可以使得某些比较复杂的本来是无法求解的问题，得到解答。其中，位移法是以位移分量为基本未知函数，从基本方程和边界条件中消去应力分量和形变分量，导出只含位移分量的方程和相应的边界条件，求出位移分量后，再求出形变分量和应力分量的方法。由于位移法能更方便地处理方程中的边界条件，因此，课本中多用位移法来进行求解。在这个章节的学习中，要先复习、回忆结构力学中关于力法、位移法的知识概念，再总结弹性力学按位移求解平面应力问题的步骤和方法。
弹性力学也称弹性理论，主要研究弹性体在外力作用或温度变化等外界因素下所产生的应力、应变和位移，从而解决结构设计中所提出的强度和刚度问题。在研究对象上，弹性力学同材料力学和结构力学之间有一定的分工。材料力学基本上只研究杆状构件；结构力学主要是在材料力学的基础上研究杆状构件所组成的结构，即所谓杆件系统；而弹性力学研究包括杆状构件在内的各种形状的弹性体。
弹性体是变形体的一种，它的特征为：在外力作用下物体变形，当外力不超过某一限度时，除去外力后物体即恢复原状。绝对弹性体是不存在的。物体在外力除去后的残余变形很小时，一般就把它当作弹性体处理。
理论力学学习心得 篇5
在理论力学知识章节中，前面的静力学章节属于基础部分比较简单但也是后面的基石，希望大家在一开始学习的过程中不要掉以轻心。值得强调的是整个理论力学学习的核心是运动分析，因此一定要学好运动学这一章，能准确找到各运动要素之间的几何关系，建立好相应的加速度方程才能解题，这也是解其他类型题目的基础。请大家在此一定要注意，希望大家在学习的过程中能仔细认真的琢磨这一章的例题和习题，一定会对你有所帮助。至于动力学中的动量定理、动能定理只需学会建立方程即可，他们往往是某一个大题目中的一个步骤，真正需要大家注意掌握的是动力学中的动量矩定理和达朗贝尔原理，他们会结合运动学出题，属于难题类型，不过考试的题目难度不会超过书上例题的难度，大家只要会把书上的例题弄懂会做即可。虚位移章节其实深度挺深的，但对我们的要求不高，因此弄懂两道典型的杆件系统题目虚位移的关系足矣，以上就是我对整本理论力学知识的大概解读。对于理论力学要求不高的同学建议认真完成老师课后布置的作业，在考前再将课件浏览一遍，刷一些基础的题目即可，切不可平日不学再来考前突击，这样失败的例子在我周围比比皆是。另外一定要弄清理论力学当中的一些基础概念和基本方法，不要混淆，否则它会让你解题感到混乱和无从下手，因此有不懂的地方要及时弄懂，可以询问老师或者身边的同学，考前做一写典型题目熟悉基本的方法即可。还有和大家想说的是理论力学考试的题型全是大题目，没有选择题和填空题，希望大家做好心理准备。
前面说的都是应付考试的话，对于要求更高的同学我再提一些建议。俗话说兴趣是最好的老师，喜欢理论力学或者喜欢深究这门课的人你会发现她与数学分析这门课仿佛有着莫名的亲切感与熟悉感，只要你有对待学习数学分析的那份耐心和精神，那么我相信你的成绩绝对不会低于90分的。建议想以后参加周培源力学竞赛的同学认真地将书后的习题全部写掉，你一定会有所收获的!我仿照大一期间这次又建立了理论力学兴趣小组，讨论和研究理论力学的一些疑难点，通过这样的学习方式，我们的小组成员最后也都取得了优秀成果，大家理力成绩基本上都在95以上，当然我们也付出了相应的努力，我们真的认真地将书后所有的习题全部写完了，其中有些题目是有相当有难度的，当然这也为我们以后参加周培源力学竞赛打下了坚实的铺垫!
化学动力学学习心得 篇6
姓名：xx
学号：xx 1 什么是化学动力学
人类的生产实践离不开能量,几千年来使用的主要是化学能,即通过化学变化取得能量。人类从发明钻木取火就开始认识到化学能带来的好处。火药的发明使化学能与社会生活的关系更加密切欲取得化学能,必须使物质起化学变化,变化的速率越快获得能量的效率就越高。十九世纪中叶由于蒸汽机的发展,对钢铁和煤的需求急剧上升,矿主们已不能满足火药的效变,天才的诺贝尔发明了炸药。炸药的反应速率之快超出人们的想像，所以人类社会的要求是与化学反应的速率问题不可分的。化学动力学正是研究化学反应的速度的科学。化学动力学作为物理化学学科的一个分支已有很久的历史,并概括为研究化学反应的机理与速率的科学。化学动力学的发展经历了从现象的观察到理论的分析,从宏观的测量到微观的探索,因而它又分为宏观化学动力学和微观反应动力学,后者又称分子反应动力学。
2化学动力学发展历史
百年来化学动力学历经的三大发展阶段:宏观反应动力学阶段、元反应动力学阶段和微观反应动力学阶段。这三大阶段也体现了化学动力学研究领域和研究方法及技术手段的变化发展历程。2.1宏观反应动力学阶段
化学动力学作为一门独立的学科,它的发展历史始于质量作用定律的建立。宏观反应动力学阶段是研究发展的初始阶段,大体上是从19世纪后半叶到20世纪初,主要特点是改变宏观条件,如温度、压力、浓度等来研究对总反应速率的影响,其间有3次诺贝尔化学奖颁给了与此相关的化学家。这一阶段的主要标志是质量作用定律的确立和阿伦尼乌斯公式的提出。2.2元反应动力学阶段
元反应动力学阶段始于20世纪初至20世纪50年代前后,这是宏观反应动力学向微观反应动力学过渡的重要阶段。其主要贡献是反应速率理论的提出、链反应的发现、快速化学反应的研究、同位素示踪法在化学动力学研究上的广泛应用以及新研究方法和新实验技术的形成,由此促使化学动力学的发展趋于成熟。在此阶段有3次诺贝尔化学奖颁给了对化学动力学发展做出贡献的化学家。2.3微观反应动力学阶段
微观反应动力学阶段是20世纪50年代以后化学动力学发展的又一新阶段。这一阶段最重要的特点是研究方法和技术手段的创新,特别是随着分子束技术和激光技术在研究中的应用而开创了分子反应动力学研究新领域,带来了众多的新成果。尤其是20世纪80年代以来,仅从1986年到2002年的10多年间就有7次诺贝尔化学奖颁给了与此相关的化学家,可见其前沿性和创新性。
3化学动力学研究方法
3.1唯象动力学研究方法
也称经典化学动力学研究方法，它是从化学动力学的原始实验数据──浓度c与时间t的关系──出发，经过分析获得某些反应动力学参数──反应速率常数 k、活化能Ea、指前因子A。用这些参数可以表征反应体系的速率特征，常用的关系式有：
式中r为反应速率；A、B、C、D为各物质的浓度；α、β、γ、δ称为相对于物质A、B、C、D的级数；R为气体常数；T 为热力学温度。
化学动力学参数是探讨反应机理的有效数据。20世纪前半叶，大量的研究工作都是对这些参数的测定、理论分析以及利用参数来研究反应机理。但是，反应机理的确认主要依赖于检出和分析反应中间物的能力。20世纪后期，自由基链式反应动力学研究的普遍开展，给化学动力学带来两个发展趋向：一是对元反应动力学的广泛研究；二是迫切要求建立检测活性中间物的方法，这个要求和电子学、激光技术的发展促进了快速反应动力学的发展。对暂态活性中间物检测的时间分辨率已从50年代的毫秒级变为皮秒级。3.2分子反应动力学研究方法
从微观的分子水平来看，一个元化学反应是具有一定量子态的反应物分子间的互相碰撞，进行原子重排，产生一定量子态的产物分子以至互相分离的单次反应碰撞行为。用过渡态理论解释，它是在反应体系的超势能面上一个代表体系的质点越过反应势垒的一次行为。原则上，如果能从量子化学理论计算出反应体系的正确的势能面，并应用力学定律计算具有代表性的点在其上的运动轨迹，就能计算反应速率和化学动力学的参数。但是，除了少数很简单的化学反应以外，量子化学的计算至今还不能得到反应体系的可靠的完整的势能面。因此，现行的反应速率理论(如双分子反应碰撞理论、过渡态理论)仍不得不借用经典统计力学的处理方法。这样的处理必须作出某种形式的平衡假设，因而使这些速率理论不适用于非常快的反应。尽管对平衡假设的适用性研究已经很多，但完全用非平衡态理论处理反应速率问题尚不成熟。在60年代，对化学反应进行分子水平的实验研究还难以做到。它应用现代物理化学的先进分析方法，在原子、分子的层次上研究不同状态下和不同分子体系中单分子的基元化学反应的动态结构，反应过程和反应机理。它从分子的微观层次出发研究基元反应过程的速率和机理，着重于从分子的内部运动和分子因碰撞而引起的相互作用来观察化学基元过程的动态学行为。中科院大连化学物理研究所分子反应动力学国家重点实验室在这方面研究有突出的贡献。结语及启发
《工程力学》学习心得 篇7
一、力学课程在土木工程中的作用和地位
土木工程是个涵盖范围极广的一级学科, 下面设有结构工程、岩土工程、桥梁与隧道工程、市政工程、防灾减灾及防护工程、供热及空调工程等六个二级学科。土木工程专业的力学课程包括理论力学、材料力学、结构力学、土力学、流体力学、弹性力学等, 其中材料力学、流体力学和土力学配有实验课。力学课程是土木工程专业重要的专业基础课, 表1是我们学院土木工程专业建筑结构工程方向的部分培养计划, 可以看到, 在必修的专业基础课中, 力学课程占19学分, 是总学分的46%, 可见力学课程在土木工程专业中的地位。
学习力学课程的目的是为了进行工程计算, 对象包括:住宅、厂房、道路、桥梁、隧道等工程结构。若缺少对这些力学课程基本概念、基本原理以及求解方法的深入理解, 就很难真正掌握后续的专业课程, 如:钢筋混凝土原理和设计、钢结构原理和设计等, 也就无法开展有关工程设计、施工、监理乃至进一步的科研工作[2]。因此, 力学知识的掌握与否对于土木工程专业的学习有着举足轻重的作用。
二、力学课程中学习评价的现状
土木工程中的力学课程与工程实际问题紧密结合, 实用性强, 是基础课和专业课之间的桥梁, 上承高等数学等基础课程, 下启钢筋混凝土等专业课程, 在整个专业培养教育中起着承上启下的作用, 对培养合格的工程类人才更有着至关重要的作用。同时这些力学类课程又有自身的特点, 往往前后章节之间有着密切的联系, 前面知识如果掌握得不好, 后面的学习就会变得很困难。
以我们学校的土木工程专业为例, 前面很长一段时间内力学课程的学习评价采用传统的笔试一锤定音, 强调量化成绩。平时上课点名和作业占30%, 期末笔试成绩占70%, 但这30%的平时成绩其实形同虚设, 抄作业现象时有发现。这种只重结果不重过程的评价方式, 不能很好地反映学生学习的动态发展变化, 使学生无法及时找到自己的优势与不足, 也使教育者无法知晓关键问题之所在, 从而无法适时采取有效的教学方法, 促进学生创新能力与素质的提高。结果往往是学生等到期末时为了应付考试, 仓促应对, 有的勉强过关, 有的学生考试不及格, 需要来年重修, 浪费了宝贵的时间, 更严重的是, 这一阶段力学知识的缺乏对后续专业课程的学习造成了负面的影响。
三、发展性学习评价在力学类课程的实施策略
鉴于上述现象, 我们改变力学课程中的学习评价方式, 采用发展性学习评价, 这是一种全新的教育评价方法, 它包括形成性评价和终结性评价, 使学习过程评价与学习结果评价相得益彰, 以促进学生的全面发展为根本目的。在教学大纲中, 我们把平时成绩的比例从原来的30%提高到50%, 目的是使学生重视学习过程, 同时在教学过程中开展了以下的学习评价策略。
(一) 加强对学生课堂内参与程度的评价
高等学校最根本的任务是通过教师的课堂教学培养社会所需人才, 因此, 提高课堂教学质量是高校办学的宗旨。一方面, 教师在课堂教学中应采用启发式教学, 适时地提出问题, 启发学生思考, 调动学生思维的积极性, 使他们能主动、活泼、创造性地进行学习, 开展讨论。然后, 教师再进行细致地分析讲解。另一方面, 课堂教学离不开教与学, 教师在认真完成教学工作的同时, 学生课堂参与的积极程度对课堂教学质量的提升有着重要的推动作用。
因此对学生的课堂表现应有客观的评价, 评价标准中可以采用程度或层次的描述方法, 通过量化与评价结果挂钩。如:对于听课、实验的表现可以给出以下几个评价层次:表现主动积极, 注意力集中, 积极互动的同学可评定为A;注意力较集中, 表现较积极的同学, 评定为B;表现一般, 偶尔还要开小差的同学, 评定为C;不专心听课或参与程度较低的同学, 评定为D。这样就把学生的听课状态分成了四个层次, 通过对这些层次进行赋值使其量化, 并规定该评价内容在总成绩中的比重, 就对学生的课堂表现给出了较为细致的评价[3], 使其成为平时成绩的一部分。
(二) 加强对学生课外学习投入的评价
伴随着科学技术的快速发展, 新学科不断涌现, 学生所要学习的课程增多, 在总学时数相对稳定的情形下势必要压缩力学课程的学时, 这样有一部分教学内容需要学生课外完成, 或者说学生在课外需要花费一定的时间来巩固、强化和拓展课堂所学的内容, 包括阅读资料、完成作业。以前总是把学生的书面作业完成情况作为平时成绩, 但抄袭作业的现象屡见不鲜, 因此我们把作业作为其课外学习的一部分, 教师在课堂上采取课堂讨论或小测验的形式对课外学习内容进行检查, 就是以实际掌握的知识作为衡量标准, 而不是简单地以书面作业作为平时成绩的依据。课堂讨论和小测验一方面起到了学习评价的作用, 同时教师可以通过适当的讲解, 对这部分知识进行必要的总结, 把正确的方法和原理及时传授给学生, 使学生及时获得正确的观点和方法, 也便于反思, 对学习行为及时进行调整。
(三) 保证期末考试命题的质量
期末考试是终结性评价的主要形式, 教师应保证考试的命题质量, 以课程教学大纲为依据, 试题中要反映大纲重点要求的基本概念、基本原理以及基本计算方法[4]。严格按课程评价标准命题, 保证符合大多数学生水平的要求, 同时, 命题时要注意试题所涵盖的知识面, 注重考核利用所学知识解决实际问题的能力。也就是说, 试题的分量 (包括难度和计算工作量) 应该适中, 应使中等程度的学生在规定的考试时间内能有一定的复查计算结果的时间, 试题的措词应力求清晰准确, 以免学生对题意产生误解。最后, 为了掌握试题的分寸, 任课教师在拟好试题之后, 应认真地预做一遍, 对试题的难易程度、容量大小进行把控。总之, 要充分发挥评价的导向作用, 使学生既重视基本理论, 又自觉地注重应用能力的培养, 使终结性评价发挥更大的作用。
四、结语
经过一年多的教学实践, 发展性学习评价的优势已有所显现, 学生的学习积极性明显提高, 教学秩序明显改观, 当然还存在着很多不足, 需要在不断的教学实践中得到改进和提高。通过开展发展性学习评价, 我们认识到当学生从评价的消极应付者变为评价的主动参与者时, 学习状态发生了很大的改变。由于评价系统更加注重对学生阶段性成绩的评判和肯定, 使学生提高了学习积极性, 培养了科学探索的精神, 也使教师能及时有效地指导学生, 促进学生的进步与发展[5]。因此, 发展性学习评价能够比较好地发挥教育评价的导向、激励以及改进等功能, 更加注重学生能力的培养, 是值得尝试的评价方法。
摘要：文章阐述了力学课程在土木工程专业中的作用和地位, 分析了当前力学课程中学习评价方式的弊端, 提出了在力学课程中实施发展性学习评价的策略, 旨在提高力学课程的教学质量, 为提升土木工程专业的人才培养质量提供基础保证。
关键词：发展性学习评价,力学课程,土木工程
参考文献
[1]杨院.大学生学习评价的逻辑、实现与优化[J].中国高教研究, 2015, (8) :107-110.
[2]马崇武, 秦怀泉.土木工程专业力学课程教学体系的研究[J].东莞理工学院学报, 2014, 21 (1) :91-94.
[3]杨慧卿.大学数学课程发展性学业评价的认识与实践[J].滁州学院学报, 2011, 13 (3) :121-125.
[4]祝会兵, 戴文琰.发展性学习评价在工程流体力学课程中的探究[J].宁波大学学报 (教育科学版) , 2013, 35 (2) :117-119.
工程力学学科专题讲座心得与体会 篇8
本学期共有两位老师给我们进行了两次学科专题讲座，让我受益匪浅，感受良多。
第一场
报告人：XX大学建筑工程学院 马XX 老师 时间：2015年6月25日（星期四）晚上 19:00 地点：综合教学楼（六教）201教室 主办单位：建筑工程学院 听众：
12、13级工程力学本科生 主要内容和心得：
马老师首先简要介绍了自己的个人情况：教育、工作经历等，结合自身实际，说明自己当前的学术研究方向——复合材料细观力学、智能材料与结构的多场耦合力学。
智能材料是一种能感知外部刺激，能够判断并适当处理且本身可执行的新型功能材料。智能材料是继天然材料、合成高分子材料、人工设计材料之后的第四代材料，是现代高技术新材料发展的重要方向之一，将支撑未来高技术的发展，使传统意义下的功能材料和结构材料之间的界线逐渐消失，实现结构功能化、功能多样化。科学家预言，智能材料的研制和大规模应用将导致材料科学发展的重大革命。一般说来，智能材料有七大功能，即传感功能、反馈功能、信息识别与积累功能、响应功能、自诊断能力、自修复能力和自适应能力。
智能材料的特征：(1)具有感知功能，能够检测并且可以识别外界(或者内部)的刺激强度，如电，光，热，应力，应变，化学，核辐射等；
(2)具有驱动功能，能够响应外界变化；(3)能够按照设定的方式选择和控制响应；(4)反应比较灵敏,及时和恰当；
(5)当外部刺激消除后,能够迅速恢复到原始状态。
智能材料前景：
智能材料系统与结构的设计思想既能在传统的机械制造、土木、航空航天、交通等领域发挥作用，也能对先进制造业、生物科技、纳米科技、信息技术等新方向产生较大影响
通过一些例子，如智能软材料：响应性水凝胶来简单说明其原理、应用，生物医学、航空航天、微系统、电子、化工、纺织等领域均有其用武之地。又或是介电弹性体、各向异性板壳结构的双稳态问题等学术前沿研究，无不让我感受到了本学科的魅力，更加激发我的学习动力，当中所用到的一些软件，更是与我们的学习生活息息相关，如有限元线性分析，提醒着我应从现在做起，努力掌握所学的每一门知识，因为它们并非无用，或许有一天会影响我们未来的发展。
第二场
报告人：XX大学建筑工程学院 刘XX 老师 时间：2015年07月04日（星期日）下午 15:00 地点：文宗楼（八教）405教室 主办单位：建筑工程学院 听众：
12、13级工程力学本科生 主要内容和心得：
老师首先介绍了本专业——工程力学，培养具备力学基础理论知识、计算和试验能力，能在各种工程(如机械、土建、材料、能源、交通、航空、船舶、水利、化工等)中从事与力学有关的科研、技术开发、工程设计和力学教学工作的高级工程科学技术人才。
接着介绍了毕业生需要具备的知识与能力：
1．具有较扎实的自然科学基础，较好的人文、艺术和社会科学基础及正确运用本国语言、文字的表达能力；
2．较系统地掌握本专业领域宽广的技术理论基础知识，主要包括固体力学、流体力学、电工与电子技术、市场经济及企业管理等基础知识
3．具有较强的解决与力学有关的工程技术问题的理论分析能力与实验技能；
4．具有较强的计算机和外语应用能力；
5．具有较强的自学能力、创新意识和较高的综合素质。
就业情况：
1、就业单位：
主要到各种工程(如机械、土建、汽车、材料、能源、交通、航空、船舶、水利、化工等)中从事与力学有关的科研、技术开发、工程设计和力学教学工作。
2、去些民办的事业、企业单位从事产品的检测或开发，这类企业以机械、汽车、建筑等重工业行业为主，毕业生可在机械、土木、水利工程类企、事业单位从事设计、计算和强度分析等工作，在研制工程应用软件的高新技术公司中从事软件设计工作，在科技、教育部门从事科研、教学工作。
3、可以继续攻读力学、机械、车辆工程、土木与经济管理学科的研究生。
噪声与力学：
1、还有做减振降噪的,汽车和家电类都需要。
2、现在这块需求也是不断增加,因为随着社会的发展和人的生活水平的提高,对噪声的控制也不断严格,振动噪声也影响产品的舒适性。
3、家电类的需求更是突起,我国2005年出台了家电类噪声限制规范,主要针对空调,洗衣机,风扇,电冰箱,微波炉这五类产品,以空调为例,室外机最高不能超过68分贝,室内机一般不超过50分贝,具体看制冷效果而定.国外相关的规范更加严格,而家电类产品达不到相关要求,不仅无法出口,而且在国内也会将逐渐淘汰。
4、汽车的减振和减噪研究队伍也日渐壮大。
5、从事减振降噪需要相关理论知识和软件能力,理论知识包括振动和声学基础知识,软件目前使用较普遍的为SYSNOISE,适用于计算工程中普遍低频问题,中高频问题计算也有相关软件Actran、vevone等,另外目前噪声分析通常还涉及到流体知识，如气流噪声以及流固耦合振动，具备流体力学知识和Start CCM+、FLUENT等相关软件使用能力也很重要。
6、减振降噪需求的多为具有实际经验的人,所以应届生一般不考虑,汽车行业招应届生,家电类由于竞争激烈,一般需要尽快地解决问题,所以通常只招有相关工作经验的。
力学与建筑：
通过现实生活中的各种建筑物，如桥梁的颤振破坏，说明桥梁与振动力学间的关系。抗震模型试验 检验破坏部位、破坏形式、抗震能力等。
力学与结构：
如北京体育馆与鸟巢的关系等，说明力学是土木工程的基础，是建筑的基石，力学的重要性可见一斑。
力学与航空航天技术：
展示了一系列图片揭示与力学的关系，如
• 飞船对接
– 对接位置控制：轨道动力学 – 对接姿态控制：多体动力学 – 对接过程控制：碰撞动力学 • 卫星主承力筒与太阳帆板基板 – 模态响应 – 屈曲失稳 – 损伤容限 – 连接强度 • 固体火箭发动机
– 壳体
• 几何非线性 • 界面 • 检验规范 • 破坏准则 – 喷管
• 性能表征 • 结构完整性 • 可靠性
最后还介绍了力学与船舶、力学与车辆工程等与生活间的关系。
总结：
该课程虽然学时较短，但还是开阔了我的眼界，了解了很多学科前沿知识，也了解了很多关于工程力学专业的知识，这些知识都使我受益匪浅。以前总是对工程力学这个专业感到迷惑，不只是我，身边的一些同学也不知道以后能干什么，但我现在知道力学还是能干很多事情的，在当今社会上还是有用武之地。
以前所学的专业知识，例如：理论力学、材料力学、振动力学、AutoCAD等，学完之后总是问自己这个能干啥，但是慢慢地终于明白很多工作者就是以这些为基础，只是运用得较贯通、理解得更透彻些。
四德工程 学习心得 篇9
Tinger
当下我国正处在社会高速发展时期，物质文明建设取得了前所未有的成绩，伴随经济的迅猛发展和人民群众生活水平的日益提高大家对中华民族的道德发展与社会转型期的精神文明教育却产生了沉重的思考。“小月月”等事件拷问着人们的对他人的爱徳、层出不穷的诈骗拷问着人们的诚徳、诸多部门因不作为产生的各种严重事件拷问着我们的仁德，因赡养老人兄弟反目，父子成仇的种种拷问着我们的孝德。
在此形势下，淄川区委区、区政府提出了“四德工程”建设，旨在全面提高群众的综合素质、弘扬中华民族的优良道德传统、为建设富饶、幸福、秀美的淄川打下坚实的家庭基础、精神基础、社会基础，为社会全面发展提供源源不断的内在潜力。四德工程是淄川发展新的基石，是重振齐鲁大地雄风的新起点。
开展“树立四德新风”主题实践活动，是实现国家的现代化，使人民的生活更加富裕所面临的历史任务。任何一个国家的现代化，都是以不同的文化道德传统和价值观念作为指导的。一个着眼于未来、大力实现现代化社会的国家和民族，必然不会忘记自已的历史，更不会抛弃本民族的优良道德传统。世界各发展中国家都极力倡导和弘扬自已国家的价值观念，保持和发扬本民族的优良道德传统。
如今提出的树“四德工程”，是对中华传统道德的批判继承，采取了弃糟取精，综合创新和古为今用的方针。是以符合广大人民群众的利益为原则的继承。强调了为社会、为民族、为国家、为人民的整体主义
思想，传承了中华民族的传统美德，正如《诗经》中提出的“夙夜在公”，贾谊《治安策》中提出的“国而忘家，公而忘私”等，都不断强调着一种为整体而献身的精神。
一、以“孝”为核心，实施孝德工程，推进家庭美德建设。孝是人的善良本性，自从有了人类就有了孝文化。无论是东方文明还是西方文明，不论是平民百姓还是达官贵人，孝德总是最基本的道德规则。在五千年的历史长河中，孝已经融入中国人的血脉，成为中华文明的基因，生生不息，世代相传。家庭美德，孝道最重要。做人不能忘本，“本”就是我们的父母，就是培养、教育、支持我们的师长、同事、群众。无论你走到哪里，无论你多有钱，无论你当多大官，都不能忘了谁把我们生，谁把我们养，谁把我们教，谁把我们带。敬老人、爱父母，回报长辈的养育之情、培育之恩，是人的天性。百善孝为先，好人一定是孝子。试想，一个对生养自己的父母都不孝敬的人，怎么能对社会、对群众怀有感恩之心呢？这样的人能对朋友忠诚、对社会有益吗？这样的干部能提拔重用吗？毫不客气地说，不善待老人，不孝敬父母，天理难容！孝敬老人不仅是家庭问题，更是社会问题。家家有老人，人人都会老，只有一辈带一辈，家庭才能和睦，社会才能和谐。
二、以“诚”为核心，实施诚德工程，推进职业道德建设。人类自从有了社会分工，就有了职业道德，医生有医德，教师有师德，商人有商德，各行各业都有自己的规矩，但最重要的规矩是职业道德。我们推进职业道德建设，重点是抓一个“诚”字。诚是做人做事的原则，更是市场经济的基础。人不“诚”，为政者失民心，为商者失商机，为人者
失朋友。每个人心中都有一颗“诚”的种子，党委政府一个重要职责就是弘扬社会正气，让人们心中“诚”的种子沐浴阳光雨露，生根开花，枝繁叶茂。要牢固树立诚信为本、操守为重、守信光荣、失信可耻的信用意识，使“诚”渗透到经济社会建设的各个领域，以“诚”来调节人际关系、维持市场秩序，进一步凝聚起文明向上的道德力量，加快诚信建设。
三、以“仁”为核心，实施仁德工程，推进个人品德建设。“仁”是儒家思想的核心，孔子把“仁”作为一个人最高的道德原则、道德标准和道德境界。以“仁”为目标，全面加强个人品德建设，是深化社会公德、职业道德、家庭美德建设的基础。毛主席在《纪念白求恩》一文中对个人品德作了非常精辟的阐述。一是要做一个脱离低级趣味的人。当前随着经济生活水平的提高，各种低级趣味现象不断出现，注重讲求吃喝玩乐、奢侈享受，包二奶、买豪车、赌博酗酒等庸俗行为时有发生，严重败坏了社会风气。要牢固树立社会主义荣辱观，以“八荣八耻”为标准，大力弘扬真、善、美，自觉抵制假、恶、丑，自觉抵制各类低俗行为，始终保持健康向上的生活情趣。二要做一个高尚纯粹的人。良好的个人修养是一种人格魅力。每个人都要把提高个人修养作为一生的追求，自觉培养谦虚、厚重和宽容的品质，以高尚的人格提升自我。要自觉继承和发扬中华民族的优良传统，勤奋学习、汲取知识，保持平和的心态，努力做最好的自己。三要做一个有益于人民的人。为人民服务是党的根本宗旨，也是每名同志理应承担的社会责任。广大群众都要树立
强烈的责任意识，进一步明确自己在家庭、在单位、在社会上承担的角色和义务，多做对社会、对他人有益的事情。
四、以“爱”为核心，实施爱德工程，推进社会公德建设。爱是人性最高的情感境界，是维系家庭、单位和社会的纽带。父母爱孩子、孩子爱父母，老师爱学生、学生爱老师，群众之间、邻 里之间、同事之间互相关爱，既是一种责任，又是一种义务。爱心既体现在危难时刻的挺身而出，又体现在困难时候的雪中送炭，还体现在日常生活中的团结友爱。我们在爱德工程中，赋予了“爱”关爱他人、爱护环境、乐于奉献的内涵和主题。这种“爱”，既崇高又具体，既博大又细微，是我们工作生活中不可或缺的重要而持久的力量。
断裂力学的工程应用 篇10
断裂力学是主要研究含裂纹的构件断裂强度的学科, 被广泛的应用在航空航天、桥梁、铁路、船舶、建筑等工程领域, 解决了很多生产问题。尤其是在设计抗断、对构件疲劳寿命进行预测、合理选材、制定科学质量验收的标准及检测制度, 在预防发生断裂事故等方面起到非常关键的作用, 是现代强有力的设计工具。采取断裂力学的理论设计与分析工程结构, 涉及到广泛的领域知识、方法、经验, 同时还需要通过复杂的运算与细微的分析, 才能判断出可靠真实的结论。所以, 采用断裂力学的理论构建工程构件的设计、分析及评估的系统, 能够给工程技术提供快速且实用的工具, 不仅可以节省大量的设计评估时间及人力, 还可以在很大程度上提高了分析计算的真实可靠性[1]。
1 金属断裂的定义
金属断裂是指金属在受到外加载荷以及内应力的作用下出现破碎, 整个断裂的过程是裂纹产生与裂纹扩展的过程。
1.1 裂纹产生原因
裂纹产生主要是发生在构件制造的过程中, 比如在进行焊接缺陷、机加工刀痕和在热处理时的淬火裂纹等;材料在冶炼和铸造的过程中形成疏松或成分偏析等也会可能导致出现裂纹源;在装配和服役的过程中发生的损伤和服役的环境等都会可能导致构件发生裂纹源。所以, 金属构件发生破坏通常都是很多因素共同发生作用造成的结果。
1.2 裂纹扩展经过
裂纹只要一形成, 在应力和环境的作用下, 裂纹就会慢慢扩展, 其扩展方式主要有张开型、滑开型以及撕开型三种。裂纹的这三种扩展方式最危险的是张开型, 特别容易发生脆性断裂, 所以在裂纹体脆性断裂的问题研究中, 都是把张开型当作研究的对象。张开型裂纹扩展有以下3种情况:
1) 对于韧性材料, 低碳钢与材料在韧性到脆性的转变温度之上, 在应力超过了σs的时候, 原先已经出现的微裂纹就不在作不稳定的扩展, 而是在裂纹顶端形成新的微裂纹。是由于塑性撕裂导致微裂纹长大并且相互连接, 当到达临界裂纹的尺寸ac的时候就会进行不稳定的快速的扩展, 这种断裂是因为裂纹发生扩展, 进而导致材料能够承受载荷有效的面积被减少, 当有效面积小到某个临界值的时候, 使材料无法承受原来的载荷所造成的, 如上图所示。
2) 对于脆性材料, 高强钢和超高强钢以及材料在韧性到脆性的转变温度之下, 在材料具有的长度初始裂纹a0的时候, 应力只要达到了断裂的应力σc, 裂纹就会快速的传播并且不需要继续加大应力就可以导致材料发生断裂, 也就是说在裂纹的前端应力场的强度因子KI已经达到了材料断裂的韧度KIC, 使裂纹进行快速的扩展而造成材料出现断裂, 如下图所示。
3) 在恒定载荷以及疲劳载荷的作用下, 裂纹的扩展相对缓慢。当在恒定和疲劳载荷下受到腐蚀环境的作用时, 通过一定的孕育期之后, 裂纹就会长大到达临界裂纹的尺寸ac的时候, 就会快速的发生扩展, 从而导致材料出现断裂, 如下图所示。
2 裂纹前端的应力场强度因子和断裂的韧度
2.1 应力场的强度因子KI
通常KI的表达式是:, KI表示外加的应力σ和裂纹的长度a以及裂纹形状的系数Y这三者间的函数, 是在裂纹尖端的附近各个应力分量公因子。只要明确在裂纹尖端的附近某个点的坐标, 就能够求得出这个点全部的应力分量, 而且其应力分量的大小是由KI所决定的, 所以说KI是能够反映出裂纹尖端的附近应力场的强弱程度参量。不同试样, 不同类型和不同零部件的裂纹, 其裂纹形状的系数Y也是不相同的, 所以在实践应用中要特别注意。
2.2 断裂的判据
按照应力场的强度因子KI与断裂的韧度KIC相对大小, 能够对裂纹失稳的扩展脆断进行判据, 就是当KI≥KIC, 裂纹体在受力的时候, 只要能够满足上述的条件就会出现脆性断裂;反之就算是存在裂纹, 但是只要KI
2.3 断裂的韧度KIC
带裂纹的材料由于KI不断变大导致裂纹逐渐的张开, 一直张到裂纹的尖端开裂, 这时候的KI值就是材料断裂的韧度KIC。材料在临界的状态下与对应平均的应力是称作断裂强度, 记为σc。对应裂纹的尺寸被称作临界裂纹的尺寸, 记为ac.三者之间的关系是KIC=Yσcπac。这就和拉伸中的σ相似, 在σ逐渐变大到材料能够产生屈服的时候σ的值就可以记作σs, σs是材料能够抵抗屈服变形的指标, 因此, KIC是材料能够抵抗裂纹临界的开裂指标。通过以上的分析可以知道, KI与σ都是力学的参量, 只和载荷、试样的尺寸有关, 但是和材料无关;而KIC和σs均是力学性能的指标, 只与材料的成分和组织结构有关, 但不和载荷、试样的尺寸无关。
3 断裂力学的工程应用
采用断裂力学的原理可以进行防断设计有几个方面:1) 通过断裂力学进行安全设计的指导工作;2) 对含有裂纹的构件安全性与寿命进行估算, 在工作的条件下, 确定构件的裂纹容限;3) 对各种断裂的事故进行综合的分析, 提出科学的改进措施;4) 合理的选择材料与工艺, 发展新的材料和新的工艺, 寻找能够代用的材料。
3.1 通过断裂力学的方法进行安全分析
由于断裂力学得到不断的发展, 美国的CE与WH、瑞士的BBC、法国的AA、日本三菱以及日立、捷克SKODA等都建立起了企业缺陷的容限标准。中小型的电站使用汽轮发电机组不仅利用热套配合轴, 还通过轴向键和轴进行联结。最近几年来, 不断的发现叶轮经常在键槽的根部产生裂纹, 裂纹发生在键槽圆角的应力相对集中的地方, 并且还会沿径向的发展。在工作的时候, 叶轮会受到叶片的离心力和其自身所产生的离心力, 还有温差的热应力作用。为了明确带裂纹的叶轮进行安全储备, 应该计算离心力与热应力的作用下应力的强度因子, 确定叶轮的材料具有的断裂韧性, 从而可以准确的计算出叶轮临界裂纹的长度, 还可以通过超声检验等不损失叶轮的检验方法进行检验, 明确叶轮的原始裂纹, 并且和临界裂纹比较。断裂力学理论和方法要以安全设计和缺陷验收的标准以及设计手册等形式为工程界提供有利的数据, 以便工程界使用及执行。这是非常科学和重要的做法, 是值得在工程中推广与应用。
3.2 利用断裂力学的方法进行失效分析
失效分析指事故、故障发生之后必须进行的检侧与分析, 主要是为找到失效部位、原因及机理, 最终掌握产品的改进方向和修复方法, 避免类似问题再次出现, 促进技术的不断发展。所以, 失效分析的技术受到社会各界的广泛重视, 同时, 新技术的发展也带来新问题也要加以分析才能更好的解决。失效的模式主要有:疲劳、断裂、腐蚀、蠕变、磨损等, 这些模式都能够利用断裂力学的方法和断口分析的技术解决, 断裂力学方法是最有效的失效分析工具[3]。
3.3 可靠性设计中概率断裂力学的应用
在可靠性设计中采用概率断裂力学, 能够促进可靠性设计的发展。因为安全余度对应力与强度二阶矩进行充分考虑, 准确的表现了结构的可靠度实质, 不仅考虑到变异特性, 还考虑到平均值, 所以和失效的分布有直接关系, 能够使安全设计更加可靠, 积累大量的数据, 是设计发展的方向。国外已经能够比较完整的把概率断裂力学应用在飞机结构上, 如容限分析、结构可靠性、耐久性及事故的分析等方面。此外, 在反应堆压力容器的研究中概率断裂力学也得到广泛的应用。
参考文献
[1]陈庆丰, 党华.断裂力学的形成发展与应用[J].内蒙古石油化工, 2011 (22) :68-69.
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