物理学中功的概念及计算

物理学中各个领域都涉及功的问题 ,文章对物理学中功的概念及其计算作了系统的讨论 ,讨论了机械功、热学里的功、电学里的功的概念及其计算 ;讨论了理论力学里的虚功及计算     

土木工程专业的计算力学教育

力学是土木工程不可缺少的理论基础,土木工程专业本科教学主要开设的力学类必修课程包括理论力学、材料力学和结构力学三门专业基础课,这些课程的内容主要是经典力学的理论解析解.现代力学学科的发展状况表明,计算力学已经发展成为与理论、实验并列的力学研究三大支柱之一.计算力学已经与土木工程紧密地联系在一起,对土木工程学科的发展和工程应用有着非常重要的影响.因此,土木工程本科教学开展计算力学教育是很有必要的.     

土木工程专业的计算力学教育

力学是土木工程不可缺少的理论基础．土木工程专业本科教学主要开设的力学类必修课程包括理论力学、材料力学和结构力学三门专业基础课，这些课程的内容主要是经典力学的理论解析解．现代力学学科的发展状况表明．计算力学已经发展成为与理论、实验并列的力学研究三大支柱之一．计算力学已经与土木工程紧密地联系在一起，对土木工程学科的发展和工程应用有着非常重要的影响．因此，土木工程本科教学开展计算力学教育是很有必要的．     

普通物理教学中有关功的若干问题

本文结合普通物理力学教学，从功的定义，功的相对性和动能原理的不变性，内力作功以及作用力和反作用的功几个方面论述了一般教材上没有的、且教学中容易混淆的内容。     

功的定义式中的(?)是力的作用点的位移吗?

功是物理学中最基本的概念之一,也是力学教学的重要课题,但学生对机械运动范围内功的定义和功的计算常有疑问。一、问题的提出力学中功的定义可表为dA=F·dr或A=∫F·dr或A=∫F·dr,有些力学教材把式中的dr表述为力的作用点的位移。这在当受力物体可视为质点时,表述不会发生问题,但当受力物体不能被视为质点时,就产生了疑问。     

关于动能定理的讨论

在物理的力学及理论力学中，一般只对动能定理作概要讲解，很少对其作较深入的讨论，这往往会使学生混淆概念并在理论上产生一些误区，因此，有必要对动能概念，动能定理的正确理解，动能定理与动量定理和角动量定理中内力贡献的区别，动能定理与参照系的关系，各质点相对质心的动能与代表质点系统整体运动的质心的平动动能问题，内力的功及外力的功有关问题等作一些较深入的探讨。     

浅谈力学在土木工程中的应用与发展

力学的应用是非常广泛的,该文主要以高中物理力学的视角,介绍了力学的概念和基本内容,阐述了力学与建筑上的联系。并以力的平衡在石拱桥上的应用实例,分析了力学在土木工程中的应用。最后结合土木工程的专业知识,阐述了力学在此领域的发展,形成了理论力学、固体力学和流体力学等新的学科。     

通用最大功原理的建立

通过对磁介质系统的讨论,指出传统热力学中最大功原理在应用到含有多项广义功系统时的不足,根据通用特征函数的概念,建立了通用最大功原理——系统经历一热力学过程.如果描述该过程的所有强度量x_i不发生变化,那么从系统所能获得的最大功,除■x,dX_j外,等于与该过程相关的特征函数的减少.该原理包含了传统热力学最大功原理.     

冷弯成型力研究

在研究冷弯变形过渡区基础上，按照成型过程中成型辊施加于坯料上的力所做的功与坯料在该道次中实现规定的几何形状产生变形所消耗的功相等的原理，建立了计算冷弯成型力的理论表达式。通过现场实例证实了理论计算结果与实测数据吻合良好，相对误差均在３０％以内。     

瓦块式离心离合器的一种计算方法

本文对瓦块式离心摩擦离合器提出了一种计算方法。依据力学原理,对关键零件——瓦块作运动分析和受力分析,从而得出了计算正压力、摩擦力、摩擦力矩的理论表达式。 其次依据弹性力学中接触应力的理论,考虑了摩擦付元件主要尺寸的制造误差,说明了接触面上摩擦力的分布规律,提出了对摩擦力和摩擦力矩的理论公式的修正系数。文末附有计算实例。     

动滑轮省力实验的教学案例

内容 义务教育物理教科书九年级(人教版):"简单机械"、"功的原理"、"机械效率". 案由 同学们在学习功的相关内容时,不能理解功的原理;在学习机械效率时,分不清有用功、额外功,不能正确计算机械效率(或机械效率为100%).     

塑性力学流动理论的相似非耦联变分原理

引入了流动理论的相似非耦联方程的概念，建立了流动理论的相似非耦联差动原理，基于该差动原理，建立了塑性力学流动理论的相似非耦联势能原理和余能原理及修正相似非耦联能和余能原理，这些变分原理是在相似非耦联的模型体和原型体之间实现学场量转换的理论依据，也是金属成形过程和光塑性力学模拟研究的理论基础。     

基础力学实验教学体系的改革与探索

"基础力学实验"是在融合了理论力学实验和材料力学实验内容的基础上,形成了一个新的教学体系。为适应"双一流"高校建设的要求,努力培养学生的创新意识和工程意识,让学生积极主动地学习,将抽象的概念与多样的实验融会贯通,工程力学系基础力学实验中心从实验内容、实验设备等多方面对基础力学实验教学做出了重大改革与创新。主要阐述了基础力学实验教学新体系的建设,介绍了自主研制实验设备的应用及其教学效果,对于国内的基础力学实验教学体系改革起到一定的促进作用。     

塑性力学变形理论的相似非耦联变分原理和广义变分原理

引入了相似非耦联方程的概念，应用加权余量法建立了塑性力学变形理论的相似非耦联势能原理和余能原理．应用拉氏乘子法于该势能原理和余能原理，建立了广义相似非耦联势能原理和余能原理．并应用该余能原理于相似非耦联的三角形桁架的计算．     

经典力学中的简并性和对称性

在理论力学课程中，有许多内容涉及到简并性和对称性的概念。但在现有的国内通用的理论力学教本中并不作介绍，直到原子物理、量子力学教本中才作介绍。这往往带给学生一种错觉，误认为这些概念只存在于近代物理中。本文认为在经典力学中适当讲述这些概念，可为后继课程开设适当的窗口，留下必要的接口，对学生学习近代物理是有好处的，以下列举这些内容，以供教学参考。     

用复摆法测量刚体的转动惯量

利用复摆原理,设计了一种新型的转动惯量测定仪。经过实验,其测量数据与理论计算值相吻合,相对误差小于4%.该实验装置操作简单,结构灵活,与理论教学内容紧密相结合。该仪器还可验证平行轴定理,使学生通过实验能够深刻掌握刚体力学所要求的内容。     

动力谐波齿轮传动柔轮变形分析和计算

本文对动力谐波齿轮传动中柔轮的几何形状的变形进行了分析和计算。应用弹性薄壳理论、弹性动力学变分原理和功的互等定理与位移叠加原理的等价性等数学、力学原理推导和建立了柔轮在动载状态下的位移方程和柔轮中性层向径流动方程,并针对具体杯形柔轮计算了在额定输出扭矩状态下柔轮的变形。通过实验测试确定了柔轮与刚轮相啮合时的啮合区及其力的分布规律。应用径向位移方程建立了求柔轮与发生器园盘间静顶起时包角及其上力分布规律的数学模型。建立了在载荷状态下柔轮与发生器园盘间的力分布规律数学表达式。通过对特定的杯形柔轮的实验分析和计算,证明了本文建立的柔轮位移方程是正确的。     

基于加载与卸荷理论的某地下厂房围岩变形稳定分析对比研究

分别应用加载力学理论与卸荷力学理论的原理,采用二维有限元方法,分别对某地下厂房在自然、开挖、卸荷和加固4个工况下围岩的变形稳定进行了研究,并将计算值与监测值进行了比较.结果表明:两种不同方法计算值与监测值趋势基本相同,基于卸荷岩体力学理论的计算值更接近于实际情况,设计采用的锚索加固方案效果较好.     

用复摆法测量刚体的转动惯量

利用复摆原理，设计了一种新型的转动惯量测定仪。经过实验，其测量数据与理论计算值相吻合，相对误差小于4％该实验装置操作简单，结构灵活，与理论教学内容肾密相结合。该仪器还可验证平行轴定理，使学生通过实验能够深刻掌握刚体力学所要求的内容。     

刚塑性材料第二变分原理的证明研究及应用

金属塑性成形是基于金属学与塑性力学的学科,变形金属内部应力场的计算是金属塑性成形的基础分析之一。介绍和分析了塑性力学中现有计算应力场方法的特点。借助数学的泛函变分理论,给出了刚塑性材料第二变分原理证明的一种新方法,这种证明方法更能体现刚塑性材料第二变分原理的力学意义。新方法也示范了利用该定理求解的过程,克服了现有定理证明方法的不足。利用刚塑性材料的第二变分原理,计算并得到接触面存在摩擦条件时的平面镦粗应力场,结果分析表明得到的应力场是正确的,进一步完善了现有文献应力场解析结果的不足。