歐美理論力學(xué)教材中的運動學(xué)
發(fā)布時間:2021-08-26 03:36
本文研究歐美理論力學(xué)教材對運動學(xué)的處理。通過簡述10部法國、英國、德國、俄國和美國著名教材,反映運動學(xué)教學(xué)內(nèi)容的歷史變化,選擇具有一定代表性的7部美國教材、兩部德國教材和一部俄國教材,分析這些教材中點的運動、剛體運動和復(fù)合運動的內(nèi)容。在此基礎(chǔ)上討論這些教材值得參考和借鑒之處。
【文章來源】:力學(xué)與實踐. 2020,42(06)北大核心
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
剛性小球凹凸曲面平衡穩(wěn)定性示意圖
圖1 剛性小球凹凸曲面平衡穩(wěn)定性示意圖在兩端鉸支彈性細(xì)長壓桿穩(wěn)定性分析過程中,利用梁的撓曲軸(近似)微分方程,代入微彎臨界狀態(tài)下彎矩表達(dá)式,通過邊界條件與通解存在條件確定臨界載荷,在此過程中并未明顯涉及熟知的力(矩)平衡,而是借用了常微分方程解算模式,致使解答(臨界載荷)的物理含義不明晰。后續(xù)講解臨界載荷π2EI/l2屬于結(jié)構(gòu)的固有特性時,盡管學(xué)生們基于表達(dá)式的形式可以接受這一結(jié)論,但講解中物理本質(zhì)的缺失是學(xué)生理解彈性壓桿穩(wěn)定性機(jī)理的主要障礙。
事實上,在兩端鉸支彈性細(xì)長壓桿分析過程中也有驅(qū)動力矩與恢復(fù)力矩的分類:在微彎臨界狀態(tài)下分離體平衡(圖3),由此獲得內(nèi)力分量的彎矩M與外力矩Fw平衡,其中彎矩M即為恢復(fù)力矩,而外力矩Fw為驅(qū)動力矩。盡管這種講述方式也被部分教師采用,但相比剛桿-彈簧系統(tǒng)中恢復(fù)力矩kδl明確的物理含義,彈性壓桿恢復(fù)力矩M與結(jié)構(gòu)幾何尺寸和材料有何關(guān)系并不明確,導(dǎo)致該種講述方式失去闡述內(nèi)在機(jī)理的價值。本文提出一種方法修補(bǔ)該缺陷,建議在基本內(nèi)容講述完成后對分析內(nèi)容進(jìn)行另一種模式的回顧:當(dāng)彈性壓桿處于微彎臨界狀態(tài),利用撓曲軸近似微分方程與撓度解的形式,由
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]美國靜力學(xué)教材分析[J]. 陳立群. 力學(xué)與實踐. 2019(02)
[2]關(guān)于Poisson的《力學(xué)教程》——分析力學(xué)札記之二十七[J]. 梅鳳翔. 力學(xué)與實踐. 2016(02)
[3]關(guān)于Appell的理論力學(xué)——理論力學(xué)札記之七[J]. 梅鳳翔. 力學(xué)與實踐. 2010(03)
[4]利用剛性桿-碟形彈簧模型討論壓桿穩(wěn)定性[J]. 李敏,皮懋寧,劉美霞. 力學(xué)與實踐. 2008(02)
[5]1920年以前力學(xué)發(fā)展史上的100篇重要文獻(xiàn)[J]. 武際可. 力學(xué)與實踐. 2006(03)
本文編號:3363464
【文章來源】:力學(xué)與實踐. 2020,42(06)北大核心
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
剛性小球凹凸曲面平衡穩(wěn)定性示意圖
圖1 剛性小球凹凸曲面平衡穩(wěn)定性示意圖在兩端鉸支彈性細(xì)長壓桿穩(wěn)定性分析過程中,利用梁的撓曲軸(近似)微分方程,代入微彎臨界狀態(tài)下彎矩表達(dá)式,通過邊界條件與通解存在條件確定臨界載荷,在此過程中并未明顯涉及熟知的力(矩)平衡,而是借用了常微分方程解算模式,致使解答(臨界載荷)的物理含義不明晰。后續(xù)講解臨界載荷π2EI/l2屬于結(jié)構(gòu)的固有特性時,盡管學(xué)生們基于表達(dá)式的形式可以接受這一結(jié)論,但講解中物理本質(zhì)的缺失是學(xué)生理解彈性壓桿穩(wěn)定性機(jī)理的主要障礙。
事實上,在兩端鉸支彈性細(xì)長壓桿分析過程中也有驅(qū)動力矩與恢復(fù)力矩的分類:在微彎臨界狀態(tài)下分離體平衡(圖3),由此獲得內(nèi)力分量的彎矩M與外力矩Fw平衡,其中彎矩M即為恢復(fù)力矩,而外力矩Fw為驅(qū)動力矩。盡管這種講述方式也被部分教師采用,但相比剛桿-彈簧系統(tǒng)中恢復(fù)力矩kδl明確的物理含義,彈性壓桿恢復(fù)力矩M與結(jié)構(gòu)幾何尺寸和材料有何關(guān)系并不明確,導(dǎo)致該種講述方式失去闡述內(nèi)在機(jī)理的價值。本文提出一種方法修補(bǔ)該缺陷,建議在基本內(nèi)容講述完成后對分析內(nèi)容進(jìn)行另一種模式的回顧:當(dāng)彈性壓桿處于微彎臨界狀態(tài),利用撓曲軸近似微分方程與撓度解的形式,由
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]美國靜力學(xué)教材分析[J]. 陳立群. 力學(xué)與實踐. 2019(02)
[2]關(guān)于Poisson的《力學(xué)教程》——分析力學(xué)札記之二十七[J]. 梅鳳翔. 力學(xué)與實踐. 2016(02)
[3]關(guān)于Appell的理論力學(xué)——理論力學(xué)札記之七[J]. 梅鳳翔. 力學(xué)與實踐. 2010(03)
[4]利用剛性桿-碟形彈簧模型討論壓桿穩(wěn)定性[J]. 李敏,皮懋寧,劉美霞. 力學(xué)與實踐. 2008(02)
[5]1920年以前力學(xué)發(fā)展史上的100篇重要文獻(xiàn)[J]. 武際可. 力學(xué)與實踐. 2006(03)
本文編號:3363464
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