overview-of-engineering-mechanics工程力學(xué)概述

1、第三課第三課OverviewofEngineeringMechanics工程力學(xué)概述工程力學(xué)概述1、Aswelookaroundusweseeawldfullof‘things’；Machinesdevicestoolsthingsthatwehavedesignedbuiltusedthingsmadeofwoodmetalsceramicsplastic.Weknowfromexperiencethatsomethingsarebe

2、tterthanotherstheylastlongercostlessarequieterlookbetterareeasiertous.當(dāng)我們觀察我們周圍就會發(fā)現(xiàn)世界充滿“物品”：機器，設(shè)備，工具；我們已經(jīng)設(shè)計，建造，并使用的物品；木頭，金屬，陶瓷和塑料制品。根據(jù)我們使用的經(jīng)驗知道，有些物品比其它物品更好；他們使用壽命較長，費用較低，噪音更低，更好看，或者更方便我們使用。2、Ideallyhowevereverysuchitemha

3、sbeendesignedaccdingtosomesetof“functionalrequirements”asperceivedbythedesigners–thatisithasbeendesignedsoastoanswerthequestion“Exactlywhatfunctionshoulditperfm”Inthewldofengineeringthemajfunctionfrequentlyistosupptsomet

4、ypeofloadingduetoweightinertiapressureetc.Fromthebeamsinourhomestothewingsofanairplanewheremustbeanappropriatemeldingofmaterialsdimensionsfasteningtoproducestructuresthatwillperfmtheirfunctionsreliablyfareasonablecostove

5、rareasonablelifetime.然而，在理想的情況下，每一件產(chǎn)品都是設(shè)計人員工具其對某些“功能要求”的理解而設(shè)計出來的，也就是說，在設(shè)計過程中，應(yīng)該回答這樣的問題，即“它應(yīng)該具有哪種確切的功能？”在工程領(lǐng)域，主要功能通常是承受由于重力，慣性力，壓力等作用的一些類型的載荷。從我們居住房屋的梁到飛機機翼，都必須有一個適當(dāng)?shù)牟牧希叽?，在較合理的壽命基礎(chǔ)上具有較合理的成本并能可靠地完成其功能的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)連接的組合。3、Inpracti

6、cetheengineeringmechanicsmethodsareusedintwoquitedifferentways:在實踐中，工程力學(xué)方法常被應(yīng)用在兩個完全不同領(lǐng)域：(1)Thedevelopmentofanynewdevicerequiresaninteractiveiterativeconsiderationoffmsizematerialsloadsdurabilitysafetycost.任何新裝置的研發(fā)都需要對其結(jié)構(gòu)

7、，尺寸，材料，載荷，耐久性，安全和成本的反復(fù)考慮。(2)Whenadevicefails(unexpectedly)itisoftennecessarytocarryoutastudytopinpointthecauseoffailuretoidentifypotentialcrectivemeasures.Ourbestdesignsoftenevolvethroughasuccessiveeliminationofweakpoint

8、s.當(dāng)一個裝置（意外地）發(fā)生失效后，通常需要進行研究，找出失效的原因，并找出潛在的糾正措施。最好的設(shè)計往往都是不斷排除薄弱環(huán)節(jié)的演變過程。4、Tomanyengineersbothoftheaboveprocessescanprovetobeabsolutelyfinatingenjoyablenottomention(attimes)lucrative.對許多工程師來說，上述過程既可以令人非常的陶醉又可以使人非常的愉快，更何況（有時）

9、對我們是有利的。Wewillmakemanyassumptionsthatclearlyarefalse.Buttheseassumptionsshouldalwaysrendertheproblemeasiermetractable.Youwilldiscoverthatthegoalistomakeasmanysimplifyingassumptionsaspossiblewithoutseriouslydegradingthere

10、sult.很明顯，我們將做出許多虛假的假設(shè)。但這些假設(shè)總是使問題變得更容易，更容易處理。你會發(fā)現(xiàn)，我們的目標是使許多簡化假設(shè)盡可能不嚴重地使結(jié)果退化。9、Generallythereisnoclearmethodtodeterminehowcompletelyhowpreciselytotreataproblem:Ifouranalysisistoosimplewemaynotgetapertinentanswerifouranalys

11、isistoodetailedwemaynotbeabletoobtainanyanswer.Itisusuallypreferabletostartwitharelativelysimpleanalysisthenaddmedetailasrequiredtoobtainapracticalsolution.一般沒有明確的方法來確定如何完全，或者如何準確地處理一個問題：如果我們的分析過于簡單，我們可能無法獲得相關(guān)的答案，如果我們的分析

12、是過于詳細，我們可能無法獲得任何答案。它通常是最好開始用一個相對簡單的分析，然后根據(jù)需要添加更多的細節(jié)獲得一個實用的解決方案。10、Duringthepasttwodecadestherehasbeenatremendousgrowthintheavailabilityofcomputerizedmethodsfsolvingproblemsthatpreviouslywerebeyondsolutionbecausethetimere

13、quiredtosolvethemwouldhavebeenprohibitive.Atthesametimethecostofcomputercapabilityusehasdecreasedbydersofmagnitude（數(shù)量級）（數(shù)量級）.Weareexperiencinganinfluxof“personalcomputers”oncampusinthehomeinbusiness.在過去的二十年中，在解決問題的計算方法的有