3.2固体力学与环境

　　自然界中存在着大至天体，小至粒子的固态物体和各种固体力学问题。人所共知的山崩地裂、沧海桑田都与固体力学有关。现代工程中，无论是飞行器、船舶、坦克，还是房屋、桥梁、水坝、原子反应堆以及日用家具，其结构设计都应用了固体力学的原理。

　　固体力学研究的内容既有弹性问题，又有塑性问题;既有线性问题，又有非线性问题。在固体力学的早期研究中，一般多假设物体是均匀连续介质，但近年来发展起来的复合材料力学和断裂力学扩大了研究范围，它们分别研究非均匀连续体和含有裂纹的非连续体。

　　固体力学的研究对象按照物体形状可分为杆件、板壳、空间体、薄壁杆件四类。薄壁杆件是指长宽厚尺寸都不是同量级的固体物件。在飞行器、船舶和建筑等工程结构中都广泛采用了薄壁杆件。

　　3.3流体力学与环境

　　流体力学中研究得最多的流体是水和空气。它的主要基础是牛顿运动定理和质量守恒定理，常常还要用到热力学知识，有时还用到宏观电动力学的基本定律、本构方程和高等数学、物理学、化学的基础知识。

4结论

　　工程力学与环境科学的结合是研究有关物质宏观运动规律，以及其应用的科学。工程给力学提出问题，力学的研究成果改进工程设计思想，两者相辅相成，共同发展，成熟。工程力学在生活的方方面面都有着应用，且有非常强的实用性，所以我们非常有必要学好，运用好工程力学知识与实践意义较强的学科的结合。

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一、工程力学教学特点

　　工程力学课程是工科众多专业的重要专业基础课，包括理论力学和材料力学。通过理论力学教学，使学生掌握质点、质点系和刚体机械运动(包括平衡)的基本规律和研究方法，能进行多物体运动机构的分析，求解多自由度系统的动力学问题，并具备从身边的力学问题中，建立初步的力学模型进行定性分析和研究的能力。通过材料力学的教学，使学生掌握构件的强度、刚度及稳定性的计算方法，掌握材料力学的基本概念和理论，能够求解变形体在受力后的强度、刚度和稳定性问题。

　　工程力学课程涉及的专业面广，学生人数众多，为工科学生学习后续专业课程起承上启下的桥梁作用，并且其理论在工程技术领域有着广泛的应用。它既具有广泛的通用性和较强的理论性，又具有鲜明的实践性和工程性，同时又具有伴随科技和学科发展的更新和创新性。这就要求工程力学教学要适应学科发展的需要，从理论教学、实验教学和课程设计三方面，思考和重视教学设计与规划，实现以知识为载体，以教学为平台，以科学的教学设计为手段，达到学生既能扎实掌握工程力学的理论体系，又能分析和解决工程实际问题，并主动运用创新思维及方法，实现工程应用和创新的目的，从而培养创新型人才。

二、教学中的实践能力培养探索

(一)理论中渗透工程实践的课堂教学

　　工程力学的理论知识比较抽象，而学生又缺少对工程实际的认识，所以在课堂教学中教师应注意教学的直观性，充分利用实物、多媒体等手段，增加学生的感性认识，从而加深对理论的理解。在课堂教学中，讲解课程基础理论知识的同时，引入大量的工程实例以及生活中的力学问题，以激发学生的学习兴趣，加强其工程分析能力，使学生掌握基本的工程计算方法。同时，注重多媒体课件的设计，在课件中插入大量的工程图片、例题和动画，以及各种力学分析CAE软件。如此，通过增加每堂课的信息量，来调动学生的课堂积极性，拓展学生视野，使其在加深教学内容理解的同时，了解基本理论在工程实际中的应用，培养学生主动运用所学知识解释和解决问题的习惯，锻炼他们的力学思维能力。

　　例如，在理论力学教学中，就具体的工程案例，进行理论推导求解之后，可以利用多体动力学仿真软件ADAMS建立相应的可视化力学模型，并快速求解和显示动力学参数。为讲解桁架结构受力分析时的一个例子，讲授用节点法和截面法求解桁架中各杆的受力情况。在ADAMS中建立一个典型桁架的结构力学模型，运行仿真之后，在后处理窗口可以很直观方便地查看每个杆的受力情况，再同理论推导结果相对比，验证理论推导结果的正确性。同样在材料力学教学中，讲解物体受力变形，可以利用有限元仿真软件ANSYS，建立三维有限元模型，直观显示物体在不同的受力及约束条件下，不同位置的变形、应力、应变情况。如，在推导应力公式时，通过演示经过映射网格划分后的杆、梁的拉伸、弯曲和扭转变形动画，学生可以清楚地看到相邻截面间的变形情况。利用软件的三维可视性，可以激发学生的兴趣，加深对理论知识的'掌握和理解。