出错是难免的。重要的是要会判断、抓错和改错。判断是对计算结果的真伪性和合 理性作出鉴定。抓错是分析错误根源,指明错在何处。改错是提岀改正对策,得出正确 答案。改错不易,抓错、判断更难 关于判断和校核可分为三层:细校、粗算和定性。 另法细校:细校是指详细的定量的校核,不是重算一遍而是提倡用另外的方法来核 毛估粗算:粗算是指采用简略的算法对计算结果进行毛估,确定其合理范围。粗算 是要能分清主次、抓大放小,对大事不糊涂。其做法有:选取简化计算模型,在公式中 忽略次要的项,检査典型特例,考虑问题的极限情况,等等。 定性判断:定性判断是根据基本概念来判断结果的合理性,而不是进行定量的计算 力学中常用的例子有 采用量纲分析,判断所列方程是否有误 根据物理概念,看答案的数量级和正负号是否对头。 根据误差理论,估计误差的范围。 根据互等定理,看计算结果是否合理。 根据上下限定理,看计算结果是否出格。 在渐进法和迭代法中,判断结果是否收敛 对称结构计算,检查结果的对称性 当参数变化时,看结果的相应变化是否合理 在近似算法中,判断所得结果是偏于安全还是偏于不安全,并采用“前者 宽,后者严”的不同标准。 不细算而能断是非,断案如神,既快又准,这是总工程师应具备的看家本领,也是 每个工程师和有心人应及早学会的本领。这种本领来源于扎实的理论和经验的积累。 计算机引入结构力学后,增加了我们进行大型计算,分析大型结构的能力。但是, 计算机并不排斥力学理论,而是要求我们更深更活地掌握力学理论。 §1-7方法论(1)——学习方法(3) 五、创新 科学精神的精髓是求实创新
出错是难免的。重要的是要会判断、抓错和改错。判断是对计算结果的真伪性和合 理性作出鉴定。抓错是分析错误根源,指明错在何处。改错是提出改正对策,得出正确 答案。改错不易,抓错、判断更难。 关于判断和校核可分为三层:细校、粗算和定性。 另法细校:细校是指详细的定量的校核,不是重算一遍而是提倡用另外的方法来核 算。 毛估粗算:粗算是指采用简略的算法对计算结果进行毛估,确定其合理范围。粗算 是要能分清主次、抓大放小,对大事不糊涂。其做法有:选取简化计算模型,在公式中 忽略次要的项,检查典型特例,考虑问题的极限情况,等等。 定性判断:定性判断是根据基本概念来判断结果的合理性,而不是进行定量的计算。 力学中常用的例子有: • 采用量纲分析,判断所列方程是否有误。 • 根据物理概念,看答案的数量级和正负号是否对头。 • 根据误差理论,估计误差的范围。 • 根据互等定理,看计算结果是否合理。 • 根据上下限定理,看计算结果是否出格。 • 在渐进法和迭代法中,判断结果是否收敛。 • 对称结构计算,检查结果的对称性。 • 当参数变化时,看结果的相应变化是否合理。 • 在近似算法中,判断所得结果是偏于安全还是偏于不安全,并采用“前者 宽,后者严”的不同标准。 不细算而能断是非,断案如神,既快又准,这是总工程师应具备的看家本领,也是 每个工程师和有心人应及早学会的本领。这种本领来源于扎实的理论和经验的积累。 计算机引入结构力学后,增加了我们进行大型计算,分析大型结构的能力。但是, 计算机并不排斥力学理论,而是要求我们更深更活地掌握力学理论。 §1-7 方法论(1)——学习方法(3) 五、创新 科学精神的精髓是求实创新
创新:推陈出新,破旧立新,有推有出,有破有立。创新并不神秘,把知识向前推 进一步,向更广、更深、更精、更神的方向迈出一步,都是创新的一步。创新意识要贯 穿在整个学习过程中,在加、减、问、用各个方面都要着眼于创新,有心于创新。 加:在继承中创新。每项创新成果都吸收了前人的成果。像牛顿那样站在巨人 的肩上才能看得更远。广采厚积是创新的基础 减:在“去粗取精,弃形取神”的减法过程中要注意“去”和“弃”。在“推 陈出新、破旧立新”的创新过程中要注意“推”和“破”。二者是相通的 问:在已有的知识中发现疑点,感到困惑,是走向解惑和创新的起点。创新是 善问巧思的回报 ●用:在应用和实践中对已有的知识进行检验,发现其中的不足而加以改正,这 就是创新。实践为创新提供了机遇 创新不能违反客观规律。在求实中创新,“出新意于法度之中”(苏轼)。在客观 规律的容许之下,创造力有充分的自由活动空间。 后语 把以上的议论归纳为五句话 广采厚积,织网生根。 减 去粗取精,弃形取神。 问——知惑解惑,开启迷宫 用——实践检验,多用巧生。 创新一—觅真理立巨人肩上,出新意于法度之中 第二章几何构造分析 1.主要内容 一个体系要能承受荷载,首先它的几何构造应当合理,能够使几何形状和位置保持 不变。因此,在进行结构受力分析之前,先进行几何构造分析 在几何构造分析中,最基本的规律是三角形规律。规律本身是简单浅显的,但规律 的运用则变化无穷。因此,学习本章时遇到的困难不在于学懂,而在于灵活运用
创新:推陈出新,破旧立新,有推有出,有破有立。创新并不神秘,把知识向前推 进一步,向更广、更深、更精、更神的方向迈出一步,都是创新的一步。创新意识要贯 穿在整个学习过程中,在加、减、问、用各个方面都要着眼于创新,有心于创新。 •加:在继承中创新。每项创新成果都吸收了前人的成果。像牛顿那样站在巨人 的肩上才能看得更远。广采厚积是创新的基础。 •减:在“去粗取精,弃形取神”的减法过程中要注意“去”和“弃”。在“推 陈出新、破旧立新”的创新过程中要注意“推”和“破”。二者是相通的。 •问:在已有的知识中发现疑点,感到困惑,是走向解惑和创新的起点。创新是 善问巧思的回报。 •用:在应用和实践中对已有的知识进行检验,发现其中的不足而加以改正,这 就是创新。实践为创新提供了机遇。 创新不能违反客观规律。在求实中创新,“出新意于法度之中”(苏轼)。在客观 规律的容许之下,创造力有充分的自由活动空间。 后语 把以上的议论归纳为五句话: • 加 —— 广采厚积,织网生根。 • 减 —— 去粗取精,弃形取神。 • 问 —— 知惑解惑,开启迷宫。 • 用 —— 实践检验,多用巧生。 • 创新 —— 觅真理立巨人肩上,出新意于法度之中。 第二章 几何构造分析 1. 主要内容 一个体系要能承受荷载,首先它的几何构造应当合理,能够使几何形状和位置保持 不变。因此,在进行结构受力分析之前,先进行几何构造分析。 在几何构造分析中,最基本的规律是三角形规律。规律本身是简单浅显的,但规律 的运用则变化无穷。因此,学习本章时遇到的困难不在于学懂,而在于灵活运用
本章在全书中只是一个短小的前奏,只是从几何构造的角度讨论结构力学中的一个 侧面,根本不涉及到内力和应变。但是构造分析与内力分析之间又是密切相关的,本章 内容将在后面许多章节中得到应用。 2.教学目的 理解自由度、可变体系与不变体系、瞬变体系、瞬铰的概念; 正确理解三角形规律,并能熟练应用三角形规律分析平面体系的几何构造; 掌握计算自由度的计算方法,能计算一般平面体系的自由度 3.本章目录 ·§2-1基本概念 ·§2-2自由度计算 ·§2-3几何不变体系的组成规律 ·§2-4几何构造分析方法与实例 §2-5求解器的应用 §2-6小结 §2-7习题 4.参考章节 《结构力学教程(I)》,第2章、结构的几何构造分析,pp.17-54 §2-1基本概念 1.教学要求 理解自由度、几何可变体系与几何不变体系、瞬变体系、瞬铰的概念。 2.本节目录 1.几何不变体系和几何可变体系
本章在全书中只是一个短小的前奏,只是从几何构造的角度讨论结构力学中的一个 侧面,根本不涉及到内力和应变。但是构造分析与内力分析之间又是密切相关的,本章 内容将在后面许多章节中得到应用。 2. 教学目的 理解自由度、可变体系与不变体系、瞬变体系、瞬铰的概念; 正确理解三角形规律,并能熟练应用三角形规律分析平面体系的几何构造; 掌握计算自由度的计算方法,能计算一般平面体系的自由度。 3. 本章目录 • §2-1 基本概念 • §2-2 自由度计算 • §2-3 几何不变体系的组成规律 • §2-4 几何构造分析方法与实例 • §2-5 求解器的应用 • §2-6 小结 • §2-7 习题 • §2-8 测验 4. 参考章节 《结构力学教程(Ⅰ)》,第 2 章、结构的几何构造分析,pp.17-54。 §2-1 基本概念 1. 教学要求 理解自由度、几何可变体系与几何不变体系、瞬变体系、瞬铰的概念。 2. 本节目录 • 1. 几何不变体系和几何可变体系
动自由度S ·3,约束 ·4.多余约束和非多余约束 瞬变体系 6.瞬铰和无穷远处的瞬铰 7.思考与讨论 3.参考章节 《结构力学教程(I)》,p.18-22 2.1.1几何不变体系和几何可变体系 几何不变体系:体系的位置和形状是不能改变的(图2-1b) 几何可变体系:体系的位置或形状是可以改变的(图2-1a 以上讨论的前提:不考虑材料的应变。 图21a 2-1 一般结构都必须是几何不变体系,而不能采用几何可变体系 2.1.2运动自由度S S:体系运动时可以独立改变的坐标的数目
• 2. 运动自由度 S • 3. 约束 • 4. 多余约束和非多余约束 • 5. 瞬变体系 • 6. 瞬铰和无穷远处的瞬铰 • 7. 思考与讨论 3. 参考章节 《结构力学教程(Ⅰ)》,pp.18-22。 2.1.1 几何不变体系和几何可变体系 几何不变体系:体系的位置和形状是不能改变的(图 2-1b)。 几何可变体系:体系的位置或形状是可以改变的(图 2-1a)。 以上讨论的前提:不考虑材料的应变。 图 2-1a 图 2-1b 一般结构都必须是几何不变体系,而不能采用几何可变体系 2.1.2 运动自由度 S S:体系运动时可以独立改变的坐标的数目