弹性力学应力状态理论求解器开发及应用研究1)

何 峰 任天娇 杨 松 赵 娜

(辽宁工程技术大学力学与工程学院，辽宁阜新123000)

弹性力学课程是普通高校力学类、土木类等理工科本科专业核心课，是从力学基本理论过渡到工程实际应用的桥梁；具有教师难教、学生难学、工程思维和力学思维难兼容的“三难”课程特点。基于课程重要性和特点，众多学者进行了弹性力学教学改革，如张伟伟等[1]提出了弹性力学三段式教学方法，即围绕每一知识点，按照工程背景、数理基础、力学原理进行划分，在教学实施中遵循先工程，后数理，再力学的讲解顺序。潘东辉等[2]将MATLAB/PDE工具箱引入弹性力学教学，实现弹性力学的可视化教学。刘杨等[3]提出了“互联网+ 项目指派” 式教学模式在《弹性力学及有限单元法》的教学中的实践方式和考核办法。陈小亮等[4]利用Maple 软件探索了弹性力学应力函数逆解法的计算机求解规范流程。卢小雨等[5]利用Maple 来求解弹性力学中的一些具体问题。邢静忠[6]将MAPLE 引入力学教学，引导和培养学生利用数学工具的习惯和能力，强化算法设计和程序的通用性和灵活性，为处理复杂问题提供帮助。丁洲祥等[7]详细介绍了计算机代数系统MAPLE 在土力学与基础工程研究型教学中的具体应用。

本文基于吴家龙教授编著的《弹性力学》教材内容和课程特点，以应力状态理论部分的求解斜面应力分量及主应力和最大切应力为例，应用Matlab-GUI 模块，通过编制程序把繁琐抽象的力学公式结果进行图形可视化，从而提升学生学习弹性力学兴趣。……