力学的学科体系概述

力学学科分类---力学是从物理学中独立出来的一个分支学科力学分类力学是研究物质机械运动的科学。

机械运动亦即力学运动,是物质在时间、空间中的集团变化,包括移动、转动、流动、变形、振动、波动、扩散等。

力学原是物理学的一个分支学科,当物理学摆脱了机械(力学) 的自然观而获得进一步发展时,力学则在人类生产和工程技术的推动下按自身逻辑进一步演化和发展,而从物理学中独立出来。

它既是探索自然界一般规律的基础科学,又是一门为工程服务的技术科学,担负认识自然和改造自然的任务。

力学的研究对象是以天然的或人工的宏观的物质机械运动为主。

但由于本学科自身的发展和完善以及现代科技发展所促成的学科的相互渗透,有时力学也涉及微观各层次中的对象及其运动规律的研究。

机械运动是物质的最基本的运动形式,但还不能脱离其他运动(热、电磁、原子、分子运动及化学运动等) 形式而独立存在,只是在研究力学问题时突出地甚至单独地考虑机械运动形式而已。

如果需要考虑不同运动之间的相互作用,则力学与其他学科之间形成交叉学科或边缘学科。

力学产生很早, 古希腊的阿基米德(约公元前287 —212) 是静力学的奠基人。

在欧洲文艺复兴运动以后,人们对力和运动之间的关系逐渐有了正确的认识。

英国科学家牛顿继承和发展了前人的研究成果,提出了物体运动三定律,标志着力学开始成为一门科学。

到了20 世纪,力学更得到蓬勃的发展。

到目前为止,已形成了几十个分支学科,诸如一般力学、固体力学、结构力学、物理力学、流体力学、空气动力学、流变学、爆炸力学、计算力学、连续介质力学、应用力学、岩土力学、电磁流体力学、生物力学,等等。

为了充分发挥这些力学文献的作用,必须对其进行科学的分类。

本文拟对力学文献的分类标准、分类体系和分类方法进行研究。

一、力学文献的分类标准根据力学文献的属性,其分类标准很多,但根据读者(用户) 的检索需求和文献分类法的立类列类原则,主要采用以下9 种标准:1.1 根据研究对象分根据研究各种物体不同的运动,力学就形成了不同的分类。

摘要：力学作为物理学的基础学科，研究物体运动和力的相互作用。

本文对力学概论论文进行了总结，分析了力学的基本原理、研究方法及其在各个领域的应用，旨在为读者提供对力学学科的整体认识。

一、引言力学是研究物体运动和力的相互作用的一门学科，它起源于古代对日常现象的观察，经过长期的发展，形成了完整的理论体系。

力学在航空航天、土木工程、机械制造等领域具有广泛的应用，对于推动科技进步和经济发展具有重要意义。

二、力学的基本原理1. 牛顿运动定律：牛顿运动定律是力学的基础，包括惯性定律、加速度定律和作用力与反作用力定律。

2. 力的合成与分解：力的合成与分解是研究物体受力情况的重要方法，包括力的平行四边形法则和力的分解。

3. 动力学：动力学研究物体运动状态的变化及其与力的关系，包括动量定理、动能定理和角动量定理。

4. 振动与波动：振动与波动是力学中的重要内容，包括单摆、弹簧振子和机械波等。

三、力学的研究方法1. 理论推导：通过建立数学模型，对力学问题进行理论推导，如牛顿运动定律的推导。

2. 实验研究：通过实验观察和测量，验证理论推导的正确性，如验证牛顿第二定律的实验。

3. 数值计算：利用计算机技术，对复杂的力学问题进行数值计算，如有限元分析。

四、力学在各个领域的应用1. 航空航天：力学在航空航天领域具有广泛应用，如飞行器的设计、飞行轨迹的优化等。

2. 土木工程：力学在土木工程领域用于建筑结构设计、地震工程等。

3. 机械制造：力学在机械制造领域用于机械设备的设计、分析等。

4. 生物力学：力学在生物力学领域用于研究生物体运动规律，如人体运动学、骨骼力学等。

五、结论力学作为一门基础学科，具有丰富的理论体系和应用领域。

通过对力学概论论文的总结，我们可以了解到力学的基本原理、研究方法和在各个领域的应用。

力学的发展不仅推动了科技进步，也为人类生活提供了便利。

在今后的学习和研究中，我们应该深入理解力学知识，为我国科技事业的发展贡献力量。

理论力学理论力学（theoretical mechanics）是研究物体机械运动的基本规律的学科。

是力学的一个分支。

它是一般力学各分支学科的基础。

理论力学通常分为三个部分: 静力学、运动学与动力学。

静力学研究作用于物体上的力系的简化理论及力系平衡条件；运动学只从几何角度研究物体机械运动特性而不涉及物体的受力；动力学则研究物体机械运动与受力的关系。

动力学是理论力学的核心内容。

理论力学的研究方法是从一些由经验或实验归纳出的反映客观规律的基本公理或定律出发, 经过数学演绎得出物体机械运动在一般情况下的规律及具体问题中的特征。

理论力学中的物体主要指质点、刚体及刚体系, 当物体的变形不能忽略时, 则成为变形体力学（如材料力学、弹性力学等）的讨论对象。

静力学与动力学是工程力学的主要部分。

理论力学建立科学抽象的力学模型（如质点、刚体等）。

静力学和动力学都联系运动的物理原因——力, 合称为动理学。

有些文献把kinetics和dynamics看成同义词而混用, 两者都可译为动力学, 或把其中之一译为运动力学。

此外, 把运动学和动力学合并起来, 将理论力学分成静力学和动力学两部分。

理论力学依据一些基本概念和反映理想物体运动基本规律的公理、定律作为研究的出发点。

例如, 静力学可由五条静力学公理演绎而成；动力学是以牛顿运动定律、万有引力定律为研究基础的。

理论力学的另一特点是广泛采用数学工具, 进行数学演绎, 从而导出各种以数学形式表达的普遍定理和结论。

总述理论力学是大部分工程技术科学的基础, 也称经典力学。

其理论基础是牛顿运动定律。

20世纪初建立起来的量子力学和相对论, 表明牛顿力学所表述的是相对论力学在物体速度远小于光速时的极限情况, 也是量子力学在量子数为无限大时的极限情况。

对于速度远小于光速的宏观物体的运动, 包括超音速喷气飞机及宇宙飞行器的运动, 都可以用经典力学进行分析。

理论力学从变分法出发, 最早由拉格朗日《分析力学》作为开端, 引出拉格朗日力学体系、哈密顿力学体系、哈密顿-雅克比理论等, 是理论物理学的基础学科。

工程力学培养方案一、背景介绍工程力学作为一门基础学科，是工程学和科学中的重要学科之一，是工程学习的重要基础。

它是研究力的作用和变形规律的一门学科，是从理论基础上来研究各种结构和系统的受力、变形和稳定问题，以及工程设计、分析和计算。

工程力学的学科体系涉及到物理学、数学、力学、静力学、动力学、弹性力学、塑性力学、连续介质力学、岩土力学、结构力学、振动力学等多个学科，从而广泛应用于建筑、交通、电力、水利、石油、地质、航空、航天、机械、电子、材料等工程领域。

二、培养目标通过本培养方案的学习，学生应该能够：1. 掌握工程力学的基本理论和方法，熟练掌握静力学、动力学、弹性力学、塑性力学等重要内容；2. 熟练掌握各种工程结构和系统的受力、变形、强度、稳定性等基本规律；3. 具备工程实际问题的分析和解决能力，能够运用工程力学理论和方法解决各种工程实际问题；4. 具备基础的实验和技术操作能力，能够进行工程力学实验和数据处理；5. 具备较强的综合应用能力和创新能力，能够在工程实际问题的解决中发挥积极作用；6. 具备较强的团队合作和沟通能力，能够与其他工程师和技术人员进行协作和交流。

三、培养方案1. 课程设置（1）专业基础课程：力学、静力学、动力学、材料力学、振动与波动、结构力学、土木工程结构力学（2）专业实践课程：工程力学实验、材料力学实验、结构试验、工程应用软件实践（3）专业选修课程：塑性力学、连续介质力学、岩土力学、计算力学、非线性力学、结构动力学2. 教学目标（1）通过专业基础课程，使学生掌握工程力学基本理论和方法；（2）通过专业实践课程，使学生具备实验和技术操作能力，能够进行工程力学实验和数据处理；（3）通过专业选修课程，使学生具备较强的综合应用能力和创新能力，能够在工程实际问题的解决中发挥积极作用。

3. 教学方法（1）理论教学与实践相结合：理论课程与实践课程相结合，使学生在学习理论的同时，能够通过实验和实践课程掌握基础的实验和技术操作能力；（2）案例分析与实例教学：通过案例分析和实例教学，使学生在实践中学习，提高综合应用和创新能力；（3）小组合作与项目实践：通过小组合作和项目实践，培养学生的团队合作和沟通能力，让学生在实际工程项目中应用工程力学理论和方法解决问题。

土木工程三大力学体系框架土木工程是一门综合性的工程学科，它涉及到三大力学体系，分别是结构力学、土力学和流体力学。

这三大力学体系为土木工程的设计和施工提供了基础理论和方法，具有重要的意义。

首先是结构力学，它是土木工程中最基础的力学体系之一。

结构力学主要研究结构物体的受力和变形规律。

在土木工程中，结构力学用于分析和设计各种建筑物、桥梁、隧道、水坝等工程结构。

通过结构力学的分析，可以确定结构物的受力状态，计算各个构件的强度和刚度，保证结构的安全可靠。

结构力学的重要内容包括静力学、动力学、弹性力学、塑性力学等，这些理论和方法为土木工程的实际应用提供了重要的支持。

其次是土力学，它是研究土壤力学性质和土体力学行为的学科。

土力学是土木工程中不可或缺的力学体系之一，它主要应用于土壤的力学性质、土壤的变形和破坏特性的研究。

在土木工程中，土力学用于分析和设计土体的稳定性、承载力和变形特性，保证土体工程的安全可靠。

土力学的重要内容包括土体的物理性质、土体的力学性质、土体的变形和破坏规律等，这些理论和方法为土木工程的土体工程问题提供了重要的依据。

最后是流体力学，它是研究流体运动规律和流体力学性质的学科。

在土木工程中，流体力学主要应用于水力学和空气动力学。

水力学研究水的流动规律和水的力学性质，主要应用于水电站、水利工程、港口码头等水工建筑物的设计和施工。

空气动力学研究空气的流动规律和空气的力学性质，主要应用于高层建筑、桥梁、风力发电等工程的设计和施工。

流体力学的重要内容包括流体的物理性质、流体的流动规律、流体的力学性质等，这些理论和方法为土木工程中与流体有关的问题提供了重要的支持。

结构力学、土力学和流体力学是土木工程中三大重要的力学体系。

它们为土木工程的设计和施工提供了基础理论和方法，具有重要的意义。

结构力学用于分析和设计各种建筑物和工程结构，土力学用于分析和设计土体工程，流体力学用于分析和设计与流体有关的工程。

这三大力学体系相互关联、相互作用，共同构成了土木工程的理论体系。

高中物理知识体系高中物理是一门涵盖范围广泛、深度较大的科学学科，其知识体系主要包括力学、热学、电磁学、光学和现代物理五个部分。

这些部分相互联系、相辅相成，构成了高中物理的完整知识体系。

一、力学力学是研究物体在外力作用下的运动规律的学科。

高中阶段的力学主要包括运动学、静力学和动力学三个部分。

运动学研究物体的运动状态，包括匀速直线运动、变速直线运动、曲线运动等内容；静力学研究物体处于平衡状态时受力的平衡条件，包括平衡力、杠杆原理等内容；动力学研究物体在受力作用下的运动规律，包括牛顿三定律、动量守恒、功与能等内容。

二、热学热学是研究热现象和热运动的学科。

高中阶段的热学主要包括热力学和热传导两个部分。

热力学研究热力学系统的性质和热力学循环等内容；热传导研究热量在不同物质之间传递的规律，包括导热系数、热传导定律等内容。

三、电磁学电磁学是研究电荷和电磁场的学科。

高中阶段的电磁学主要包括静电学、恒流电场、恒磁场、电磁感应和交流电五个部分。

静电学研究电荷之间的相互作用，包括库仑定律、电场强度等内容；恒流电场磁场研究电流在磁场中的受力情况，包括洛伦兹力、安培环路定理等内容；电磁感应研究导体中的电动势和感应电流现象，包括法拉第电磁感应定律、自感现象等内容；交流电研究交流电路的变化规律，包括交流电路中的电压、电流及其相位关系等内容。

四、光学光学是研究光传播和光现象的学科。

高中阶段的光学主要包括几何光学和物理光学两个部分。

几何光学研究光在介质中的传播规律，包括光的反射、折射、像的成像等内容；物理光学研究光的波动性质，包括双缝干涉、单缝衍射、光的偏振等内容。

五、现代物理现代物理是研究微观世界和基本粒子的学科。

高中阶段的现代物理主要包括光电效应、半导体物理、原子物理和核物理四个部分。

光电效应研究光在金属表面引发电子发射的现象，包括爱因斯坦光电方程等内容；半导体物理研究半导体材料的性质和应用，包括PN结、半导体器件等内容；原子物理研究原子结构和原子核的性质，包括波尔理论、量子力学等内容；核物理研究核反应和核能的应用，包括核裂变、核聚变等内容。

结构力学课程简介中文名称：结构力学英文名称：structural mechanics定义：研究工程结构在外来因素作用下的强度、刚度和稳定性的学科。

应用学科：水利科技（一级学科）；工程力学、工程结构、建筑材料（二级学科）；工程力学（水利）（三级学科）结构力学(Structural Mechanics)是固体力学的一个分支，它主要研究工程结构受力和传力的规律，以及如何进行结构优化的学科。

结构力学研究的内容包括结构的组成规则，结构在各种效应（外力，温度效应，施工误差及支座变形等）作用下的响应，包括内力（轴力，剪力，弯矩，扭矩）的计算，位移（线位移，角位移）计算，以及结构在动力荷载作用下的动力响应（自振周期，振型）的计算等。

结构力学通常有三种分析的方法：能量法，力法，位移法，由位移法衍生出的矩阵位移法后来发展出有限元法，成为利用计算机进行结构计算的理论基础。

结构力学的任务研究在工程结构（所谓工程结构是指能够承受和传递外载荷的系统，包括杆、板、壳以及它们的组合体，如飞机机身和机翼、桥梁、屋架和承力墙等。

）在外载荷作用下的应力、应变和位移等的规律；分析不同形式和不同材料的工程结构，为工程设计提供分析方法和计算公式；确定工程结构承受和传递外力的能力；研究和发展新型工程结构。

观察自然界中的天然结构，如植物的根、茎和叶，动物的骨骼，蛋类的外壳，可以发现它们的强度和刚度不仅与材料有关，而且和它们的造型有密切的关系，很多工程结构就是受到天然结构的启发而创制出来的。

结构设计不仅要考虑结构的强度和刚度，还要做到用料省、重量轻．减轻重量对某些工程尤为重要，如减轻飞机的重量就可以使飞机航程远、上升快、速度大、能耗低。

结构力学的发展简史人类在远古时代就开始制造各种器物，如弓箭、房屋、舟楫以及乐器等，这些都是简单的结构。

随着社会的进步，人们对于结构设计的规律以及结构的强度和刚度逐渐有了认识，并且积累了经验，这表现在古代建筑的辉煌成就中，如埃及的金字塔，中国的万里长城、赵州安济桥、北京故宫等等。

力学中的许多分支学科及其应用力学作为物理学的一个重要分支，研究物体的运动和受力情况。

它涉及到广泛的学科领域，包括经典力学、量子力学、连续介质力学、弹性力学、塑性力学、流体力学、天体力学等等。

这些分支学科各自有着独特的研究对象和方法，并在不同的领域中发挥着重要作用。

经典力学经典力学是力学的基础，主要研究宏观物体的运动规律。

它包括牛顿力学、拉格朗日力学和哈密顿力学等。

经典力学的基本定律是牛顿三定律，描述了物体的运动、力的作用和能量守恒。

经典力学在工程、物理、航空航天等领域有着广泛的应用，如物体运动的预测、力学系统的稳定性分析等。

量子力学量子力学是研究微观粒子运动规律的学科，它与经典力学有很大的不同。

量子力学的基本概念是波粒二象性、不确定性原理和量子态叠加等。

量子力学在原子、分子、凝聚态物理等领域有着重要的应用，如原子光谱的计算、半导体器件的设计等。

连续介质力学连续介质力学研究具有连续介质特性的物体，如固体和流体。

它包括弹性力学、塑性力学、流体力学等。

连续介质力学在材料科学、地质学、航空航天等领域有着广泛的应用，如材料强度的计算、地震波的传播分析等。

弹性力学弹性力学研究物体在力的作用下发生形变和恢复原状的规律。

它主要包括弹性模量、泊松比、应力应变关系等概念。

弹性力学在材料科学、结构工程、生物医学等领域有着重要的应用，如建筑物的抗震设计、橡胶制品的制造等。

塑性力学塑性力学研究物体在力的作用下发生永久形变的规律。

它主要包括屈服应力、塑性应变、塑性流动等概念。

塑性力学在材料科学、制造业、地质学等领域有着重要的应用，如金属的加工、地震断层的滑动等。

流体力学流体力学研究流体（液体和气体）的运动规律。

它包括流速、流压、粘滞性、湍流等概念。

流体力学在航空航天、船舶工程、气象学等领域有着广泛的应用，如飞机的设计、台风的预测等。

天体力学天体力学是研究天体运动规律的学科，包括行星运动、恒星演化、黑洞等。

天体力学在天文观测、航天工程、宇宙学等领域有着重要的应用，如卫星轨道的计算、宇宙大爆炸理论的研究等。

建筑力学知识点归纳总结一、建筑力学概述建筑力学是研究建筑结构受力、变形和稳定的一门工程学科，主要包括静力学、材料力学、结构力学和工程力学等内容。

在建筑工程中，建筑力学是一个非常重要的学科，它对建筑结构的设计、施工和使用具有重要的指导意义。

二、静力学基础知识1.力，力是物体受到的外部作用而产生的相互作用，是矢量量。

2.力的作用点，力作用的位置称为力的作用点。

3.力的方向，力的方向是力的作用线，是力的矢量方向。

4.力的大小，力的大小又叫力的大小，是力的矢量大小。

5.平衡，如果物体受到的所有外力的合力为零，则物体处于平衡状态。

6.受力分析，受力分析是指对受力物体进行力的平衡分解和求解的过程。

7.力的合成，力的合成是指将几个力按照一定规律组合成一个力的过程。

8.力的分解，力的分解是指将一个力按照一定规律分解成几个分力的过程。

9.力的共线作用，共线力是指作用在一个平面上的几个力共线的情况，此时可以采用平行四边形法则计算合力。

三、材料力学基础知识1.材料的分类，建筑材料一般分为金属材料、非金属材料、复合材料等。

2.拉伸应力和应变，拉伸应力是指物体在拉伸力作用下单位横截面积所受的力，拉伸应变是指单位长度的伸长量。

3.拉压比强度，拉压比强度是指材料的拉伸强度和压缩强度的比值。

4.剪切应力和应变，剪切应力是指物体在剪切力作用下单位横截面积所受的力，剪切应变是指单位长度的变形量。

5.剪应力比强度，剪应力比强度是指材料的抗剪强度和抗拉强度的比值。

6.弹性模量，弹性模量是指材料在拉伸和压缩时产生的应力与应变之比。

7.材料的破坏模式，材料主要包括拉伸、压缩、剪切、扭转等几种破坏模式。

四、结构力学基础知识1.刚性和柔性，建筑结构在受力下表现出的抗变形能力称为刚性，某些结构在受力下产生较大变形，称为柔性。

2.受力构件，建筑结构中的受力构件主要包括梁、柱、墙、板等。

3.梁的受力状态，梁在受力状态下通常会受到弯矩、剪力和轴力的作用。