力学的分类
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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。
工程力学知识点全集总结一、力的作用1. 力的概念力是物体相互作用的结果,可以改变物体的运动状态或形状。
力的大小用力的大小和方向来描述,通常用矢量表示。
2. 力的分类根据力的性质,力可以分为接触力和非接触力两种。
根据力的性质和作用对象的不同,可以将力分为压力、拉力、剪切力、弹性力、重力等不同类型的力。
3. 力的合成与分解多个力共同作用在物体上时,可以将它们的效果看作是一个力的合成。
而反之,一个力也可以根据其方向和大小,被分解为若干个分力。
4. 力的平衡当物体受到多个力的作用时,如果这些力的合力为零,则称物体处于力的平衡状态。
5. 力的矩力的矩是力的大小与作用点到物体某一点的距离的乘积,力矩的方向垂直于力的方向和力臂的方向。
物体在力的作用下发生转动,与力的大小、方向以及力臂的长度有关。
6. 自由体图自由体图是指将某个物体从其他物体中分离出来,然后在自由体上画出受到的所有力的作用线,用以分析物体所受力的平衡情况。
二、刚体静力学1. 刚体的概念刚体是指在受力作用下,形状和尺寸不发生改变的物体。
刚体的转动可以分为平移和转动两种。
2. 刚体的平衡条件刚体的平衡条件包括平衡的外力条件和平衡的力矩条件。
当刚体受到多个力的作用时,这些力的合力为零,力矩的合力矩也为零时,刚体处于平衡状态。
3. 简支梁的受力分析简支梁是指两端支持固定并能够转动的梁,在受力作用下会产生弯曲和剪切。
可以利用简支梁受力分析的原理,对梁在受力作用下的受力和变形进行研究。
4. 梁的受力分析在工程实践中,梁的受力分析是非常重要的。
在不同受力条件下,梁的受力分析方法会有所不同。
通常会用到力学平衡、力学方程等知识来分析和计算梁的受力情况。
5. 摩擦力摩擦力是指物体在相对运动或相对静止的过程中,由于接触面间的不规则性而产生的力。
摩擦力的大小和方向与接触面的性质、力的大小和方向等因素有关。
6. 斜面上的力学问题斜面上的力学问题是工程力学中的一个常见问题,包括斜面上的物体受力情况、斜面上的滑动、斜面上的加速度等内容。
高中物理分类一、力学力学是研究物体运动和相互作用的学科,主要包括运动学、力学和静力学。
1. 运动学运动学是研究物体运动的学科,主要研究物体的位置、速度和加速度等运动状态。
通过在运动中的物体上建立坐标系,可以描述和分析物体的运动轨迹和速度变化。
2. 力学力学是研究物体运动和受力情况的学科,主要涉及牛顿三定律、动量和能量等概念。
力学可以解释物体的运动原因,预测物体的运动轨迹和速度变化。
3. 静力学静力学是研究物体静止情况下的力和力的平衡的学科,主要研究物体受到的力的平衡条件和力的合成等概念。
通过静力学的研究,可以分析物体的受力情况和支撑结构的稳定性。
二、热学热学是研究热现象和热力学定律的学科,主要包括热能、热传递和热力学等内容。
热能是物体内部分子和原子之间运动状态的一种形式,是物体内部分子和原子的平均动能。
热能可以转化为其他形式的能量,如机械能、电能等。
2. 热传递热传递是热能从高温物体传递到低温物体的过程,包括传导、对流和辐射三种方式。
热传递是热学中重要的研究内容,对于理解和应用热力学定律具有重要意义。
3. 热力学热力学是研究热现象和热力学定律的学科,主要研究热力学定律、热功和热效率等概念。
热力学可以分析物体内部热平衡和热不平衡状态,预测热能转化的效率和方向。
三、电磁学电磁学是研究电荷、电场、磁场和电磁波等现象和定律的学科,包括静电学、电流学和电磁波学等内容。
1. 静电学静电学是研究电荷和电场的学科,主要研究电荷的性质、电场的分布和电势等概念。
静电学可以解释电荷间的相互作用和静电场的形成。
电流学是研究电流和电路的学科,主要研究电流的产生、电阻和电路的特性等概念。
电流学可以解释电荷的流动和电路中电能的转化。
3. 电磁波学电磁波学是研究电磁波的学科,主要研究电磁波的性质、传播和应用等内容。
电磁波学可以解释电磁波的产生和传播规律,广泛应用于通信、遥感等领域。
四、光学光学是研究光现象和光学定律的学科,包括几何光学和物理光学。
力学系统的分类与特点力学系统是研究物体运动的重要领域,它涉及到物体的力学性质、运动规律和相互作用等方面。
根据物体的性质和运动方式的不同,力学系统可以被分为多种类型。
本文将从不同的角度探讨力学系统的分类与特点。
一、根据物体的尺度和大小根据物体的尺度和大小,力学系统可以分为宏观力学系统和微观力学系统。
宏观力学系统研究的是大尺度物体的运动规律,如行星运动、机械系统等;而微观力学系统则关注的是微观粒子的运动行为,如原子、分子等。
宏观力学系统的特点是物体之间的相互作用力较为明显,运动规律较为直观;而微观力学系统则需要借助量子力学等理论进行研究,其特点是粒子之间的相互作用力较强,运动规律较为抽象。
二、根据物体的自由度根据物体的自由度,力学系统可以分为一维力学系统、二维力学系统和三维力学系统。
一维力学系统是指物体在一条直线上运动,如弹簧振子的运动;二维力学系统是指物体在平面上运动,如弹射体的运动;三维力学系统是指物体在空间中运动,如飞机的飞行。
不同自由度的力学系统具有不同的运动规律和相互作用方式,其中三维力学系统的运动最为复杂,涉及到更多的运动参数和相互作用力。
三、根据物体的运动方式根据物体的运动方式,力学系统可以分为平动系统和转动系统。
平动系统是指物体在空间中做直线运动,如汽车的行驶;转动系统是指物体在空间中做旋转运动,如风车的转动。
平动系统的特点是物体的质心在运动过程中保持不变,而转动系统则涉及到物体的转动轴和转动惯量等概念。
四、根据物体的能量转化根据物体的能量转化方式,力学系统可以分为保守系统和非保守系统。
保守系统是指物体在运动过程中能量守恒,如自由落体运动;非保守系统则是指物体在运动过程中能量不守恒,如摩擦力的作用。
保守系统的特点是机械能守恒,而非保守系统则会出现能量的损失或转化。
五、根据物体的相互作用方式根据物体的相互作用方式,力学系统可以分为封闭系统和开放系统。
封闭系统是指物体之间没有外界的相互作用力,如两个孤立的物体;开放系统则是指物体之间存在外界的相互作用力,如物体的受力和施力。
力学系统的分类与特征分析引言:力学是物理学的一个重要分支,研究物体的运动和受力情况。
力学系统是指由物体和作用于物体的力所构成的一个整体。
力学系统的分类和特征分析对于我们深入理解物体的运动规律和力的作用至关重要。
本文将对力学系统的分类和特征进行分析,以期帮助读者更好地理解力学系统的本质。
一、分类1. 根据物体数量分类力学系统可以根据物体的数量进行分类。
简单力学系统是由一个物体组成的,例如一个自由下落的苹果。
复杂力学系统则包含多个物体,它们之间通过力相互作用。
例如,一个由多个行星组成的太阳系就是一个复杂力学系统。
2. 根据力的性质分类力学系统还可以根据力的性质进行分类。
静力学系统是指物体处于平衡状态的系统,即物体所受的合力为零。
动力学系统则是指物体在受到外力作用下发生运动的系统。
动力学系统可以进一步分为匀速直线运动系统、加速直线运动系统和曲线运动系统等。
3. 根据约束条件分类力学系统还可以根据约束条件进行分类。
自由力学系统是指物体在没有受到任何约束的情况下自由运动的系统。
受约束力学系统则是指物体在受到一定约束条件限制下的运动系统,例如一个被绳子绑住的摆锤。
二、特征分析1. 动力学特征动力学特征是指力学系统在受到外力作用下的运动规律。
动力学特征可以通过牛顿运动定律来描述。
根据牛顿第一定律,一个力学系统在受到外力作用下,如果合力为零,则物体将保持静止或匀速直线运动。
根据牛顿第二定律,一个力学系统在受到外力作用下,其加速度与所受力成正比,与物体的质量成反比。
根据牛顿第三定律,一个力学系统中的任何两个物体之间都存在着相互作用力,且大小相等、方向相反。
2. 约束特征约束特征是指力学系统中物体之间的约束关系。
约束关系可以通过约束方程来描述。
例如,在一个受约束的摆锤系统中,摆锤的运动受到绳子的约束,满足绳子长度不变的条件。
通过约束方程,我们可以求解出摆锤的运动规律。
3. 能量特征能量特征是指力学系统中的能量变化规律。
第三节力学基础知识在送电线路的施工或运行过程中,无论是杆塔的组立还是导线的施放与紧线或拉线的制作,力学现象无处不在,所以作为送电工需要比其他工种掌握更多的力学知识。
本节从了解力学研究对象开始,用表格化的方法,介绍静力学、动力学、材料力学和土力学等方面的基本知识。
一、力学的研究对象与分类1、力学的研究对象力学是物理学的一个分支,是研究力和机械运动的学科。
(1)机械运动的概念。
一个物体对另一个物体的空间位置随时间连续变化或物体内部各部分之间相对位置发生变化的过程都称为机械运动。
这种运动包括移动、转动、流动、变形、振动、波动、扩散等,而平衡或静止则是其中的一种特殊情况。
机械运动有两种最简单的形式,即平动和转动,物体的其他复杂运动一般都可以看做是这两种运动合成的结果。
(2)力的概念。
力是物体间的相互作用,是使物体发生形变或使物体运动状态改变即产生加速度的原因。
力的大小、方向、作用点称为力的三要素,力是一个矢量;经常用图示法表示力的三要素,即用有向线段长度按比例表示力的大小,有向线段的箭头表示力的方向,线段的起点或终点表示力的作用点。
力的单位是牛顿。
(3)力学的研究对象。
力是不能离开物体而独立存在的,而且有受力物体必然有施力物体。
力的作用离不开时间和空间,所以力学的研究对象是受力作用的物体及其在时间跨度和空间范围内运动状态变化(包括平衡和静止)的规律。
2、力学的分类(1)按物体的运动状态分类。
力学可分为静力学、运动学和动力学。
静力学研究力的平衡或物体的静止问题;运动学只研究物体怎样运动,不讨论物体与所受力的关系;动力学则讨论物体运动和受力的关系。
(2)按研究对象的类别分类。
力学可分为固体力学、流体力学和一般力学三个分支。
属于固体力学的有材料力学、结构力学、弹性力学、塑性力学、断裂力学等;属于一般力学的有理论力学、分析力学、刚体动力学、陀螺力学、振动理论、运动稳定性等。
(3)按力学在工程技术上的应用分类。
力学在工程力学或应用力学方面有各个分支,如岩石力学、土力学、爆炸力学、复合材料学、工业空气动力学、环境空气动力学等。
力学学科分类力学可粗分为静力学、运动学和动力学三部分,静力学研究力的平衡或物体的静止问题;运动学只考虑物体怎样运动,不讨论它与所受力的关系;动力学讨论物体运动和所受力的关系.力学也可按所研究对象区分为固体力学、流体力学和一般力学三个分支,流体包括液体和气体;固体力学和流体力学可统称为连续介质力学,它们通常都采用连续介质的模型.固体力学和流体力学从力学分出后,余下的部分组成一般力学.一般力学通常是指以质点、质点系、刚体、刚体系为研究对象的力学,有时还把抽象的动力学系统也作为研究对象.一般力学除了研究离散系统的基本力学规律外,还研究某些与现代工程技术有关的新兴学科的理论.一般力学、固体力学和流体力学这三个主要分支在发展过程中,又因对象或模型的不同出现了一些分支学科和研究领域.属于一般力学的有理论力学(狭义的)、分析力学、外弹道学、振动理论、刚体动力学、陀螺力学、运动稳定性等;属于固体力学的有材料力学、结构力学、弹性力学、塑性力学、断裂力学等;流体力学是由早期的水力学和水动力学这两个风格迥异的分支汇合而成,现在则有空气动力学、气体动力学、多相流体力学、渗流力学、非牛顿流体力学等分支.各分支学科间的交叉结果又产生粘弹性理论、流变学、气动弹性力学等.力学也可按研究时所采用的主要手段区分为三个方面:理论分析、实验研究和数值计算.实验力学包括实验应力分析、水动力学实验和空气动力实验等.着重用数值计算手段的计算力学,是广泛使用电子计算机后才出现的,其中有计算结构力学、计算流体力学等.对一个具体的力学课题或研究项目,往往需要理论、实验和计算这三方面的相互配合.力学在工程技术方面的应用结果形成工程力学或应用力学的各种分支,诸如土力学、岩石力学、爆炸力学复合材料力学、工业空气动力学、环境空气动力学等.力学和其他基础科学的结合也产生一些交又性的分支,最早的是和天文学结合产生的天体力学.在20世纪特别是60年代以来,出现更多的这类交叉分支,其中有物理力学、化学流体动力学、等离子体动力学、电流体动力学、磁流体力学、热弹性力学、理性力学、生物力学、生物流变学、地质力学、地球动力学、地球构造动力学、地球流体力学等.摘自大科普网。
不同力学系统的分类与特点分析力学是研究物体运动和受力关系的学科,广泛应用于各个领域。
在力学中,物体的运动和受力可以分为不同的系统,每个系统都有其独特的特点和分类。
本文将对不同力学系统的分类与特点进行分析。
一、刚体系统刚体是指在运动或受力过程中,其内部各点之间的相对位置保持不变的物体。
刚体系统可以进一步分为平面刚体和空间刚体两种。
1. 平面刚体系统平面刚体系统是指物体在一个平面内运动或受力的系统。
其特点是物体的质点距离平面保持不变,不会发生垂直于平面的运动。
平面刚体系统常见的例子有平衡木、桥梁等。
2. 空间刚体系统空间刚体系统是指物体在三维空间内运动或受力的系统。
与平面刚体系统不同的是,空间刚体系统中的物体可以发生任意方向的运动。
例如,飞机、汽车等都属于空间刚体系统。
二、弹性体系统弹性体是指在受力后能够恢复原状的物体。
弹性体系统可以进一步分为线性弹性体和非线性弹性体两种。
1. 线性弹性体系统线性弹性体系统是指物体在受力后,变形与受力成正比的系统。
在线性弹性体系统中,物体的应力与应变满足胡克定律。
常见的线性弹性体系统有弹簧、橡胶等。
2. 非线性弹性体系统非线性弹性体系统是指物体在受力后,变形与受力不成正比的系统。
在非线性弹性体系统中,物体的应力与应变关系不符合胡克定律。
例如,橡胶在受力后会出现塑性变形,不再能完全恢复原状。
三、流体系统流体是指物质在受力后可以流动的物体,包括液体和气体。
流体系统可以进一步分为静力学系统和动力学系统两种。
1. 静力学系统静力学系统是指物体在受力后处于静止状态的系统。
在静力学系统中,物体的压力与受力平衡,不会发生流动。
例如,静止的水池、静止的气球等。
2. 动力学系统动力学系统是指物体在受力后发生流动的系统。
在动力学系统中,物体的压力与受力不平衡,会发生流动。
例如,流动的河流、风吹动的气球等。
四、混合系统除了以上三种基本的力学系统外,还存在一些混合系统,即同时包含不同类型物体的力学系统。
力学基础中的力的分类与性质力是物体相互作用的结果,在力学中起着至关重要的作用。
了解力的分类与性质对于理解物体的运动和相互作用过程具有重要意义。
本文将从力的分类和力的性质两个方面进行探讨。
一、力的分类力可以根据其作用对象和性质的不同进行分类。
1. 接触力和非接触力接触力是指物体之间直接接触时产生的力。
当我们用手推动一本书,或者用脚踢球时,都是通过接触力来实现的。
接触力是直接作用于物体表面的,可以改变物体的形状和大小。
与之相对的是非接触力,也称为远程力,是指物体之间不直接接触而产生的力。
例如地球对物体的引力、磁力和电力等都属于非接触力。
非接触力是通过场的存在而产生的,不受物体间距离的影响。
2. 弹性力和非弹性力弹性力是指物体发生形变时产生的力。
当我们将一根弹簧拉伸或压缩时,弹簧会产生恢复原状的力,这种力称为弹性力。
弹性力遵循胡克定律,即力与形变成正比。
与之相对的是非弹性力,也称为阻力或摩擦力。
非弹性力是物体在相互接触或通过介质中运动时产生的,会使物体失去能量并减慢或停止运动。
常见的非弹性力包括摩擦力、空气阻力和液体阻力等。
3. 重力和其他力重力是地球对物体的吸引力,是物体与地球间的作用力。
重力是所有物体普遍存在的力,负责将物体引向地面。
在地球表面上,重力与物体的质量成正比,与物体间的距离的平方成反比。
除了重力以外,还有其他的力对物体产生作用。
例如电磁力是由电荷之间的相互作用产生的,核力是原子核中质子与中子之间的相互作用力。
这些力虽然在日常生活中不太明显,但在微观世界中起着至关重要的作用。
二、力的性质力除了具有不同的分类外,还有一些共同的性质。
了解这些性质可以更好地理解力在物体间相互作用时的效果。
1. 矢量性力是矢量量,具有方向和大小。
力学中常将力画成箭头的形式,箭头的长度表示力的大小,箭头的方向表示力的方向。
当多个力同时作用于一个物体时,需要考虑力的合成和分解。
2. 可叠加性力是可以相互叠加的。
当多个力作用于同一点时,可以将这些力按照矢量相加的原理合成一力,得到一个合力。
工程力学的基本概念和原理工程力学是研究物体受力和运动规律的一门学科,它是工程中必不可少的基础学科。
它的研究对象是力的作用下物体的平衡和运动,通过分析和计算,可以为工程设计和建设提供科学依据。
本文将介绍工程力学的基本概念和原理。
一、力的基本概念力是物体之间相互作用的结果,可以改变物体的状态(使静止的物体产生运动,改变运动物体的速度或方向)。
力的三要素包括大小、方向和作用点。
大小用数量表示,单位是牛顿(N);方向用箭头表示,箭头的长度表示力的大小,箭头的方向表示力的方向;作用点是力作用的位置。
二、力的分类力可以根据不同的性质和来源进行分类。
常见的力主要有以下几种:1. 重力:是地球对物体的吸引力,是物体的质量和地球的质量之间的相互作用,大小为物体的质量乘以重力加速度。
2. 弹力:是物体之间弹性变形产生的相互作用力,例如弹簧和弹性绳产生的力。
3. 摩擦力:是物体表面之间的相互作用力,可以分为静摩擦力和动摩擦力。
4. 引力:是物体之间由于引力而产生的相互作用力,例如地球和月球之间的引力。
5. 浮力:是物体在液体或气体中受到的上升力,大小等于物体排开液体或气体的体积乘以液体或气体的密度和重力加速度。
三、牛顿三定律牛顿三定律是描述物体受力和运动规律的基本原理,是工程力学的基石。
它们分别是:1. 牛顿第一定律(惯性定律):物体静止或匀速直线运动时,受力为零,物体将保持原来的状态。
2. 牛顿第二定律(运动定律):物体的加速度与作用在物体上的力成正比,与物体的质量成反比。
可以用公式F=ma表示,其中F是力的大小,m是物体的质量,a是物体的加速度。
3. 牛顿第三定律(作用与反作用定律):相互作用的两个物体之间,彼此之间的力相等、方向相反。
四、力的分解和合成力的分解是将一个力按照一定的规律分解成多个力的过程,力的合成是将多个力按照一定的规律合成为一个力的过程。
力的分解和合成可以简化问题的计算和分析,常用的方法有平行四边形法则和三角法则。
理论力学理论力学是机械运动及物体间相互机械作用的一般规律的学科,也称经典力学。
是力学的一部分,也是大部分工程技术科学理论力学的基础。
其理论基础是牛顿运动定律,故又称牛顿力学。
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。
基本概况理论力学是研究物体的机械运动及物体间相互机械作用的一般规律的学科。
同时理论力学是一门理论性较强的技术基础课,随着科学技术的发展,工程专业中许多课程均以理论力学为基础。
理论力学研究示意图理论力学遵循正确的认识规律进行研究和发展。
人们通过观察生活和生产实践中的各种现象,进行多次的科学试验,经过分析、综合和归纳,总结出力学的最基本的理论规律。
[1]发展简史力学是最古老的科学之一,它是社会生产和科学实践长期发展的结果。
随着古代建筑技术的发展,简单机械的应用,静力学逐渐发展完善。
公元前5~前4世纪,在中国的《墨经》中已有关于水力学的叙述。
古希腊的数学家阿基米德(公元前3世纪)提出了杠杆平衡公式(限于平行力)及重心公式,奠定了静力学基础。
荷兰学者S.斯蒂文(16世纪)解决了非平行力情况下的杠杆问题,发现了力的平行四边形法则。
他还提出了著名的“黄金定则”,是虚位移原理的萌芽。
这一原理的现代提法是瑞士学者约翰第一·伯努利于1717年提出的。
动力学的科学基础以及整个力学的奠定时期在17世纪。
意大利物理学家伽利略创立了惯性定律,首次提出了加速度的概念。
他应用了运动的合成原理,与静力学中力的平行四边形法则相对应,并把力学建立在科学实验的基础上。
英国物理学家牛顿推广了力的概念,引入了质量的概念,总结出了机械运动的三定律(1687年),奠定了经典力学的基础。
他发现的万有引力定律,是天体力学的基础。
结构力学最全知识点梳理及学习方法
一、结构力学基础知识:
1、力的分类:根据受力作用的物体的性质,可将力分为外力(外力作用于结构物体的外部,如重力、气压力、拉力等)和内力(内力作用于结构物体的内部,如弯矩、剪力等);根据力的方向划分,可将它分为拉力、压力和旋转力;根据力的特性划分,可将它分为特殊力和普通力;根据力的大小和方向,可将它分为大力、小力、稳定力和不稳定力;根据受力物体的形状,可将它分为直线力、非直线力、旋转力和转动力等。
2、构件的类型:构件按照结构的组成形式,又分为横担、梁、柱、支撑、支座、腰椎和压杆等。
3、材料性质:构件的材料性质主要由弹性模量、屈服强度和杨氏模量等物理参数来表示。
4、结构形状:根据不同的表达方式,结构形状可分为直线式结构、曲线式结构、对称结构、反对称结构、非对称结构和无规则结构等。
5、运动学结构:可将力学结构分为机械运动结构和动力学结构,其中机械运动结构主要由动力系统、载荷系统和传动系统等部分组成;而动力学结构主要关注的是结构物体的动力运动情况,其中重点研究的是结构物体的运动特性,如动力传递、动力控制和动力分析等。
力学学科分类
1. 固体力学呀,就像搭积木一样,研究那些固态物体怎么受力不变形呢!比如说造房子的那些大梁,要是不懂固体力学,能稳固吗?
2. 流体力学,嘿,这就好像研究水流怎么流淌一样!想想船在水里航行,不就是靠着对流体力学的理解嘛!
3. 热力学呢,不就是研究热和其他能量之间的转换嘛,就像冬天我们靠暖气取暖,这里面可全是热力学的门道呢!
4. 量子力学,哇哦,这可神秘了!就好比进入了一个微观的奇妙世界,那些微小粒子的行为都靠它来解释,你说神奇不神奇?
5. 材料力学啊,这不就是挑选合适材料的学问嘛!好比做一把结实的椅子,得选对材料不是,这就是材料力学在起作用呢!
6. 生物力学,哎呀,这就像是研究人体运动的秘密钥匙一样呢!运动员训练提高成绩可离不开对生物力学的运用呀!
7. 天体力学,嘿,那可是研究天上星星怎么运动的学科呀!想想那些星球的运转轨迹,都是天体力学在背后操纵着呢!
8. 振动力学,就好像研究物体怎么“哆嗦”的一样!像机器的震动,不都得靠它来研究解决嘛!
9. 空气动力学,哇,这可关系到飞机怎么飞起来的大问题呢!那些酷炫的飞机造型都是为了符合空气动力学呀!
我觉得力学学科分类可太有意思了,每一个都像是打开一个神奇世界的大门,等着我们去探索呢!。
弹性力学,塑性力学,流变学,连续介质力学,断裂力学,流体力学基本定义及关系来源:陈志超的日志弹性力学弹性力学是固体力学的重要分支,它研究弹性物体在外力和其它外界因素作用下产生的变形和内力,也称为弹性理论。
它是材料力学、结构力学、塑性力学和某些交叉学科的基础,广泛应用于建筑、机械、化工、航天等工程领域。
弹性体是变形体的一种,它的特征为:在外力作用下物体变形,当外力不超过某一限度时,除去外力后物体即恢复原状。
绝对弹性体是不存在的。
物体在外力除去后的残余变形很小时,一般就把它当作弹性体处理。
弹性力学的发展简史人类从很早时就已经知道利用物体的弹性性质了,比如古代弓箭就是利用物体弹性的例子。
当时人们还是不自觉的运用弹性原理,而人们有系统、定量地研究弹性力学,是从17世纪开始的。
弹性力学的发展初期主要是通过实践,尤其是通过实验来探索弹性力学的基本规律。
英国的胡克和法国的马略特于1680年分别独立地提出了弹性体的变形和所受外力成正比的定律,后被称为胡克定律。
牛顿于1687年确立了力学三定律。
同时,数学的发展,使得建立弹性力学数学理论的条件已大体具备,从而推动弹性力学进入第二个时期。
在这个阶段除实验外,人们还用最粗糙的、不完备的理论来处理一些简单构件的力学问题。
这些理论在后来都被指出有或多或少的缺点,有些甚至是完全错误的。
在17世纪末第二个时期开始时,人们主要研究梁的理论。
到19世纪20年代法国的纳维和柯西才基本上建立了弹性力学的数学理论。
柯西在1822〜1828年间发表的一系列论文中,明确地提出了应变、应变分量、应力和应力分量的概念,建立了弹性力学的几何方程、运动(平衡)方程、各向同性以及各向异性材料的广义胡克定律,从而奠定了弹性力学的理论基础,打开了弹性力学向纵深发展的突破口。
第三个时期是线性各向同性弹性力学大发展的时期。
这一时期的主要标志是弹性力学广泛应用于解决工程问题。
同时在理论方面建立了许多重要的定理或原理,并提出了许多有效的计算方法。
力学的学科分类
力学:是一门独立的基础学科,是有关力、运动和介质(固体、液体、气体和等离子体),宏、细、微观力学性质的学科,研究以机械运动为主,及其同物理、化学、生物运动耦合的现象。
力学是一门基础学科,同时又是一门技术学科。
它研究能量和力以及它们与固体、液体及气体的平衡、变形或运动的关系。
1)力学可粗分为、和三部分:
静力学研究或物体的静止问题;
运动学只考虑物体怎样运动,不讨论它与所受力的关系;
动力学讨论物体和所受力的关系。
2)根据针对对象所建立的模型不同,力学也可以分为
质点力学:
刚体力学:
:通常分为固体和流体,固体包括和塑性体。
3)力学也可按所研究对象的不同分为:、固体力学和流体力学三个分支。
A.固体力学可以分为:
、
板壳力学、 、 、 、 、 、 等等
B.流体力学包含:、等等。
C.属于一般力学的有:
理论力学(狭义的)、 分析力学、
外弹道学、
振动理论、 刚体动力学、 陀螺力学、
运动稳定性等;
流体力学是由早期的水力学和水动力学这两个风格迥异的分支汇合而成,到了21世纪则有、、、、非牛顿流体力学等分支。
各分支学科间的交叉结果又产生、、等。
固体力学和流体力学从力学分出后,余下的部分组成一般力学。
一般力学通常是指以质点、质点系、刚体、刚体系为研究对象的力学,有时还把抽象的动力学系统也作为研究对象。
一般力学除了研究离散系统的基本力学规律外,还研究某些与现代工程技术有关的新兴学科的理论。
一般力学、固体力学和流体力学这三个主要分支在发展过程中,又因对象或模型的不同出现了一些分支学科和研究领域。
4)力学按所采用的主要手段区分为三个方面:理论分析、实验研究和数值计算。
理论分析
包括:、和等。
计算力学:着重用数值计算作为手段,在广泛使用计算机后才出现的,其中有、等。
对一个具体的力学课题或研究项目,往往需要理论、实验和计算这三方面的相互配合。
结束语:
力学和其他基础科学的结合产生一些交叉性的分支,最早的是和天文学结合产生的。
在20世纪特别是60年代以来,出现更多的这类交叉分支,其中有、化学、等离子体动力学、电流体动力学、、热、、生物力学、生物流变学、、、地球构造动力学、等。
力学在工程技术方面的应用结果是形成工程力学或应用力学的各种分支,诸如、岩石力学、复合材料力学、工业空气动力学、环境空气动力学等。
20世纪以来,力学有了很大的发展,创立了一系列重要的新概念、新理论和新方法。
力学与其它学科的交叉和融合日显突出,形成了许多力学交叉学科,不断地丰富着力学的研究内容和方法,并使力学学科始终保持着旺盛的生命力。
同时,人类社会和经济发展的更高需求将不断促进力学与其他学科的交叉,促进力学交叉学科发展到一个崭新的阶段。
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