力學的所有內容

時間 2021-09-12 02:19:08

1樓:匿名使用者

力學主要理論1.物體運動三定律。

2.達朗貝爾原理

3.分析力學理論

4連續介質力學理論

5.彈性固體力學基本理論

6.粘性流體力學基本理論 (1)固體力學

經典的連續介質力學將可能會被突破。新的力學模型和體系,將會概括某些對巨集觀力學行為起敏感作用的細觀和微觀因素,以及這些因素的演化,從而使複合材料(包括陶瓷、聚合物和金屬)的強化、韌化和功能化立足於科學的認識之上。

固體力學將融匯力-熱-電-磁等效應。機械力與熱、電、磁等效應的相互轉化和控制,目前大都還限於測量和控制元件上,但這些效應的結合孕育著極有前途的新機會。近來出現的數百層疊合膜“摩天大廈”式的微電子元器件,已迫切要求對這類力-熱-電耦合效應做深入的研究。

以“mechronics”為代表的微機械、微工藝、微控制等方面的發展,將會極大地推動對力-熱-電-磁耦合效應的研究。

(2)流體力學

今後,空天飛機和新一代的超聲速民航機的成功研製將首先取決於流體力學的進展。在有關的高溫空氣動力學中必須放棄原先的熱力學平衡的假定。吸氣式發動機中h2,o2在超聲速流動狀態下的混合、點火等,都是過去的理論和實踐未能解決的難題。

超聲速流邊界層的控制、減阻以及降噪控制等也帶來一系列新問題。

(3)一般力學

一般力學近來已開始進入生物體運動問題的研究,研究了人和動物行走、奔跑及跳躍中的力學問題。這種在巨集觀範圍內對生物體進行的研究,已經帶來了一些新的結果。億萬年生物進化的結果,的確把優化的運動機能賦與了生存下來的物種。

對其進一步研究,可以提供生物進化方向的理性認識,也可為人類進一步提高某些機構或機械的效能提供方向性的指導。以下幾個方面的問題應當給予充分重視:(1)固體的非平衡/不可逆熱力學理論;(2)塑性與強度的統計理論;(3)原子乃至電子層次上子系統(原子鍵,位錯,空位等缺陷)的動力學理論。

為深入進行這些研究,應當充分利用與開發計算機模擬(如分子動力學)和現代巨集、細、微觀實驗與觀測技術。 工科離不開力學,在工科基礎課中,開設了不同的力學課程:理論力學,假設物體不發生變形,用傳統數學物理方法研究一切質點,物體的運動,靜力學和動力學原理,機械原理的理論基礎。

材料力學,傳統方法研究物體在各種載荷下,包括靜力,靜扭矩,靜彎矩,振動,碰撞等,機械零部件和裝配設計,機械加工的理論基礎。流體力學,研究一切流體在容器、管道中運動規律和力學特性,液壓、氣動、熱分析的理論基礎。分析力學,使用計算數學方法分析力學有限元素法,把受力物件拆解成有限個元素,對每個元素進行受力分析,通過聯立偏微分方程組,用泛函求解,計算出每個元素,每個節點的應力應變。

聯立方程組可化為剛度矩陣和自由度組成的矩陣方程。

(4)生物力學

當今生物力學發展正經歷著深刻的變化。生命科學與包括力學在內的基礎和工程科學交叉、融合目前已愈來愈成為當今生命科學的研究熱點,同時也是力學學科的新生長點。基礎研究逐步精細化及定量化,大量資料的積累要求模型化及數學化,為生物力學研究開闢了新的用武之地。

現代分子和細胞生物學既提出大量新課題,又帶來了許多新工具,推動著生物力學由巨集觀向微(細)觀深入、並強調巨集-微(細)觀相結合。實際應用的不斷湧現,催生著以解決與應用相關的工程技術問題為目標的新的生物工程學。這一新的生物工程學遠遠超出了基於微生物的、以發酵工程為標誌的生物技術及以醫療儀器研發為目標的生物醫學儀器這兩個傳統的領域。

不斷尋求新的力學和物理原理與方法,與生命科學及其它基礎和工程科學進一步融合,已成為當今生物力學發展的主要特色。當今生物力學正經歷從“x × bio = bio-x”(交叉)到“bio × x = x-bio”(融合)的轉變。在基礎研究層面上,它將與生物物理學、生物數學、生物資訊學、生物化學等緊密結合,重點研究生物學的定量化和精確化問題;在應用研究層面上,組織工程、藥物設計與輸運、血流動力學、骨-肌肉-關節力學等正在或已經得到臨床或工業界的認同,其核心是解決關鍵技術問題。

當前生物力學的發展特點可大致歸納為:內涵擴大(生物醫學工程;生物工程),有機融合(生命科學與基礎和工程科學),微觀深入(細胞-亞細胞-分子層次;定量生物學),以及巨集觀-微觀相結合(組織工程、器官力學;資訊整合與系統生物學)。巨集觀生物力學研究仍為主流,但巨集觀-微觀相結合、微觀生物力學研究發展十分迅速。

當前生物力學發展的前沿領域主要包括:1)細胞-分子力學;2)器官-組織力學;3)骨骼-肌肉-關節力學;4)生物力學新概念、新技術與新方法等。

(5)環境力學

環境力學是力學與環境科學相互結合而形成一門新興交叉學科,主要研究自然環境中的變形、破壞、流動、遷移及其伴隨的物理、化學、生物過程和導致的物質、動量、能量輸運,定量化描述環境的演化規律和對人類生存環境的影響。環境力學的發展十分有利於深化人們對環境問題中的物理過程和基本規律的認識,促進環境問題的定量化研究。

21世紀的環境力學研究,既要注重學科發展的自身規律和要求,又要緊密結合國家需求和工程實際,將機理研究、規律分析與防治措施有機地結合起來。結合我國的經濟和社會發展需求,我國的環境力學研究必須抓住一個基礎(複雜介質流動和多過程耦合)、兩個經濟發展地區(西部和沿海)、三個方面(水環境、大氣環境、災害與安全),確立重點發展領域,促進學科的發展。

一方面,強調環境力學中的共性科學問題,包括:(1)環境流動與輸運的基本方程和求解方法;(2)氣、液、固介面的耦合;(3)多相、多組分、多過程,以及多尺度的耦合分析等;(4)“環境力學”中模型實驗的尺度效應問題等。

另一方面,瞄準西部開發和沿海經濟開發,以及重大工程和影響的實際環境問題,包括:(1) 西部乾旱、半乾旱環境治理的動力學過程 —土壤侵蝕機理、沙塵暴形成和輸送機理、以及荒漠化治理;(2)以水或氣為載體的物質輸運過程—汙染物排放過程的精確預報、河口海岸泥沙、汙染物輸運及其對生態環境的影響規律;(3)重大環境災害發生機理及預報— 熱帶氣旋、風暴潮/洪水**、滑坡/泥石流產生機理、全球變暖等

【經典力學】

【釋義】

1、研究物體機械運動規律及其應用的學科。

2、《書》 努力學習:力學不倦

【簡介】

力學是研究物質機械運動規律的科學。自然界物質有多種層次,從宇觀的宇宙體系,巨集觀的天體和常規物體,細觀的顆粒、纖維、晶體,到微觀的分子、原子、基本粒子。通常理解的力學以研究天然的或人工的巨集觀物件為主。

但由於學科的互相滲透,有時也涉及宇觀或細觀甚至微觀各層次中的物件以及有關的規律。

力學又稱經典力學,是研究通常尺寸的物體在受力下的形變,以及速度遠低於光速的運動過程的一門自然科學。力學是物理學、天文學和許多工程學的基礎,機械、建築、航天器和船艦等的合理設計都必須以經典力學為基本依據。

機械運動是物質運動的最基本的形式。機械運動亦即力**動,是物質在時間、空間中的位置變化,包括移動、轉動、流動、變形、振動、波動、擴散等。而平衡或靜止,則是其中的特殊情況。

物質運動的其他形式還有熱運動、電磁運動、原子及其內部的運動和化**動等。

力是物質間的一種相互作用,機械運動狀態的變化是由這種相互作用引起的。靜止和運動狀態不變,則意味著各作用力在某種意義上的平衡。因此,力學可以說是力和(機械)運動的科學。

2樓:匿名使用者

萬變不離其宗,主要記住那幾個力學定律,然後多做一些有關的練習題就可以了。

3樓:匿名使用者

力學可粗分為靜力學、運動學和動力學三部分,靜力學研究力的平衡或物體的靜止問題;運動學只考慮物體怎樣運動,不討論它與所受力的關係;動力學討論物體運動和所受力的關係。

力學也可按所研究物件區分為固體力學、流體力學和一般力學三個分支,流體包括液體和氣體;固體力學和流體力學可統稱為連續介質力學,它們通常都採用連續介質的模型。固體力學和流體力學從力學分出後,餘下的部分組成一般力學。

一般力學通常是指以質點、質點系、剛體、剛體系為研究物件的力學,有時還把抽象的動力學系統也作為研究物件。一般力學除了研究離散系統的基本力學規律外,還研究某些與現代工程技術有關的新興學科的理論。

一般力學、固體力學和流體力學這三個主要分支在發展過程中,又因物件或模型的不同出現了一些分支學科和研究領域。屬於一般力學的有理論力學(狹義的)、分析力學、外彈道學、振動理論、剛體動力學、陀螺力學、運動穩定性等;屬於固體力學的有材料力學、結構力學、彈性力學、塑性力學、斷裂力學等;流體力學是由早期的水力學和水動力學這兩個風格迥異的分支匯合而成,現在則有空氣動力學、氣體動力學、多相流體力學、滲流力學、非牛頓流體力學等分支。各分支學科間的交叉結果又產生粘彈性理論、流變學、氣動彈性力學等。

力學也可按研究時所採用的主要手段區分為三個方面:理論分析、實驗研究和數值計算。實驗力學包括實驗應力分析、水動力學實驗和空氣動力實驗等。

著重用數值計算手段的計算力學,是廣泛使用電子計算機後才出現的,其中有計算結構力學、計算流體力學等。對一個具體的力學課題或研究專案,往往需要理論、實驗和計算這三方面的相互配合。

力學在工程技術方面的應用結果形成工程力學或應用力學的各種分支,諸如土力學、岩石力學、**力學複合材料力學、工業空氣動力學、環境空氣動力學等。

力學和其他基礎科學的結合也產生一些交又性的分支,最早的是和天文學結合產生的天體力學。在20世紀特別是60年代以來,出現更多的這類交叉分支,其中有物理力學、化學流體動力學、等離子體動力學、電流體動力學、磁流體力學、熱彈性力學、理性力學、生物力學、生物流變學、地質力學、地球動力學、地球構造動力學、地球流體力學等。

20世紀以來,力學有了很大的發展,創立了一系列重要的新概念、新理論和新方法。力學與其它學科的交叉和融合日顯突出,形成了許多力學交叉學科:力學與物理學的交叉形成了物理力學,與生命科學的交叉形成了生物力學,與環境科學和地學的交叉形成了環境力學,以及**力學、等離子體力學等都形成了力學的新的學科生長點,不斷地豐富著力學的研究內容和方法,並使力學學科始終保持著旺盛的生命力。

同時,人類社會和經濟發展的更高需求將不斷促進力學與其他學科的交叉,促進力學交叉學科發展到一個嶄新的階段。

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