久久黄色精品无码网站,91精品国产aⅴ一区二区,国产成人无码午夜视频在线播放,国产国拍亚洲精品永不,国产高清无码一级导航

您的位置: 首頁 > 技術文章 > 力學簡史

力學簡史

更新時間:2010-12-26瀏覽:2854次

力學的一個分支,也是科學史的一個分支,它記述和研究人類從自然現(xiàn)象和生產(chǎn)活動中認識和應用物體機械規(guī)律的歷史。力學發(fā)展在歷史年代順序上和學科邏輯順序上大體相同,這種發(fā)展反映出人類認識由簡單到復雜逐步深化的過程。牛頓定律的建立是力學發(fā)展過程中重要的里程碑.經(jīng)典力學從此奠定基礎并根據(jù)學科自身的邏輯規(guī)律發(fā)展著。在近代和現(xiàn)代,力學隨著研究內容的深入和研究領域的擴大逐漸形成各個分支,近年來又出現(xiàn)了跨分支、跨學科綜合研究的趨勢。

  力學的發(fā)展是分析和綜合想結合的過程。從總的發(fā)展趨勢來看,牛頓運動定律建立以前力學研究的歷史大致可分為兩個時期:  古代,從遠古到公元5世紀,對平衡和運動有初步的了解;
中世紀,從6世紀到16世紀,這個時期對力、運動以及它們之間的關系的認識已有發(fā)展,為牛頓運動定律的建立作了準備。

  牛頓運動定律的建立和從此以后力學研究的歷史大致可分為四個時期:
從17世紀初到18世紀末,經(jīng)典力學的建立和完善化;
19世紀,力學各主要分支的建立;
從1900年到1960年,近代力學,它和工程技術特別是航空、航天技術密切;
1960年以后,現(xiàn)代力學,力學同計算技術和自然科學其他學科廣泛結合。
 

古代力學(公元6世紀)  


  人類zui早的力學知識是從對自然現(xiàn)象的觀察和生產(chǎn)勞動中獲得的。中國西安半坡村遺址(新石器時代仰韶文化,公元前3000多年) 出土的汲水壺采取尖底的形式,且壺空時在水面上會傾倒而壺滿時又能自動恢復豎直位置。埃及第四王朝建立的胡夫陵墓即金字塔(公元前2600) 每邊長232米,高146米,斜面傾角約為5o ,用230余萬塊巨石壘成,平均每塊重2.5噸,建造運用滑輪組。有關運動學的很多知識是同對天體運行觀測有的,中國河南安陽出土的甲骨文(約公元前1400) 已有日食和月食的常規(guī)記錄。巴比倫人發(fā)現(xiàn)(公元前700) 日食、月食的沙羅周期。生產(chǎn)水平接近的不同地區(qū),在勞動中運用力學知識也往往相似。古希臘羅馬有一種提水壺(amphora), 它的外形和力學特點同中國半坡村的汲水壺類似。又如有一種灌溉設備,用短柱或樹杈支撐一根橫木,橫木一端掛水桶,另一端系重物,提水時可以省力。

 靜力學的發(fā)端  中國春秋時期墨翟及其弟子的著作《墨經(jīng)》(公元前4~公元前3世紀)
中,有涉及力的概念、杠桿平衡、重心、浮力、強度、剛度的敘述。古希臘阿爾庫塔斯的著作中也有關于靜力學的記錄。為靜力學奠定基礎的是阿基米德,他在研究杠桿平衡、平面圖形重心位置時,先建立一些公設,而后用數(shù)學論證的方法導出一些定理,阿基米德關于杠桿公設之一是:不等距的等重不能平衡,杠桿將向距離大的一側傾斜。約公元一世紀,亞歷山大的希羅更明確為平衡時“運動著的力和所經(jīng)歷的時間成反比”。經(jīng)過一千多年的發(fā)展, 運動方法演化為虛位移原理,幾何方法演化為用力矩表達的平衡條件。

 有關運動的觀念  古代對機械運動的描述只限于勻速直線和勻速圓周運動,亞里士多德
認為行星軌道應是zui的圓。托勒密的地心說認為,太陽繞地球作勻速圓周運動,行星繞太陽作勻速圓周運動;至于運動和力的關系,古人尚無正確的認識。對運動的記錄大多停留在定性的描述,許多和哲學觀點相。

 生產(chǎn)技術和力學  古代的建筑工程和器物制造反映出當時的力學水平。阿基米德制造過
能牽動船只的機械、表示日月運行的機械,但他認為這不能和純科學相提并論。這種把以數(shù)學為根據(jù)的力學理論和工程技術中于應用的力學分離開來的觀點在后世時隱時現(xiàn)。中國對力學的理解只能在技術應用中看到,而理論上的說明始終未能越出定性描述的范圍。都江堰工程約興建于公元前3世紀,由分洪工程、開鑿工程和閘壩工程組成一個整體,它經(jīng)歷歷代整修至今仍在發(fā)揮作用。中國音律所采用的三分損益律: 各音程比(即振動頻率比) 交錯地為三比二、三比四,這反映了中國早期樂器制造方面的理論水平。古羅馬建筑師維特魯威著有《論建筑》,討論了起重機械和建筑結構形式。羅馬帝國在公元100年左右已建成許多水道。

  現(xiàn)存法國南部的尼姆渡槽長40公里,離地面約48米,結構采用多層半圓石拱形式。中國張衡制造的地動儀中采用可在地震時喪失平衡的倒立柱子來帶動機構使龍口中含的銅丸落入下面蟾蜍口中以指明地震震源的方向。
中世紀的力學(6-16世紀)  


  西羅馬帝國滅亡后,歐洲進入了中世紀。古希臘羅馬的科學通過阿拉伯人得以繼承和發(fā)展。歐洲的科學進展遲緩,到文藝復興時期才得以回升,而中國的科學技術沿襲原有傳統(tǒng),并在12~13世紀達到高峰。這些特點也反映在力學中以下按地區(qū)介紹這個時期的力學成就。

阿拉伯  阿拉伯人在7~8世紀興起以后,搜羅和保存古希臘羅馬的典籍,包括數(shù)學、
天文、物理等方面的著作,并把許多著作譯成阿拉伯文。阿拉伯人繼承并發(fā)展了關于靜力學中平衡規(guī)律和運動學方面的知識。塔比·本·庫拉的《秤書》從運動學觀點討論杠桿平衡條件,他說平衡時“運動力”由力和運動的距離兩者決定。哈齊尼的《智慧之重》一書中記載了多種金屬的比重。天文學家巴塔尼觀測了太陽遠地點的進動。12~13世紀,許多科學著作陸續(xù)由阿拉伯文譯成拉丁文并傳入歐洲。

歐 洲  在這一千多年中,歐洲的科學神學的束縛,進展很慢。宗教勢力把古人的學
說化,不容許違犯。原來限于當時歷史條件不完整的認識,這時成為阻礙科學進步的教條。唯名主義尊重事實,在和這些教條作斗爭中,促進了科學的發(fā)展。但歐洲科學的回升在文藝復興時代。這時資本主義的生產(chǎn)方式已逐漸形成并開始發(fā)展。遠洋航行和探險事業(yè)應運而生。中國古代的重大發(fā)明造紙、火藥、指南針、印刷術等先后傳入歐洲。在力學方面, 達·芬奇研究過斜拋體和自由落體的運動,以及摩擦對物體運動的影響,還作過鐵絲的拉伸強度試驗。烏巴爾迪在其《力學卷》利用虛速度列出平衡條件。

中 國  這一千多年中.中國的科學技術按照固有的傳統(tǒng)發(fā)展著。當時歐洲科學受到
神學的束縛時,中國的科學技術總的來說居于世界地位。力學科學仍然以和工程技術、生產(chǎn)應用相結合的形式出現(xiàn)。但仍然未能作邏輯分析推理,特別是未能作數(shù)學分析。一些尚存的建筑物從它們的結構中反映出當時所具備的力學知識:591~599年建筑的趙州橋,跨度37.4米,采用拱券高只有7米的淺拱;1056年建成的山西應縣木塔,采用筒式結構和各種斗拱,900多年來經(jīng)受過多次地震的考驗。利用反推力的帶火藥的箭是火箭的雛形。宋代李誡的《營造法式》指出梁截面高與寬之比以3:2為好。沈括的《夢溪筆談》記載了頻率為1:2的琴弦共振,既固體彈性波的空腔效應等力學知識。

  當歐洲資本主義萌芽、科學技術開始復蘇時,中國仍處于封建社會,科學技術仍以舊的方式緩慢地前進,科學水平漸漸落后于歐洲。除了封建社會統(tǒng)治這個社會原因外,就科學本身而言,可能是中國傳統(tǒng)的科學始終沒有出現(xiàn)象古希臘阿基米德那種嚴格推理的風尚,也沒有后來歐洲出現(xiàn)的科學實驗,而一直停留在綜合而不是分析、定性而不是定量的描述上。在力學中始終沒有提煉出加速度的概念,也就不可能建立力學的科學體系.經(jīng)典力學是從歐洲傳入中國的,這個輸入從明末開始,由于閉關自守,中間中斷了一百多年。19世紀中葉西方科學再度傳入中國。從此中國的力學隨著世界潮流前進。
力學主要分支的建立(19世紀)  


  19世紀,歐洲主要國家相繼完成了產(chǎn)業(yè)革命.以機器為主體的工廠制度代替了手工業(yè)和工場手工業(yè).大機器生產(chǎn)對力學提出更高的要求.客觀現(xiàn)實促進了力學在工程技術和應用方面的發(fā)展.另一方面,一些學者又竭力實現(xiàn)力學體系的完善化,把力學同當時蓬勃發(fā)展的數(shù)學理論廣泛結合,促使力學原理的應用范圍從質點系、剛體擴大到可變固體和流體.彈性固體和粘性流體的基本方程同時誕生,標志著數(shù)學彈性力學和水動力學兩分支的建立,也標志著力學開始從物理學中分離出來.

 結構力學和彈性力學   19世紀中固體方面的力學的發(fā)展,除材料力學更趨完善并逐漸
發(fā)展為桿件系統(tǒng)的結構力學外,主要是數(shù)學彈性力學的建立。材料力學、結構力學與當時土木建筑技術、機械制造、交通運輸?shù)让芮邢嚓P,而彈性力學在當時很少有直接的應用背景,主要是為探索自然規(guī)律而作的基礎研究。
  1807年T.楊提出彈性模量的概念,指出剪切和伸縮一樣,也是一種彈性變形.雖然楊氏模量的形式與現(xiàn)代定義不一樣,但楊的工作成為彈性理論建立的前奏。彈性力學基本方程建立后A.J.C.B.de圣維南著手方程求解,得到一些有價值的原則結果。

水力學和水動力學  這一時期內有關流體方面的力學發(fā)展情況類似于固體方面,在實踐
的推動下水力學發(fā)展出不少經(jīng)驗公式或半經(jīng)驗公式;另一方面在數(shù)學理論上zui主要的進展是粘性流體運動基本方程,即納維-斯托克斯方程的建立。

  力學知識zui早起源于對自然現(xiàn)象的觀察和生產(chǎn)勞動中的經(jīng)驗。人們在建筑、灌溉等勞動中使用杠桿、斜面、吸水器具,逐漸積累起對平衡物體受力情況的認識。古希臘的阿基米德對杠桿平衡、物體重心位置、物體在水中受到浮力等作了系統(tǒng)的研究,確定它們的基本規(guī)律,初步奠定了靜力學即平衡理論的基礎。古代人還從對日、月運行的觀察和弓箭、車輪等使用中了解一些簡單的運動規(guī)律,如勻速的移動和轉動。但是對力和運動之間的關系,只是在歐洲文藝復興時期以后逐漸有了正確的認識。伽利略在實驗研究和理論分析的基礎上,zui早闡明自由落體運動的規(guī)律,提出加速度的概念。I.牛頓繼承和發(fā)展前人的研究成果(特別是J.開普勒的行星運動三定律),提出物體三定律.伽利略、牛頓奠定了動力學的基礎。牛頓運動定律的建立標志著力學開始成為一門科學。此后力學的進展在于它所考慮的對象由單個的自由質點轉向受約束的質點系;這方面的標志是J.Ie.R.達朗伯提出的達朗伯原理和J.-L.拉格朗日建立的分析力學。L.歐拉又進一步把牛頓運動定律推廣用于剛體和理想流體的運動方程。歐拉建立理想流體的力學方程可看作是連續(xù)介質力學的肇端。至此以前,有關固體的彈性、流體的粘性、氣體的可壓縮性等的物質屬性方程已經(jīng)陸續(xù)建立。運動定律和物性定律這二者的結合,促使彈性固體力學基本理論和粘性流體力學基本理論孿生于世。在這方面作出貢獻的是C.-L.-M.-H.納維、A.-L.柯西、S.-D.泊松、G.G.斯托克斯等人。彈性力學和流體力學基本方程建立,使得力學逐漸脫離物理學而成為獨立學科。另一方面,從拉格朗日分析力學基礎上發(fā)展起來的哈密頓體系,繼續(xù)在物理系中起作用。從牛頓到哈密頓的理論體系組成物理學中的經(jīng)典力學和牛頓力學。在彈性和流體基本方程建立后,所給出的方程一時難以求解,工程技術中許多應用力學問題還須依靠經(jīng)驗或半經(jīng)驗的方法解決。這使得19世紀后半葉在材料力學、結構力學同彈性力學之間,水利學和水動力學之間一直存在著風格上的顯著差別.到20世紀初,在流體力學和固體力學中,實際應用同數(shù)學理論的上述兩個方面開始結合,此后力學便蓬勃發(fā)展起來,創(chuàng)立了許多新理論,同時也解決了工程技術中大量的關鍵性問題,如航空工程中的聲障問題和航天工程中的熱障問題。這種理論和實際密卻結合的力學的先導者是L.普朗特和T.von卡門。他們在力學研究工作中善于從復雜的現(xiàn)象中洞察事物本質,又能尋找合適的解決問題的數(shù)學途徑,逐漸形成一套*的方法。從60年代起,電子計算機應用日廣,力學無論在應用上或理論上都有了新的發(fā)展。力學繼承它過去同航空和航天工程技術結合的傳統(tǒng),在同其他各種工程技術以及同自然科學的其他學科的結合中,開拓自己新的應用領域。
  力學在中國的發(fā)展經(jīng)歷了一個特殊的過程。與古希臘幾乎同時,中國古代對平衡和簡單的運動形式就已具備相當水平的力學知識,所不同的是未建立起象阿基米德那樣的理論系統(tǒng)。在文藝復興前的約一千年時間內,整個歐洲的科學技術進展緩慢,而中國科學技術的綜合性成果甚稱,其中有些在當時世界居于地位。這些成果反映出豐富的力學知識,但終未形成系統(tǒng)的力學理論。到明末清初,中國科學技術已顯著落后于歐洲。經(jīng)過曲折的過程,到19世紀中葉,牛頓力學才由歐洲傳入中國。以后,中國力學的發(fā)展便隨同世界潮流前進。
經(jīng)典力學的建立(17世紀初-18世紀末)  


  近二百年中,歐洲資本主義生產(chǎn)方式陸續(xù)取代了封建的生產(chǎn)方式。商業(yè)和航海的迅速發(fā)展,需要科學技術。17世紀中葉,歐洲各國紛紛成立科學院,創(chuàng)辦科學期刊。航海需要觀測,天文觀測和對天體運動規(guī)律的研究受到重視。從力學學科本身說,天體受力和運動比地上物體的受力和運動單純。因此,力學中的規(guī)律往往首先在天體運行研究中被發(fā)現(xiàn)。

 動力學  伽利略對動力學的主要貢獻是他的慣性原理和加速度實驗。他研究了地面
上自由落體、斜面運動、拋射體等運動, 建立了加速度概念并發(fā)現(xiàn)了勻加速運動的規(guī)律。C.惠更斯在動力學研究中提出向心力、離心力、轉動慣量、復擺的擺動中心等重要概念。I.牛頓繼承和發(fā)展了這些成,提出物體運動規(guī)律和萬有引力定律。運動三定律是:
*定律:  任何一個物體將保持它的靜止狀態(tài)或作勻速直線運動,除非有施加
 于它的力迫使它改變此狀態(tài)。
  
第二定律:  物體運動量的改變與施加于的力成正比,并發(fā)生于該力的作用線方
 向上。
  
第三定律:  對于任何一個作用必有一個大小相等而方向相反的反作用。
  歐拉是繼牛頓以后對力學貢獻zui多的學者.除了對剛體運動列出運動方程和動力學方程并求得一些解外,他對彈性穩(wěn)定性作了開創(chuàng)性的研究,并開辟了流體力學的理論分析,奠定了理想流體力學的基礎,在這一時期經(jīng)典力學的創(chuàng)建和下一時期彈性力學、流體力學成長為獨立分支之間,他起到了承上啟下的作用.

 靜力學和運動學  靜力學和運動學可以看作是動力學的組成部分,但又具有獨立的性
質.它們是在動力學之前產(chǎn)生的,又可以看作是動力學產(chǎn)生的前提。斯蒂文從“*運動不可能”公設出發(fā)論證力的平行四邊形法則,他還在前人用運動學的觀點解釋平衡條件的基礎上,得到虛位移原理的初步形式。為拉格朗日的分析力學提供依據(jù)。力系的簡化和平衡的系統(tǒng)理論,即靜力學的體系的建立則是L.潘索在《靜力學原理》一書中完成的。在運動學方面,伽利略提出加速度以后,惠更斯考慮點在曲線運動中的加速度。剛體運動學的研究成果則屬于歐拉、潘索。物理學家A.-M安培提出“運動學”一詞,并建議把運動學作為力學的獨立部分。至此,力學明確分為靜力學、運動學、動力學三部分。

 固體和流體的物性  在建立運動和平衡基本定律的同時,有關物質力學性能的基本定
律也在實驗的基礎上建立起來。R.胡克1660年在實驗室中發(fā)現(xiàn)彈性體的力和變形之間存在著正比關系。在流體方面,B.帕斯卡指出不可壓縮靜止流體各向壓力(壓強)相同。牛頓在《自然哲學的數(shù)學原理》中指出流體阻力與速度差成正比,這是粘性流體剪應力與剪應變之間正比關系的zui初形式.1636年M.梅森測量了聲音的速度。R.玻意耳于1662年和E.馬略特于1676年各自獨立地建立氣體壓力和容積關系的定律。上述對物性的了解對后來彈性力學、粘性流體力學、氣體力系等學科的出現(xiàn)作了準備。

 應用力學  許多學者的研究工作是和工匠一起進行的?;莞购鸵恍╃姳斫骋黄鹬?
造鐘表。玻意耳和工匠帕潘一起研制水壓機。A.帕倫不僅研究梁的彎曲問題,也研究水輪機的效率問題。許多有工程實際意義的方法產(chǎn)生了,如蘭哈爾的半圓拱的計算方法,靜力學中伐里農的索多邊形方法。
研究方法  


  力學研究方法遵循認識論的基礎法則:實踐-理論-實踐。力學作為基礎科學和作為技術科學從不同側面反映這個法則。力學家們根據(jù)對自然現(xiàn)象的觀察,特別是定量觀察的結果,根據(jù)生產(chǎn)工程中積累的經(jīng)驗或數(shù)據(jù)的關系。為了使這種關系反映事物的本質,力學家要善于抓住起主要作用的因素,摒棄或暫時摒棄一些次要因素。力學中把這種過程稱為建立模型。質點、質點系、剛體、彈性體、粘性流體、連續(xù)介質等各種不同模型。在模型的基礎上可以運用已知的力學的或物理學的規(guī)律(必要時作一些假設)以及合適的數(shù)學工具進行理論上的演繹中,為使理論具有更高的概括性和更廣泛的適用性,往往采用一些無量綱參數(shù)如雷諾數(shù)、馬赫數(shù)、泊松比等。這些參數(shù)既反映物理本質,又是單純數(shù)字,不受尺寸、單位制、工程性質、實驗裝置類型的牽制。根據(jù)*個實踐環(huán)節(jié)所得理論結論建立的模型是否合理,有待于新的觀測、工程實踐或者科學實驗等第二個實踐環(huán)節(jié)加以驗證。采用上述無量綱參數(shù)以及通過有關的量綱分析使得這種驗證能更廣泛的范圍內進行。對一個單獨的類型課題或研究任務來說,這種實踐和理論環(huán)節(jié)不一定能分得清,也可能和其他課題或任務的某個環(huán)節(jié)相互交叉,相互影響。課題或任務中每一項具體工作又可能只涉及一個環(huán)節(jié)或一個環(huán)節(jié)的一部分。因此,從局部看來,力學研究工作方式是多樣的:有些只是純數(shù)學的推理,甚至著眼于理論體系在邏輯上的完善化;有些著重數(shù)值方法和近似計算;有些著重實驗技術;有些著重在天文觀測和考察自然現(xiàn)象中積累數(shù)據(jù);而更大量的則是著重在運用現(xiàn)有力學知識來解決工程技術中或探索自然界奧秘中提出的具體問題。每一項工程又都需要具備自身有關的知識和其他學科的配合。數(shù)學推理需要各種現(xiàn)代數(shù)學知識,包括一些抽象數(shù)學分支的知識。數(shù)值方法和近似計算要了解計算技術、計算方法和計算數(shù)學?,F(xiàn)代的力學實驗設備,諸如大型的風洞、水洞,它們的建立和使用本身就是一個綜合性的科學技術項目,需要多工種、多學科的協(xié)作。應用研究更需要對運用對象的工藝過程、材料性質、技術關鍵等有清楚的了解。在力學研究中既有細致的、獨立的分工,又有綜合的、全面的協(xié)作。從力學研究和對力學規(guī)律認識的整體來說,實踐是檢驗理論正確與否的*標準。以上各種工作都是力學研究*的部分。
學科性質  


  力學原是物理學的一個分支。物理科學的建立則是從力學開始的。在物理科學中,人們曾用純粹力學理論解釋機械運動以外的各種形式的運動,如熱、電磁、光、分子和原子內的運動等。當物理學擺脫了這種機械(力學)的自然觀而獲得健康發(fā)展時,力學則在工程技術的推動下按自身邏輯進一步演化,逐漸從物理學中獨立出來。20世紀初,相對論指出牛頓力學不適用于速度接近光速或者宇宙尺度內的物體運動;20年代,量子力學指出牛頓力學不適用于微觀世界。這反映人們對力學認識的深化,即認識到物質在不同層次上的機械運動規(guī)律是不同的。通常理解的力學只以研究宏觀的機械運動為主,因而有許多帶“力學”名稱的學科如熱力學、統(tǒng)計力學、相對論力學、電動力學、量子力學等習慣上被認為是物理學的分支,而不屬于力學的范圍。但由于歷*的原因,力學和物理學仍有著特殊的親緣關系,特別是在以上各“力學”分支和牛頓力學之間,許多概念、方法、理論都有不少相似之處。
  力學與數(shù)學在發(fā)展中始終相互推動,相互促進。一種力學理論往往和相應的一個數(shù)學分支相伴產(chǎn)生,如運動基本定律和微積分,運動方程的求解和常微分方程定性理論,彈性力學及流體力學的基本方程和數(shù)學分析理論,天體力學中運動穩(wěn)定性和微分方程定性理論等。有人甚至認為力學是一門應用數(shù)學。但是力學和物理學一樣,還有需要實驗基礎的一面,而數(shù)學尋求的是比力學更帶普遍性的數(shù)學關系,兩者有各自的研究對象。
  力學同物理學、數(shù)學等學科一樣,是一門基礎學科,它所闡明的規(guī)律帶有普遍性質。
  力學又是一門技術科學,它是許多工程技術的理論基礎,又在廣泛的應用工程中不斷得到發(fā)展。當工程學還只分民用工程學(即土木工程學)和軍事工程學兩大分支時。力學在這兩個分支中以起著舉足輕重的作用。工程學越分越細,各分支中許多關鍵性的進展都有賴于力學中有關運動規(guī)律、強度、剛度等問題的解決。力學和工程學的結合促使工程力學各分支的形成和發(fā)展?,F(xiàn)在,無論是歷史較久的土木工程、生物醫(yī)學工程等,都或多或少有工程力學的活動場地。力學作為一門技術科學,并不能代替工程學,只是指出工程技術中解決力學問題的途徑,而工程學則從更綜合的角度考慮具體任務的完成。同樣地,工程力學也不能代替力學,因為力學還有探索自然界一般規(guī)律的任務。
  力學既是基礎科學又是技術科學這種二重性,有時難免會引起側重基礎研究一面和側重應用研究一面的力學家之間不同看法。但這種二重性也使力學家感到自豪,他們?yōu)闇贤ㄈ祟愓J識自然界和改造自然兩個方面作出了貢獻
學科分類  


  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系;動力學討論物體運動和所受力的關系。
  力學也可按所研究的對象區(qū)分為固體力學、流體力學和一般力學三個分支,流體包括流體和氣體。固體力學和流體力學可統(tǒng)稱為連續(xù)介質力學,它們通常都采用連續(xù)介質模型。固體力學和流體力學從力學分出后,余下部分組成一般力學。一般力學通常是指以質點、質點系、剛體、剛體系為研究對象的力學,有時還把抽象的動力學系統(tǒng)也作為研究對象。一般力學除了研究離散系統(tǒng)的基本力學規(guī)律外,還研究某些與現(xiàn)代工程技術有關的新興學科的理論。一般力學、固體力學、流體力學這三個主要分支在發(fā)展過程中又因對象或模型的不同而出現(xiàn)一些分支學科和研究領域。屬于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(wěn)定性等。屬于固體力學的有早期形成的材料力學、結構力學,稍后形成的彈性力學、塑性力學,近期出現(xiàn)的散體力學、斷裂力學等流體力學是由早期多相流體力學、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(chǎn)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采用的主要手段區(qū)分為三個方面: 理論分析、實驗研究和數(shù)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 用數(shù)值計算手段的計算力學是廣泛使用電子計算機后出現(xiàn)的,其中有計算結構力 學、計算流體力學。對一個具體的力學課題或研究項目,往往需要理論、實驗和 計算三方面的相互配合。
  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學科分支, 諸如土力學、巖石力學、爆炸力學、復合材料力學、工業(yè)空氣動力學、環(huán)境空氣 動力學等。
  力學和其他基礎科學的結合也產(chǎn)生一些分支,zui早的是天文學結合產(chǎn)生的天體力學。在20世紀特別是60年代以來,出現(xiàn)更多的這類交叉分支,其中有物理力學、 物理-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。
  力學分支的這種錯綜復雜情況是自然科學研究中綜合和分析這兩個不可分割的方面在力學發(fā)展過程中的反映??茖W的發(fā)展總是分中有合,合中有分。

 

Contact Us
  • QQ:64864648
  • 郵箱:lingdun@ldtest.com
  • 傳真:0514-86238779
  • 地址:江蘇省揚州市江都區(qū)真武鎮(zhèn)楊莊工業(yè)園區(qū)

掃一掃  微信咨詢

©2024 揚州市靈頓測試儀器有限公司 版權所有    備案號:蘇ICP備14059558號-3    技術支持:化工儀器網(wǎng)    Sitemap.xml    總訪問量:256175    管理登陸