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四大力學(xué)是哪四大

時(shí)間:2024-12-19 10:00:02 瀏覽量:

四大力學(xué)分別為材料力學(xué),理論力學(xué),結(jié)構(gòu)力學(xué),土力學(xué)。

一、材料力學(xué)

材料力學(xué)(mechanics of materials)是研究材料在各種外力作用下產(chǎn)生的應(yīng)變、應(yīng)力、強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定和導(dǎo)致各種材料破壞的極限。

一般是機(jī)械工程和土木工程以及相關(guān)專(zhuān)業(yè)的大學(xué)生必須修讀的課程,學(xué)習(xí)材料力學(xué)一般要求學(xué)生先修高等數(shù)學(xué)和理論力學(xué)。材料力學(xué)與理論力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)并稱(chēng)三大力學(xué)。

材料力學(xué)的研究對(duì)象主要是棒狀材料,如桿、梁、軸等。對(duì)于桁架結(jié)構(gòu)的問(wèn)題在結(jié)構(gòu)力學(xué)中討論,板殼結(jié)構(gòu)的問(wèn)題在彈性力學(xué)中討論。

二、理論力學(xué)

理論力學(xué)(theoretical mechanics)是研究物體機(jī)械運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律的學(xué)科。力學(xué)的一個(gè)分支。它是一般力學(xué)各分支學(xué)科的基礎(chǔ)。

理論力學(xué)通常分為三個(gè)部分:靜力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)。靜力學(xué)研究作用于物體上的力系的簡(jiǎn)化理論及力系平衡條件;運(yùn)動(dòng)學(xué)只從幾何角度研究物體機(jī)械運(yùn)動(dòng)特性而不涉及物體的受力;動(dòng)力學(xué)則研究物體機(jī)械運(yùn)動(dòng)與受力的關(guān)系。動(dòng)力學(xué)是理論力學(xué)的核心內(nèi)容。

理論力學(xué)的研究方法是從一些由經(jīng)驗(yàn)或?qū)嶒?yàn)歸納出的反映客觀規(guī)律的基本公理或定律出發(fā),經(jīng)過(guò)數(shù)學(xué)演繹得出物體機(jī)械運(yùn)動(dòng)在一般情況下的規(guī)律及具體問(wèn)題中的特征。理論力學(xué)中的物體主要指質(zhì)點(diǎn)、剛體及剛體系,當(dāng)物體的變形不能忽略時(shí),則成為變形體力學(xué)的討論對(duì)象。靜力學(xué)與動(dòng)力學(xué)是工程力學(xué)的主要部分。

三、結(jié)構(gòu)力學(xué)

結(jié)構(gòu)力學(xué)是固體力學(xué)的一個(gè)分支,它主要研究工程結(jié)構(gòu)受力和傳力的規(guī)律,以及如何進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化的學(xué)科,它是土木工程專(zhuān)業(yè)和機(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生必修的學(xué)科。

結(jié)構(gòu)力學(xué)研究的內(nèi)容包括結(jié)構(gòu)的組成規(guī)則,結(jié)構(gòu)在各種效應(yīng)(外力,溫度效應(yīng),施工誤差及支座變形等)作用下的響應(yīng),包括內(nèi)力(軸力,剪力,彎矩,扭矩)的計(jì)算,位移(線位移,角位移)計(jì)算,以及結(jié)構(gòu)在動(dòng)力荷載作用下的動(dòng)力響應(yīng)(自振周期,振型)的計(jì)算等。

結(jié)構(gòu)力學(xué)通常有三種分析的方法:能量法,力法,位移法,由位移法衍生出的矩陣位移法后來(lái)發(fā)展出有限元法,成為利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算的理論基礎(chǔ)。

四、土力學(xué)

土力學(xué)(Soil mechanics)是研究土體在力的作用下的應(yīng)力-應(yīng)變或應(yīng)力-應(yīng)變-時(shí)間關(guān)系和強(qiáng)度的應(yīng)用學(xué)科,是工程力學(xué)的一個(gè)分支。為工程地質(zhì)學(xué)研究土體中可能發(fā)生的地質(zhì)作用提供定量研究的理論基礎(chǔ)和方法。主要用于土木、交通、水利等工程。

擴(kuò)展資料

土木工程的重要意義:

土木工程的目的是形成人類(lèi)生產(chǎn)或生活所需要的、功能良好且舒適美觀的空間和通道。它既是物質(zhì)方面的需要,也有象征精神方面的需求。隨著社會(huì)的發(fā)展,工程結(jié)構(gòu)越來(lái)越大型化、復(fù)雜化,超高層建筑、特大型橋梁、巨型大壩、復(fù)雜的地鐵系統(tǒng)不斷涌現(xiàn),滿足人們的生活需求,同時(shí)也演變?yōu)樯鐣?huì)實(shí)力的象征。

土木工程需要解決的根本問(wèn)題是工程的安全,使結(jié)構(gòu)能夠抵抗各種自然或人為的作用力。任何一個(gè)工程結(jié)構(gòu)都要承受自身重量,以及承受使用荷載和風(fēng)力的作用,濕度變化也會(huì)對(duì)土木工程結(jié)構(gòu)產(chǎn)生力作用。在地震區(qū),土木工程結(jié)構(gòu)還應(yīng)考慮抵御地震作用。此外,爆炸、振動(dòng)等人為作用對(duì)土木工程的影響也不能忽略。

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