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对工程力学的认识和未来规划.docx

上传人:liwenfei1314 2018/10/21 文件大小:22 KB

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文档介绍

文档介绍:对工程力学的认识和未来规划
从拿到通知书的那天气,我便与工程力学结缘。大一来的第一个学期,也并
没有真正接触到工程力学, 在这个学期快要结束的时候, 工程力学概论这门课也
许才是让我真正接触到工程力学。 而之后的三年, 或许是之后的几十年, 我都会
离不开工程力学。
力学,最开始给我的感觉就是物理,高中一直觉得物理是一门比较难学的课
程,但一直也学得还行吧。到了大学,才知道,力学也是一门单独的学科。力学
座位一门学科应该从牛顿时代算起。 它和天文学一起是最早行程的两门自然科学。
到 19 世纪末,力学已发展到很高的水平。当时的力学主要以比较理想的模型为
对象,建立起了相当完善的普适的理论体系, 同时也开始了与工程技术问题的结
合。 20 世纪后,力学的研究对象已不再限于理想模型,而更多地与自然界和工
程技术中必然遇到的复杂介质或系统为对象, 建立各种力学模型, 并且在解决问
题过程中形成了更多的力学分支。 这样既丰富了力学体系, 也是力学成为众多工
程和技术科学的重要基础。这些,对人类文明起了极大的推动作用。
工程力学,意味着我们在这里所说力学和工程是分不开的, 力学与土木工程、
机械工程、航空航天工程、水利工程、船舶工程、能源工程、化工和生物医学工
程等都有很大的联系。
在土木工程方面,力学有着广泛的应用。力学是一门既属于自然科学也属于
工程科学的科学,它的基础性和应用性同样鲜明。虽然人们早就会建造房屋了,
但直到掌握了丰富的力学知识以后, 才有可能建造摩天大楼、 跨海大桥、 地铁以
及海底隧道等等。 而土木工程是应用力学知识最多的工程领域之一。 不少力学工
作者吧自己的研究重点放在土木工程领域; 另一方面, 大量土木工程学者在从事
着力学研究。力学与土木工程的一个结合点是结构分析。
最早尝试用力学分析的方法来求构件的经济安全尺寸是从 17 世纪开始的。
著名力学家伽利略、 胡克以及提出理想气体公式的物理学家马略特都对梁的变形
和抗弯强度做过研究。
无论多么复杂的结构,总是有一些基本构件组成的。这些基本构件包括梁、
柱、板、壳、拱、桁架、悬索和膜等等。许多学者致力于建立这些基本构件的力
学模型以分析其变形和受力特性。 相应地,形成了诸如“材料力学”、 板壳力学”
和“结构力学”等力学的分支学科。又来对于基本构件的力学分析,再加上土木
工程师的巧妙应用, 各种各样的摩天大楼和跨海大桥才得以建成。 从某种角度来
说,现代大型结构物的建造就是建立在对这些基本构件的力学分析的基础上的。
在机械工程放方面,机械与力学也有着不解之缘。按照机械学的定义,把哥
哥组成部分具有一定相对运动的装置成为机构, 而把执行规定运动以转换、 传递
或利用机械能的机构成为机器, 通常又把机构与机器统称为机械。 在各种各样的
机械设备的设计、 制造和运行控制过程中, 除了需要相关的专业理论之外, 还可
能涉及物理学、化学、数学、材料学、机械原理、计算机科学和控制论等一系列
相应基础学科知识; 但是遇到了机械结构或零部件的强度、 刚度、 稳定性以及震
动方面的问题,就必须借助力学研究分析、力学实验和计算来解决。
在固体力学领域中,有一个研究含裂纹物体的强度和裂纹扩展规律的分支,
称为断裂力学。它对机械结