在工程學(xué)的各個分支中，力學(xué)在土木工程領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。它是一門研究作為運(yùn)動結(jié)果作用在物體上的力的學(xué)科，是所有科學(xué)的重要組成部分。工程力學(xué)分為多個類別，如土木工程、航空航天工程、工業(yè)工程和材料工程。在科技不斷革新發(fā)展的時代，人類使用不同的靜態(tài)結(jié)構(gòu)和機(jī)構(gòu)，尤其是現(xiàn)代吊橋，已經(jīng)變得相對容易。這篇文章為大家?guī)砻绹的螤柎髮W(xué)固體力學(xué)課程重要性。

一、固體力學(xué)入門

力學(xué)是物理科學(xué)中最古老的學(xué)科之一。在力學(xué)的早期歷史中，它被認(rèn)為是工程學(xué)的另一個名稱。根據(jù)工程學(xué)作業(yè)幫助專家的說法，工程科學(xué)的細(xì)分領(lǐng)域如下;

固體力學(xué)

流體機(jī)理

熱傳遞

材料的重要特性與它們之間的物理特性有著密切聯(lián)系。它們都有一定的原理和方法。

固體力學(xué)作為一門學(xué)科，可以解釋為應(yīng)用力學(xué)的一部分，它試圖解釋固體物體在承受不同載荷時的行為。這一領(lǐng)域又分為兩類：剛體力學(xué)或簡單的力學(xué)和可變形固體力學(xué)。與可變形固體相關(guān)的領(lǐng)域也有許多不同的名稱，如材料強(qiáng)度、材料力學(xué)等。

二、剛體力學(xué)：

剛體力學(xué)主要研究假設(shè)具有無限剛度的工程系統(tǒng)部件在外力作用下的靜態(tài)和動態(tài)行為。基本上，我們試圖在此解釋與剛體相關(guān)的粒子運(yùn)動學(xué)。

三、可變形固體力學(xué)：

可變形固體力學(xué)涉及更多與固體相關(guān)的內(nèi)部屬性，包括相關(guān)部件幾何形狀的變形。主要關(guān)注的是所用材料的屬性、強(qiáng)度和剛度，前者決定了部件在使用過程中何時會斷裂，后者決定了部件在生命周期內(nèi)可接受的變形程度。

因此，部件和材料力學(xué)或材料強(qiáng)度是工程設(shè)計整個階段的關(guān)鍵部分。在大多數(shù)情況下，分析的核心是確定由重量或壓力產(chǎn)生的應(yīng)力、應(yīng)變和變形。因此，基于理論的分析和測試結(jié)果在這一力學(xué)領(lǐng)域同等重要。

四、目標(biāo)

土木工程結(jié)構(gòu)不僅僅是砌磚和砂漿，也不僅僅是建造一個結(jié)構(gòu)。土木工程結(jié)構(gòu)具有更大的用途，它為土木工程提供了力學(xué)的靜態(tài)和動態(tài)要素。它主要是附加結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)，有助于進(jìn)行出色的分析和研究。它們主要用于各種建筑物和橋梁的設(shè)計。

桿、梁、殼和膜：根據(jù)工程學(xué)作業(yè)輔導(dǎo)導(dǎo)師的意見，對不同幾何模型可以描述為 "非常薄 "的部件和材料進(jìn)行分析。

固體和結(jié)構(gòu)的振動：研究粒子如何在某個平衡位置移動或振動，從而產(chǎn)生振動和波的傳播。

復(fù)合材料：研究由一種以上材料組成的部件，如玻璃纖維增強(qiáng)塑料。

地質(zhì)力學(xué)：工程作業(yè)輔導(dǎo)專家說，該研究領(lǐng)域涉及土壤、巖石和冰。

接觸力學(xué)：研究經(jīng)常相互接觸的材料。例如，一組齒輪。

斷裂和損傷力學(xué)：研究裂縫、裂縫的生長及其對材料耐久性的破壞。

結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性：研究特定材料在受到外部壓力后是否具有恢復(fù)其原始平衡狀態(tài)的特性，或者是否會完全失效。

大變形力學(xué)：研究橡膠和有機(jī)肌肉組織等具有彈性特性的材料和物體。

生物力學(xué)：研究以生物為基礎(chǔ)的材料。例如，骨骼和組織。

變分公式和計算力學(xué)：研究源自固體力學(xué)不同分支的數(shù)學(xué)公式的近似數(shù)值解，包括有限元法。

動力系統(tǒng)和混沌：研究對其初始位置非常敏感的系統(tǒng)。

實(shí)驗(yàn)力學(xué)：研究設(shè)計、規(guī)劃和分析用于預(yù)測材料和部件行為的原型程序。

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