力學(xué)在機械工程專業(yè)中的應(yīng)用分析

1、力學(xué)在機械工程專業(yè)中的應(yīng)用分析導(dǎo)語：力學(xué)是力與運動的科學(xué)，它既是一門基礎(chǔ)科學(xué)， 又是一門應(yīng)用眾多且廣泛的科學(xué)。以下“力學(xué)在機械工程專 業(yè)中的應(yīng)用”，歡迎閱讀原文！力學(xué)雖然屬于機械工程學(xué)，但是力學(xué)中所涉及的內(nèi)容之 廣，是一門獨立的基礎(chǔ)學(xué)科，在很長一段時間的學(xué)習(xí)和研究 中，已經(jīng)被人們應(yīng)用到各行各業(yè)，其中在力學(xué)這門學(xué)科中， 有一項工程力學(xué)所涉及的范圍實用性最大，工程力學(xué)具有現(xiàn) 代多重工程建設(shè)以及理論相結(jié)合的特點，所涉及到的知識面 和實踐范圍都非常廣，也更加具有靈活性，對現(xiàn)代社會經(jīng)濟 科技的發(fā)展和進步有著重大意義。因此，本文將立足于機械 工程中的力學(xué)分支，簡要論述力學(xué)的概念和發(fā)展歷程，并對 力學(xué)在機械

2、中的應(yīng)用進行探討與分析。力學(xué)的概念：力學(xué)是一門非?；A(chǔ)的學(xué)科，很多的專業(yè) 和學(xué)科中都有力學(xué)的存在，都需要通過學(xué)習(xí)和研究力學(xué)的基 礎(chǔ)概念和技能進行實際的操作，力學(xué)是有關(guān)力、運動和介質(zhì)，宏、細、微觀力學(xué)性質(zhì)的學(xué)科，研究以機械運動為主，及其 同物理、化學(xué)、生物運動耦合的現(xiàn)象。雖然力學(xué)在根本上是 一門非常基礎(chǔ)的學(xué)科，在很多專業(yè)和技術(shù)上都有非常大的作 用，很多學(xué)科也都用得上力學(xué)，但是力學(xué)所被應(yīng)用最廣泛的 專業(yè)還是機械工程專業(yè)，根據(jù)機械工程的特點，力學(xué)發(fā)揮了 其最大的作用。與此同時，力學(xué)也是一門技術(shù)學(xué)科，力學(xué)所 涉及和所要研究的范圍非常廣，在力學(xué)所涉及的眾多力學(xué)學(xué) 科領(lǐng)域中，工程力學(xué)相對來說是最為實用的一

3、種，實用性非 常強，這類基礎(chǔ)性很強的實用學(xué)科，被廣泛的應(yīng)用于社會各 行各業(yè)，是解決工程實際問題的重要基礎(chǔ)。下文也會對工程 力學(xué)的重要作用作出簡單論述。力學(xué)的發(fā)展。力學(xué)的發(fā)展歷史非常悠久，力學(xué)的起源最 早是人們對自然現(xiàn)象的觀察，人們通過觀察和研究生產(chǎn)勞動 中的各種自然現(xiàn)象，最早在建筑以及農(nóng)耕方面使用，比如杠 桿、汲水器等。最初在古希臘時期，力學(xué)附屬于自然哲學(xué)， 后來成為物理學(xué)的一個大分支。開始人們只能根據(jù)力的特性 進行簡單的應(yīng)用，力與運動的結(jié)合實在歐洲的文藝復(fù)興以 后，人們才正式開始了對力學(xué)的研究。十七世紀后期，牛頓 三大定律的提出標志著力學(xué)作為一門獨立的學(xué)科開始形成。 此后，資本主義從誕生到發(fā)

4、展，在18世紀末，以動力學(xué)和運動學(xué)為主要特征的經(jīng)典力學(xué)日益完善。19世紀，力學(xué)通過大機器的生產(chǎn)促進其在工程技術(shù)和應(yīng)用方面的發(fā)展，推動了 結(jié)構(gòu)力學(xué)、彈性固體力學(xué)和流體力學(xué)等主要分支的建立。19世紀末，力學(xué)已是一門相當(dāng)發(fā)展并自成體系的獨立學(xué)科。因為力在機械工程中有著非?；A(chǔ)的作用，是機械工程 專業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)。力學(xué)是力與運動的科學(xué)，其中力學(xué)也有較 多分支，不同作用和特性的力學(xué)在機械工程中的應(yīng)用范圍也 各不相同，主要有以下幾種：眾所周知，彈性力學(xué)也就是彈性理論，主要通過研究彈 性體在非內(nèi)力或者溫度變化等不穩(wěn)定的外界因素下所產(chǎn)生 的壓力和物理移動。學(xué)習(xí)機械工程專業(yè)的專業(yè)人員知道，在 機械運動當(dāng)中，較多的

5、機械在運行和運轉(zhuǎn)過程中，速度相對 較快，且承載的壓力等都非常大，機械的彈性變化更是變化 莫測，不可預(yù)知，如果不能從根本上掌握機械的運行狀態(tài)， 就會導(dǎo)致機械的運行出現(xiàn)失誤從而變形，因此在機械的系統(tǒng) 運行狀態(tài)之前都必須將機械系統(tǒng)進行細致的設(shè)計和分析。由 此可見，彈性力學(xué)在機械設(shè)計中應(yīng)用廣泛。斷裂力學(xué)，顧名思義，主要研究含裂紋構(gòu)件的強度與壽 命，是結(jié)構(gòu)損傷容限設(shè)計的理論基礎(chǔ)，也是固體力學(xué)的一門 新分支。斷裂力學(xué)雖然屬于力學(xué)分支，但是斷裂力學(xué)下面也 有更精細的分支：線彈性斷裂力學(xué)與彈塑性斷裂力學(xué)兩大 類，線彈性斷裂力學(xué)適用于機械在裂紋尖端附近小范圍屈服 的情況；彈塑性斷裂力學(xué)適用于裂紋尖端附近大范圍屈

6、服的 情況。斷裂力學(xué)相對于其他的力學(xué)分支在機械工程中的應(yīng)用 更為細致，能夠更好的應(yīng)用到機械工程中細小的零部件中， 可以有效提高機械的性能與功效，更能防止工程設(shè)備發(fā)生災(zāi) 難性的斷裂事故，以確保機械、設(shè)備的安全可靠與良好運行 這類力學(xué)可以說是最為實用并且在我們的日常生活和 工作中應(yīng)用范圍最廣泛的一項，它能夠很好的處理機械工程 行業(yè)中所出現(xiàn)的大量實際故障及相關(guān)機械部件的破損問題。我們的生活中離不開各種各樣的機械，機械的使用極大的方 便了我們的工作和生活，在機械出現(xiàn)故障時，只要是物理方 面的故障，大都需要根據(jù)力學(xué)方面的知識作出判斷和分析， 才能更好的明確機械產(chǎn)生故障的緣由。綜上所述，能夠清楚的發(fā)現(xiàn)，力學(xué)盡管是力與運動的科 學(xué)，但是它的研究對象除物質(zhì)的宏觀機械運動之外，更包括 微觀方面機械專業(yè)工程中的電氣、控制技術(shù)等。力學(xué)既是一 門機械工程專業(yè)中的基礎(chǔ)科學(xué)，更是一門在實