对力学的理解

对力学的理解 对力学的理解 力学是关于力，运动及其关系的科学。力学作为一名基础学科，在认识自认规律，促进人类文明和进步方面有独特作用，力学的发展标志着自然科学的兴起，催生了工业革命。 力学对现代工业，高新技术，国家安全等影响巨大。力学作为一门交叉学科，它自身的发展也带动力了相关学科的发展。我们不得不把力学放在我国发展现代产业的一个突出位置上，力学对增强我国的原始创新能力有着不可估量的作用。 力学从这样两个方面来影响工程：力学从工程技术和工业实践的新问题中提炼一般问题，进行研究并予以解决，从而解决一系列实际问题;创建新的科学见解，从而改进工程技术，改造生产。 力学主要分为:固体力学，流体力学，一般力学，生物力学。 力学与航空航天 力学在飞行器结构，飞行器发动机，飞行器动力学中发挥着巨大的作用。 航空发动机是飞机的心脏，是在高温、高压、高转速和严酷荷载情况下工作的复杂机械装备。长期以来，其工作可靠性和结构完整性问题一直是制约高新能发动机发展的瓶颈（其中飞机刹车盘也是我国面临的比较棘手的问题），核心问题之一是叶轮机叶片——轮盘结构振动问题。统计明，航空发动机中，由叶盘震动导致叶片高度疲劳事故和故障约占总故障和事故的25%。而这就涉及到了机械振动的问题，这个问题的解决需要通过建立力学模型，进行力学计算，继而对发动机叶轮进行合理的结构改造而实现。当然这只是一方面，其他例如高性能材料的研发也是需要解决的问题。 从飞行器的角度讲，飞行器结构力学是一门研究飞行器所受到的外载荷，力在飞行器结构中的传递和力在结构中引起的效应的学科。飞行器的设计一般分为以下六个步骤：概念性设计→可行性论证→阶段→出样阶段→设计定型阶段，而其中的可行性论证,方案阶段都需要飞行器结构力学的参与。 飞行器动力学主要研究飞行器发动机的问题。喷气式发动机的出现使飞机能够突破声障，速度达到几马赫数，而这本身就是力学原理的应用。 生物力学 生物力学是近些年刚刚兴起的一门学科，生物力学帮助我们了解生命，启发我们观察自然，设计和创造各种设备以改善我们的生活质量，他与临床医学紧密相连 。医学实践向力学提出了诸如人体各类组织的特性，各器官的结构与功能，血液和体液的成分与流动等问题，力学于是开始寻求解决这些问题的方案。例如通过模仿人体心脏瓣膜的力学特性，制造出了人工心脏瓣膜.而通过构建支架解决了本需要心脏搭桥手术解决的心脉堵塞问题。而日后生物力学在人造心脏中的作用将不可小觑。 力学与导弹火箭 导弹一般分为：有翼导弹，弹道导弹。而有翼导弹又分为地地导弹，地空导弹，空空导弹，空地导弹。弹道导弹又分为战略弹道导弹（载核弹头）和战术弹道导弹。有翼导弹制导精度高，机动性强，系统组陈结构复杂。美国得益于它覆盖全球的精确的卫星定位系统，其制导精度已达0.1米。导弹结构设计对力学提出了如下：空气动力学要求(具有良好的气动特性，如应具有良好的升力和阻力特性，外形的准确以及表面的光滑度)，刚度和强度的可靠性（使结构不被破坏也不产生超过实际要求的变形），质量特性的要求(质量大小，质心位置和转动惯量) 。 力学机械工程 从某种意义上讲,力学起源于早期对机械装置原理的研究，力学与机械可谓有不解之缘。力学通过研究分析 、实验、计算等手段来解决机械结构或零部件的强度、刚度、稳定性以及振动方面的问题。 我与力学 我以前 一直以为物理学和力学之间是从属关系，后来才发现这是两门独立的学科。我以前以为我喜欢的是物理学后来才发现，我喜欢的只是力学。喜欢只是因为觉得力学可以解释生活中的很多问题，而对力学可以解决问题不甚了解。我倒更希望成为一名理论力学家，可这并不现实，理论学家对智商的要求太高，我应该是达不到的了。那么在很大的程度上讲，我只能成为一名应用力学家。当然，这不是对应用力学家的蔑视。有一句话这么说道，我愿在地面行走，不愿在云端舞蹈。我就是这么想的，应用力学家是在地面行走的人，脚踏实地，而理论力学则显得太空洞，太不切实际，当然这纯属个人看法。实际上，没有理论力学提供这样一种指导，应用力学也很难发展，这是无可争辩的事实。其实现在我们在讨论的应该是力学作为一门技术而不是作为一门科学的问题。 其实我最感兴趣的还是生物力学，如果不是种种因素的干扰，我肯定就报了生物科学。在我看来这是最能惠及大众的一门学科。尤其是在我听说了令人发指的非法倒卖器官行为后，我才逐渐认识到生物力学的重要性。只要器官依然短缺，器官移植手术费依然高昂，这种现象就不可能避免。前者的解决只有两个途径，通过基因改造从其他动物身上培养出人体器官或者用和人体具有良好相容性的材料来制造人造器官（这其中力学必不可少）。而后者只有依靠医学的进步。我真心希望有一天人们走在大街上人们不用担心他们自身器官的安全，没有人再干那些丧心病狂的事。谁如果解决了这样一个问题，那可真是为人民做了一件好事。人体的许多疾病的攻克都需要力学的参与，这不可不算是力学可以大显身手的新舞台。 真正对国家有贡献的该是航空航天了。一个国家的空天力量关系到整个国家的安危，这方面一旦薄弱，就将一直受制于人。而我国仅在飞机方面，就有两大问题一直困扰着我们，一是高性能发动机，二是刹车盘。上面已经提到过，发动机的问题需要力学的参与来解决。不过还好刹车盘的问题在去年五月份的时候被成功解决。以前一直没有意识到这个问题的严重性，直到今年军训的时候听了李应红少将的会，这个问题才真正的植入了我的心里。有时候就在想，既然已经错过了刹车盘就不能再错过发动机了。于是问题就出现了，我到底该如何选择，是生物力学还是航空航天力学？这可能不由我决定，得看我将来到底适合哪方面吧！ 避开这个抉择问题先不说，我对力学的信心的确是有不小的增长。今天上工程制图课学零件的螺纹，老师让我们查了N次表。比如说，已知螺纹的公称直径就可查到几个固定的螺距。我知道这是通过力学计算得出的比较稳定和合理的尺寸。这只是力学在工程上的小用。真正的力学还有待我们去探索。 我们时常在惊叹，哪里没有力学，那里少得了力学？即使是一起小小的交通事故，都要通过力学原理来分析，从而给出令人信服的评判。力，如此抽象，又如此真实。从原子之间的核力到星体之间的万有引力，宇宙万物几乎都在她的影响范围之内。前面已经提到过我们这里要讨论的力学，是作为一门技术，而不是一门科学。因此我们不太需要去创造新的力学理论，而更需要去用力学原理来解决问题。