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结构力学 structural mechanics

结构力学 structural mechanics
结构力学是固体力学的一个分支,它主要研究工程结构受力和传力的规律,以及如何进行结构优化的学科。

结构力学研究的内容包括结构的组成规则,结构在各种效应(外力,温度效应,施工误差及支座变形等)作用下的响应,包括内力(轴力,剪力,弯矩,扭矩)的计算,位移(线位移,角位移)计算,以及结构在动力荷载作用下的动力响应(自振周期,振型)的计算等。

结构力学通常有三种分析的方法:能量法,力法,位移法,由位移法衍生出的矩阵位移法后来发展出有限元法,成为利用计算机进行结构计算的理论基础。

结构力学的任务
研究在工程结构在外载荷作用下的应力、应变和位移等的规律;分析不同形式和不同材料的工程结构,为工程设计提供分析方法和计算公式;确定工程结构承受和传递外力的能力;研究和发展新型工程结构。

结构力学的学科体系
一般对结构力学可根据其研究性质和对象的不同分为结构静力学、结构动力学、结构稳定理论、结构断裂、疲劳理论和杆系结构理论、薄壁结构理论和整体结构理论等。

结构力学的研究方法
结构力学的研究方法主要有工程结构的使用分析、实验研究、理论分析和计算三种。

在结构设计和研究中,这三方面往往是交替进行并且是相辅相成的进行的。

结构力学是一门古老的学科,又是一门迅速发展的学科。

新型工程材料和新型工程结构的大量出现,向结构力学提供了新的研究内容并提出新的要求。

计算机的发展,为结构力学提供了有力的计算工具。

另一方面,结构力学对数学及其他学科的发展也起了推动作用。

有限元法这一数学方法的出现和发展就与结构力学的研究有密切关系。

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