物理學生論文力學
力學是力與運動的科學，它既是一門基礎科學， 又是一門應用眾多且廣泛的科學。下文是小編為大家整理的關於物理學力學論文的範文，歡迎大家閱讀參考!
物理學力學論文篇1
淺析物理力學的產生及其發展
摘 要：物理力學主要是研究巨集觀力學的微觀理論學科。研究物理力學的主要目的是通過理解微觀粒子性質的相互作用，找出介質的力學性質計算方法，進而使解決力學問題建立在微觀分析的基礎上。本文主要探討了物理力學的產生和發展，為有關物理力學問題的解決提供理論基礎。
關鍵詞：物理力學;產生;發展
一、物理力學發展需要解決的問題分析
在物理力學的發展過程中，我們需要解決兩方面的問題，一個是關於物性的問題，另一個是有關運動規律的問題。物理力學主要通過物性及其運動規律這兩個方面的微觀化而成為解決問題、建立微觀分析的基礎。關於物性的引數主要表現為運動方程組中的係數，例如彈性係數、熱導率、粘性係數、聲速、比熱等。為了求解運動的方程組，需要知道它們相關的數值。
在傳統力學中，物性引數的數值是需要試驗測定的。而在我們研究的物理力學中，是通過微觀的分析以及對巨集觀資料分析相結合的方法計算引數的數值。我們研究物理力學，不僅是為了能夠找出物質性質的微觀規律，而且還需要找能夠預見新物質性質的方法。
針對物理力學發展中的相關問題，先了解一下有關激波結構問題的例子。物態在激波前後會有很大的變化，在波陣面一定的厚度之內，物質是處在遠離平衡的狀態的。這時，對於巨集觀物態的引數已經不適用了。因此，我們需要從分子運用的這一個角度進行描述。像從波爾茲曼方程的角度出發，進而直接進行求解。
在上世紀60年代，一對無內部自由度的影響激波結構的問題得到了進一步發展。其發展主要得力於計算機技術的發展，從而能夠使波爾茲曼方程進而得到模型數學方程，求精確解。另外，還能夠實現激波管與稀薄氣體風洞在較高區域的解析度的相關方面的測量。雖然對於這些問題的處理都是初步的，但是從物理力學微觀運動規律上看，確是一個非常大的進步。
還有一個相似的例子就是對爆震波反應區結構方面的研究。對於這方面的研究是比激波結構更加複雜的，解決問題的困難在於理論的複雜性，也有實驗經驗的不足等原因。分子氣體的動力鐳射器中非平衡流方面的問題，主要是因為分子內部自由度性質在不斷膨脹的氣流中產生的自身不平衡現象。在這種迅速膨脹的氣流中，分子振動的自由度兩方面是不平衡的，不能夠採用統一的溫度對其進行描述。因此，這也是一個遠離平衡的問題。
二、新技術不斷推動物理力學的發展
物理力學的產生及其發展即是力學學科發展的重要趨勢，也是促進現代工程技術發展的重要手段。自上世紀40年代至今，由於尖端的技術以及基礎科學的不斷髮展與進步，力學面臨著大量的超高溫和超高壓等特殊條件下的問題。我國著名的力學家錢學森在上世紀50年代初提出應該建立物理力學這門學科，其真知灼見把握了力學發展的大趨勢，並且預見了今後突飛猛進的結果。
人類社會科學技術的不斷髮展，給物理力學的研究提供了更多的條件。縱觀近五十年間的物理力學的發展，值得一提的是液體理論的重大進步。1972年，麥克唐納等人計算出等壓線結果和多種液體實測資料等，促進了對液體理論的研究。1997年，威爾遜提出了採用重正化群理論解決臨界現象，取得了重大的進展。近20年來，對於耗散結構理論是非平衡系統的研究也取得了突破性的進展。上世紀50年代之後，原子分子物理學才重新被重視，尤其是計算機的不斷應用大大地促進了這門學科的發展。其他的像分子束技術、光散射技術、中子衍射技術等都成為了研究固體以及液體微觀結構的有效手段。另外，高壓技術能夠產生千萬大氣壓以上的高壓條件，高倍電子顯微鏡能夠用來觀測原子尺的現象等。新技術以及新發明都為進一步研究物理力學提供了有利的條件。
本文對物理力學的產生及其發展進行了相關的探討。通過本文的研究，我們瞭解到，在對物理力學進行研究時，我們應該明確物理力學研究的目的，還應該充分採用新技術、新發明，將其不斷應用到研究中。只要我們不斷探索和實踐，一定能夠進一步促進物理力學的發展。
參考文獻：
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物理學力學論文篇2
淺析力學在機械中的應用
[摘 要]力學是力與運動的科學，它既是一門基礎科學， 又是一門應用眾多且廣泛的科學。本文立足於力學，簡要論述了力學的內涵及其發展歷程，並對力學在機械中的應用進行了較為深入的探討與分析。
[關鍵詞]力學 彈性力學 斷裂力學 工程力學 機械
力學是力與運動的科學，它的研究物件主要是物質的巨集觀機械運動，它既是一門基礎科學，又是一門應用眾多且廣泛的科學。力學與天文學和微積分學幾乎同時誕生，在經典物理的發展中起關鍵作用，推動了地球科學的發展進步，如大氣物理、海洋科學等，同時力學也在機械中起著越來越重要的作用，且應用廣泛。
一、力學
力學是一門獨立的基礎學科，主要研究能量和力以及它們與固體、液體及氣體的平衡、變形或運動的關係，可粗分為靜力學、運動學和動力學三部分。
力學的發展歷史悠久，古希臘時代力學附屬於自然哲學，後來成為物理學的一個大分支，1687年，牛頓三大定律的提出標誌著力學作為一門獨立的學科開始形成。此後，隨著資本主義生產的發展，到18世紀末，以動力學和運動學為主要特徵的經典力學日益完善。19世紀，大機器生產促進了力學在工程技術和應用方面的發展，推動了結構力學、彈性固體力學和流體力學等主要分支的建立。19世紀末，力學已是一門相當發展並自成體系的獨立學科。
二、力學在機械中的應用
力學在機械中的應用廣泛，其典型應用主要有以下幾種：
1.彈性力學在機械設計中的應用
彈性力學也稱彈性理論，是固體力學的重要分支，主要研究彈性體在外力作用或溫度變化等外界因素下所產生的應力、應變和位移，從而解決結構或機械設計中所提出的強度和剛度問題。機械運動當中，許多機械運轉速度較高、承載很大，機械的彈性變形對系統的影響不容忽視，必須將機械系統按彈性系統進行分析和設計。由此可見，彈性力學在機械設計中應用廣泛。一般情況下，彈性力學在凸輪機構設計、齒輪機構設計、軸設計中應用較為廣泛。
齒輪機構在設計時運用了彈性力學的知識，漸開線作為齒廓曲線存在諸多優點，但用彈性力學知識加以分析便可得出它存在的一些固有缺陷，即當兩齒輪齧合傳動時，根據彈性力學中的赫茲公式分析可得，在其它條件相同的情況下，要想降低兩齒輪在接觸處的最大接觸力，就必須增大兩輪齒廓在接觸點處的綜合曲率半徑，對於漸開線齒輪傳動來說，由於要增大兩輪齒廓在接觸點處的綜合曲率半徑，就需要增大齒輪機構的尺寸，而兩輪齒廓在接觸點處的綜合曲率半徑增大的範圍是有限的，所以難以進一步達到齒輪機構尺寸小、而承載能力大幅度提高的目的。同時，彈性力學在軸設計中也有眾多應用。為避免共振現象，對高轉速的軸，如汽輪機主軸、發動機曲軸等設計時振動計算尤其重要，此時必須運用彈性力學知識。
2.斷裂力學在機械工程中的應用
斷裂力學，是固體力學的一門新分支，主要研究含裂紋構件的強度與壽命，是結構損傷容限設計的理論基礎。斷裂力學主要可分為線彈性斷裂力學與彈塑性斷裂力學兩大類，前者適用於裂紋尖端附近小範圍屈服的情況;而後者適用於裂紋尖端附近大範圍屈服的情況。斷裂力學發展迅速，在機械工程中應用廣泛，並佔據重要地位。斷裂力學在機械工程中的有效應用，不僅可以提高機械的效能與功效，更能防止工程裝置發生災難性的斷裂事故，以確保機械、裝置的安全可靠與良好執行。
首先，我國在採用斷裂力學方法制訂結構缺陷評定標準及安全設計規範方面已取得了較好的成績，如壓力容器、小型但用量大的液化石油氣鋼瓶及汽輪一發電機組等。
其次，概率斷裂力學在可靠性設計中應用較多。概率斷裂力學在可靠性設計中的廣泛應用推動了可靠性設計的快速發展。運用參量的分佈及安全餘度來反映常規設計中不能準確反映的客觀實際和常規設計安全評定中用安全係數不能準確反映的真實安全性。由於安全餘度考慮了應力和強度的二階矩，較好地反映了結構可靠度的實質，既考慮了變異特性又考慮了平均值，因而與失效分佈有較直接的關係，使安全設計更可靠。國外已較完整地應用於飛機結構，如概率損傷容限分析、飛機結構可靠性和事故分析、飛機結構的耐久性分析等方面。我國在這方面開展的典型性研究則是海洋石油平臺導管架焊接管節點的疲勞強度分析。
再者，可用斷裂力學方法進行機械產品的失效分析。失效分析是指事故或故障發生後所進行的檢側和分析，目的在於找到失效的部位、失效原因和機理，從而掌握產品應當改進的方向及修復的方法，防止同類問題再次發生，以推進技術不斷前進。因此，失效分析技術受到了社會各界的重視。斷裂力學在機械產品失效分析中具有著重要作用。機械產品的主要失效模式有： 斷裂、蠕變、疲勞、腐蝕、磨損及熱損傷等，它們都可以藉助斷裂力學方法及斷裂分析技術予以解決，斷裂力學方法是失效分析的有力工具。
最後，運用斷裂力學可以指導改進工藝及合理選材，如模具、焊接工藝等方面，可以減少工人的勞動量。
3.工程力學在機械修理中的應用
工程力學涉及眾多的力學學科分支與廣泛的工程技術領域，是一門理論性較強、與工程技術聯絡極為密切的技術基礎學科，工程力學的定理、定律和結論廣泛應用於各行各業的工程技術中，是解決工程實際問題的重要基礎。處理機械工程出現的大量破壞問題，絕大多數是根據力學方面的知識作出判斷和分析的。例如，汽車修理中汽車零部件的破壞分析與修理也是如此，其中，判斷汽車半軸套管斷裂的原因與確定修復方案等，全部流程無一不體現著工程力學知識在汽修中的應用。
三、結語
當今社會，科學技術迅猛發展，作為一門基礎學科，力學也一定會得到進一步的發展與進步，且在機械中獲得更廣更深的應用。
參考文獻
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