力学学科分类.docx

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1、力学学科分类一力学是从物理学中独立出来的一个分支学科力学分类力学是研究物质机械运动的科学。机械运动亦即力学运动,是物质在时间、空间中的集团变化,包括移动、转动、流动、变形、振动、波动、扩散等。力学原是物理学的一个分支学科,当物理学摆脱了机械（力学）的自然观而获得进一步发展时,力学则在人类生产和工程技术的推动下按自身逻辑进一步演化和发展,而从物理学中独立出来。它既是探索自然界一般规律的基础科学,又是一门为工程服务的技术科学,担负认识自然和改造自然的任务。力学的研究对象是以天然的或人工的宏观的物质机械运动为主。但由于本学科自身的发展和完善以及现代科技发展所促成的学科的相互渗透,有时力学也涉及微观各

2、层次中的对象及其运动规律的研究。机械运动是物质的最基本的运动形式,但还不能脱离其他运动（热、电磁、原子、分子运动及化学运动等）形式而独立存在,只是在研究力学问题时突出地甚至单独地考虑机械运动形式而已。如果需要考虑不同运动之间的相互作用,则力学与其他学科之间形成交叉学科或边缘学科。力学产生很早，古希腊的阿基米德（约公元前287-212）是静力学的奠基人。在欧洲文艺复兴运动以后,人们对力和运动之间的关系逐渐有了正确的认识。英国科学家牛顿继承和发展了前人的研究成果,提出了物体运动三定律,标志着力学开始成为一门科学。到了20世纪,力学更得到蓬勃的发展。到目前为止,已形成了几十个分支学科,诸如一般力学、

3、固体力学、结构力学、物理力学、流体力学、空气动力学、流变学、爆炸力学、计算力学、连续介质力学、应用力学、岩土力学、电磁流体力学、生物力学,等等。为了充分发挥这些力学文献的作用,必须对其进行科学的分类。本文拟对力学文献的分类标准、分类体系和分类方法进行研究。一、力学文献的分类标准根据力学文献的属性,其分类标准很多,但根据读者（用户）的检索需求和文献分类法的立类列类原则,主要采用以下9种标准：1.1 根据研究对象分根据研究各种物体不同的运动,力学就形成了不同的分类。例如:当物体是液体或气体时,就是流体力学;当物体是固体时,就是固体力学;当研究固体在外界加力影响下,内部的变形和应力状态,以及它受力的

4、性能时,就是弹塑性力学;当研究物体的整体运动的时候,而不去仔细考虑物体每一部分的情况便是一般力学。1.2 根据研究方法分根据研究方法,力学可以分为实验力学、理论力学、物理力学、理性力学和计算力学等。1.3 根据研究的时代分根据研究的时代,力学可以分为经典力学和近代力学。从牛顿至哈密顿的理论体系称为经典力学或牛顿力学。20世纪初以后,经过普朗特和卡门等的发展,进入了近代力学。1.4 根据研究的目的和用途分由于力学是一门基础学科,它的理论和方法被广泛地应用,因而产生了一系列的应用力学,诸如天体力学、岩石力学、生物力学、材料力学、工程力学、地质力学、机械动力学、土木结构力学和土力学等。1.5 根据研

5、究的内容范围分例如理论力学,根据研究的内容范围,可以分为:动力学、静力学、运动学、引力理论、弹道学、分析力学、稳定性理论、陀螺力学。1.6 根据研究的问题分例如运动学的研究问题,可以分为:质点运动、刚体运动、形的运动、相对运动等。再如动力学的研究问题,可以分为:质点动力学、质点系动力学、刚体动力学、碰撞理论、摩擦理论、变质量动力学、多体系统动力学等。1.7 根据研究的手段分例如实验应力分析,根据研究的手段可以分为:光测法、电测法、机械测定法、涂盖法、高温变形测试技术、X射线法、比拟法、模拟理论、声学方法等。1.8 根据地区或国家分这主要是关于力学的历史和人物传记的文献。例如:力学发展史可以根据

6、地区分为亚洲力学发展史、欧洲力学发展史、美洲力学发展史;也可以根据国家分为:中国力学发展史、英国力学发展史、俄国力学发展史、法国力学发展史、意大利力学发展史、德国力学发展史、美国力学发展史、加拿大力学发展史等。1.9 根据力学文献的形式体裁分力学文献的形式体裁也是多种多样的,可以分为专著、论文、丛书、多卷书、科技报告、会议录、年鉴、期刊、手册、指南、教材等。1.10 其他另外,力学文献的分类还可以采用一些辅助标准,例如:所用的语言文字；出版的地点；出版的年代；著名的姓名；服务的对象,等等。二、力学文献的分类体系在早年的文献分类法中,力学大都隶属于物理学之下,例如杜威十进分类法（1876年）、国

7、际十进分类法（1905年）、美国国会图书馆图书分类法（1901年）以及我国杜定友的世界图书分类法（1925年）、刘国钧的中国图书分类法（1926年）、皮高品的中国十进分类法（1934年）等。在现代文献分类法中,为了适应科学的发展,除了人大法仍然将力学归属物理学外,大都已将力学独立列为一个类目,位于数学和物理学之间。在类目划分的次序上,也大都先根据研究对象、研究内容和研究的目的分,然后再根据研究问题、研究手段、研究方法分。例如科图法的分类体系是：52力学11一般力学（理论力学、普通力学）12振动学13物理力学14连续介质力学15固体力学16流变学17流体力学18空气动力学、气体动力学（可压缩流体

8、力学）189爆炸力学19应用力学又如中图法的分类体系是：03力学31理论力学（一般力学）32振动理论33连续介质力学（变形体力学）35流体力学369物理力学37流变学38爆炸力学39应用力学由此可见,现代文献分类法的力学文献分类体系基本上是一致的。为了节省篇幅,现按照中图法的分类体系对其划分的次序探讨如下:如有与其他分类法不一致的地方,则略加以补充说明。2.1 理论力学（一般力学）理论力学又称一般力学,或普通力学.它是研究物体机械运动一般规律的学科理论力学的研究对象是质点、质点系、刚体、多刚体系统,并以生产实践和科学实验归纳出的基本公理和定律为讨论的出发点,采用近代数学工具,进行数学演绎,导出

9、各种以数学形式表达的普遍定理和结论。其内容和方法以牛顿体系为主,还包含一些分析力学基本理论。在中图法“031理论力学（一般力学）”中,根据研究内容首先分为下列各类：0311运动学0312静力学0313动力学0314引力理论0315弹道学0316分析力学（解析力学）0317稳定性理论0318陀螺力学（回转仪理论）各类然后再根据其研究问题细分,例如：动动学是通过位移、速度、加速度等物理量,描述和研究物体位置随时间变化的规律,而不考虑导致物体运动状态改变的原因。中图法的“0311运动学”，根据其研究问题细分为:0311.1质点运动”、“0311.2刚体运动、形的运动”、“10311.3）机构传动”等

10、。2.1.2 静力学静力学是研究物体平衡或力系平衡的规律。中图法的“0312静力学”，根据其研究的问题细分为:“0312.1力的合成与分散”、“0312.2平衡”、“0312.3几何静力学、图解静力学”等。2.1.3 动力学动力学是研究作用于物体的力与物体运动的关系。中图法的“0313动力学”，根据其研究的问题细分为：“0313.1质点动力学”、“0313.2质点系动力学”、“0313.3刚体动力学”、“0313.4碰撞理论（撞击理论）”、“0313.5摩擦理论”、“0313.6变质量动力学”、“0313.7多体系统动力学”等。2.1.4 引力理论中图法的“0314引力理论”,包括引力与万有引

11、力定律、重力与落体定律、摆的理论等。2.1.5 弹道学弹道学是研究弹头运动规律的学科。是设计、使用和保管武器danya。的重要依据。在中图法“0315弹道学”中,只收总论性的著作。至于专论性的著作则入“TJ武器工业”有关各类,例如：枪炮弹道学入TJOI2;火箭、导弹弹道学入TJOl3O2.1.6 分析力学（解析力学）分析力学是以广义坐标为描述质点系的变数,以牛顿运动定律为基础,运用数学分析方法研究宏观现象中的力学问题的学科。中图法的“0316分析力学”的研究问题包括:分析静力学、完整体系动力学、非完整系动力学、正则方程、力学变分原理等。2.1.7 稳定性理论稳定性理论是研究扰力对系统运动状态（

12、坐标、速度及其函数等）的影响,从而建立判别运动状态是否稳定的法则的学科。中图法的“0317稳定性理论”，根据其研究的问题细分为:“0317.1平衡位置的稳定性”、“0317.2运动的稳定性0317.3）结构的稳定性”等。2.1.8 陀螺力学（回转仪理论）陀螺力学是研究陀螺仪和陀螺系统的运动。它是在刚体动力学的理论基础上,利用陀螺仪转子高速转动的特点,将运动微分方程线性化而建立起来的工程理论。中图法的“0318陀螺力学”，根据其研究的问题细分为：“0318.1支承点的运动”、“0318.2回转仪运动的稳定性”、“0318.3漂移问题”等。2.2 振动理论振动理论是借助于数学、物理、实验和计算技术

13、探讨各种振动现象的机理,阐明振动的基本规律,为合理解决实践中遇到的各种振动问题提供理论根据的学科,又称振动学。在中图法的“032振动理论”中,根据研究内容分为下列各类：0321线性振动0322非线性振动0323自激振动、参数振动0324随机振动0325有限自有体系的振动0326弹性体的振动0327结构振动0328减振、隔振理论0329振动测量技术2.3 连续介质力学（变形体力学）连续介质力学是研究连续介质宏观力学行为的学科。其基本内容为：（1）一切连续介质都必须满足的共同的普遍原理,如连续性方程、能量方程、不等式、运动方程及运动学关系（包括变形几何学、运动学）等;（2）各种理想化物质的本构关系

14、;（3）特殊理论。如弹性理论、塑性理论、粘弹性理论、粘弹塑性理论等；问题的求解、解析方法及数值方法。近年来连续介质力学进展很大,其发展方向为:按理性力学的观点和方法研究连续介质理论,从而发展出理性连续介质力学;把连续介质力学与计算机结合起来,就成为计算连续介质力学;把近代连续介质力学研究对象扩大,就发展成为连续物理学。连续介质力学向深度和广度发展的同时，也分出了一些与之平行的新学科,如广义连续介质力学、热力物质理论、纯力学物质理论、电磁连续介质理论、连续介质波动理论等等。在中图法“033连续介质力学”中,除了收入总论固体力学和流体力学、塑性力学的文献外,还专门设了“0331理性力学”一类。在科

15、图法“52.4连续介质力学”中,则依研究问题细分为:“5.41连续介质力学基础理论”;“52.42多相介质力学”；“52.43气动弹力学”；“52.44水弹性力学”、“52.45散体力学（松散介质力学）”等。2.4 固体力学固体力学是研究可变形固体在外界因素（如载荷、温度、湿度等）作用和影响下,其内部质点的位移、运动、应力、应变和破坏等规律的学科。它是力学中形成较早,理论性较强,应用较广的一个分支。在中图法“034固体力学”中,根据研究内容,首先分为下列各类：（0341）材料力学0342结构力学0343弹性力学0344塑性力学0345粘弹塑性介质力学0346强度理论0347变形固体动力学0348实验应力分析各类然后再根据其研究的问题细分,例如：2.4.2 材料力学材料力学是研究结构构件（工程结构物或机械的零、部件等）强度、刚度、稳定性等承载能力的基础性学科。它将工程结构和机械中的简单构件简化为杆件,研究其应力、变形和稳定性,为保证构件能承受预定载荷而选择适当的材料和截面形状及尺寸,为设计出既安全又经济的构件提供理论依据和计算方法。因此它是介于固体力学和工程材料学的边缘学科。中图法将其置于“TB3工程材料学”之下,另在“034固体力学下设立交替类目“（0341）材料力学”。