機械力學
機械力學(英語:mechanics of machinery)是专指研究机器(machine)和机构(mechanism)的运动学与动力学问题的学科,为以應用力學及材料力學作主軸的固體力學,研究物體於不移動情形下承受已知負載、力如何影響運動中物體、不同材料在承受不同種類的應力時如何變形的學問。 力學學科 固體力學 應用力學 靜力學 動力學 材料力學 彈性力學 塑性力學 損傷力學(破壞力學) 熱力學 *流體力學 空氣動力學(空氣力學) 水…
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機械力學(英語:mechanics of machinery)是专指研究机器(machine)和机构(mechanism)的运动学与动力学问题的学科,为以應用力學及材料力學作主軸的固體力學,研究物體於不移動情形下承受已知負載、力如何影響運動中物體、不同材料在承受不同種類的應力時如何變形的學問。 力學學科 固體力學 應用力學 靜力學 動力學 材料力學 彈性力學 塑性力學 損傷力學(破壞力學) 熱力學 *流體力學 空氣動力學(空氣力學) 水…
的方向]] 右手定則()是一個在數學及物理學上使用的定則。是由英國電機工程師約翰·弗萊明()於十九世紀末期發明的定則,用來幫助他的學生轻松地求出移動於磁場的導體所產生的電動勢的方向。 向量有序偶設定的方向 ,右邊是右手取向。]] 當設定三個相互垂直的向量時,可以有兩種不同的選擇:右手系統或左手系統。因此,假若遇到這類問題時,必需明確地指出是採用哪一種系統。 假設執行有序運算於兩個向量\mathbf{a}、\mathbf{b}的結果是向量…
阐明弹性碰撞]] 碰撞()在物理学中表现为两粒子或物体间极短的相互作用。 碰撞前后参与物发生速度,动量或能量改变。由能量转移的方式区分为弹性碰撞和非弹性碰撞。彈性碰撞是碰撞前後整個系統的動能不變的碰撞。彈性碰撞的必要條件是動能沒有轉成其他形式的能量(熱能、轉動能量),例如原子的碰撞。非弹性碰撞是碰撞后整个系统的部分动能转换成至少其中一碰撞物的内能,使整个系统的动能无法守恒。 下面示例的碰撞原理的数学表述是由克里斯蒂安·惠更斯於1651年…
物理对象(physical object)其范畴包括“物体”,但定义更广,指在时空中占据位置,且具有物理属性(如:质量、能量、动量、电荷、自旋等)的实体或现象。物理对象含盖所有符合物理定律的实体、场与能量形态,例如:光子、电子、电磁场、引力波、时空本身。 物理实体(physical entity)相当于物理对象,但其更強調“本体存在”(本体论);物理对象则可以是一个抽象的物理系统(认识论)。例如:「理想气体」是一个研究的物理对象,但它不…
介质(medium)是能够传递能量或者运载其他物质或能量的载体,也是波或粒子在其中传播并与之发生能量交换或使之状态改变的物质实体或物理区域。介质不必然属于一种物质,在电磁学、量子场论和广义相对论中,真空也是一种介质。当一种物质存在于另一种物质内部时,后者是前者的介质。 传输介质(transmission medium)一般的定义是:一种为了实现电信通信目的,能够媒介信号传播的系统或物质。欲传播的信号通常被加载到适合介质的某种波上。例如,…
無線電接收器的窄頻信號。其工作頻率在,是常見的的,尺寸為]] 機械濾波器是由機械組成,在射頻中取代电子滤波器的濾波器 。其目的和电子滤波器相同,讓特定頻率範圍的訊號可以通過,屏蔽其他頻率的訊號。機械濾波器的運作原理是由機械振動為主,類似電的訊號。在機械濾波器的輸入端和輸出器,會有换能器分別將電的訊號轉換為機械訊號,再將機械訊號轉換回電的訊號。 機械濾波器的元件可以對似電子濾波器中的各元件。機械元件有其機械的功能,都和其對應的電子元件一致…
在古典力學裏,假如,一個系統有任何約束是非完整約束,則稱此系統為非完整系統。非完整約束不是。完整約束可以用方程式表示為 : f(x_1,\ x_2,\ x_3,\ \dots,\ x_N,\ t)=0; 這裏,f是每一個粒子P_i之位置x_i和時間t的函數。非完整約束不能夠用上述方程式表示。 廣義坐標的轉換 完整約束方程式與位置、時間有關,與速度無關。完整約束方程式可以很簡易地除去指定的變數。假設變數x_d是完整約束函數f_k裏的一個參…
理想機械是一個不會損失能量的理想系統。能量的損失,舉例來說,可以經由任何形式的輻射、輻射熱發生。本文中所提及的能量損失並不是蓄意的,而是在能量轉換過程中無可避免的能量損失,就像太空梭消耗能量一方面使自己加速,一方面能量藉由熱能的形式散失。 物理中的用途 在物理中有兩種類型的理想機械:一種是能量損失可忽略的系統,如行星環繞恆星(在一段有限時間中)。在這個系統中,可以合理的假設沒有任何能量損失。第二種類型的理想機械是真的沒有任何能量損失,不…
多體系統(Multibody system)是力學與機械工程領域中的一個重要分支,主要研究由多個物體透過關節或連接件相互連結後,在受力狀態下的動態行為。 多體動力學(Multibody Dynamics)的研究對象,範圍從簡單的,到複雜的汽車懸吊系統、機械手臂,甚至是人體的肌肉骨骼系統。現代的多體系統分析高度依賴電腦模擬技術,廣泛應用於工程設計、機器人控制以及電腦圖學中。 應用 單一組件的機械系統可以用有限元素法徹底研究,而多體系統的行…
挫屈(buckling)力學稱屈曲 ,土木工程稱為挫屈;是指細長桿件受到壓力時,发生彎曲變形的一種現象。由不稳定造成的称为屈曲失效。理想压杆丧失稳定后,由原来的直线平衡状态变为弯曲平衡状态。理論上,挫曲是因為力学平衡方程式的解出現分岔(解的本質發生改變)所造成的。在受力增加到一定程度之後,物體會出現二種平衡狀態,一種是純壓縮力,另一個是有側向偏移變形的平衡狀態。 挫屈的特點是在結構件中,邊緣承受壓縮應力的元件突然斷裂,而元件失效時的壓應…
在分析力學裏,一个动力系统的拉格朗日量(),又稱拉格朗日函數,简称“拉氏量”,是描述整个物理系统的动力状态的函数,對於一般經典物理系統,通常定義為動能減去勢能,以方程式表示為 :\mathcal{L} = T - V; 其中,\mathcal{L}為拉格朗日量,T為動能,V為勢能。 在分析力学裡,假設已知一个系统的拉格朗日量,则可以将拉格朗日量直接代入拉格朗日方程式,稍加运算,即可求得此系统的运动方程式。 拉格朗日量是因數學家和天文學家…
在相對論裏,四維向量()是實值四維向量空間裏的矢量。這四維向量空間稱為閔考斯基時空。四維向量的分量分別為在某個時間點與三維空間點的四個數量。在閔考斯基時空內的任何一點,都代表一個「事件」,可以用四維向量表示。從任意慣性參考系觀察某事件所獲得的四維向量,通過勞侖茲變換,可以變換為從其它慣性參考系觀察該事件所獲得的四維向量。 本文章只思考在狹義相對論範圍內的四維向量,儘管四維向量的概念延伸至廣義相對論。在本文章內寫出的一些結果,必須加以修改…
三點彎曲试验可测彎曲彈性模量E_f、弯曲应力\sigma_f、弯曲应变\epsilon_f以及材料的彎曲應力-應變響應状态。 試驗可進行在配备有三點或四點彎曲夾具的萬能試驗機(拉力試驗機或拉伸試驗機)上。 三點彎曲測試优点在于樣品易于製備和測試,其缺点在于測試方法對試樣和加載幾何形狀以及應變率较为敏感。 测试方法 通常用萬能試驗機上指定的測試夾具進行測試。 測試準備、調節和实践細節會影響測試結果。 樣本放置于兩個相距一定距離的支撐銷上。…
力学()是物理学的一个分支,主要研究能量和力以及它们与物体的平衡、变形或运动的关系。 发展历史 隨著人们在日常劳动中使用杠杆、打水器具等次數的增多,而逐渐认识物体受力,及其平衡的情况。古希腊時代,阿基米德曾对杠杆平衡、物体重心位置、物体在水中受到的浮力等,作出系统研究,從中确定它们的基本规律,並初步奠定了静力学,即平衡理论的基础。不僅如此,古希臘科學家亞里斯多德也提出了作用力造成運動的主張,即物體不受力,必將停止。 自文藝復興之后,科學…
机械能()又作-{zh-cn:力学能;zh-tw:機械能;}-,是指宏观物质所表现出的势能Ep与动能Ek的总和,即 :E=E_{\rm k}+E_{\rm p} 机械能守恒定律 机械能守恒定律()是动力学中的基本定律,即任何物体系统无外力做功,系统内又只有保守力做功时,则系统的机械能(动能与势能之和)保持不变。外力做功为零,表明没有从外界输入机械功;只有保守力做功,即只有动能和势能的转化,而无机械能转化为其他能,符合这两条件的机械能守恒…
在力學裡,自由度()指的是力學系統的獨立坐標的总數。 例如,一個質點在三維空間中的運動,可由笛卡爾坐標系的 x,\ y,\ z\,\! 或球坐標系的 r,\ \theta,\ \phi\,\! 来描述。无论选择什么坐标系,獨立坐標的数量总是确定的,这个定量3即为该质点的自由度。一般而言,N\,\! 個質點組成的系統由 3N\,\!個坐標來描述。但系統中常常存在著各種約束,使得這 3N\,\! 個坐標並不都是互相獨立的。對於 N\,\! …
臺北南門工場桁架]] 桁架(),為建築工程名詞,是指「只由二力元件組成,組裝後如同單一物體」的結構。二力元件(two-force member)是指只在二個端點上有受力的結構元件。在此嚴格的定義下允許用元件以穩定的組態組合出任意的形狀,不過桁架一般會包括由直杆元件組合而成的結構,其中有五個或更多三角形單位,各元件的末端以結構節點相連接,稱為頂點。 在此定義下,外力及因外力而產生的反作用力一般會視為只作用在端點上,而且只會讓元件產生張力及…
扭轉()在固體力學領域,是指一個對象由於受到扭矩而发生变形。扭矩的单位是牛頓米(N·m)。在垂直於轉矩軸的截面产生的剪應力垂直於半徑。 {\theta}_t = \frac{L}{G \cdot I_p} \cdot M_t 其中 L 是杆的长度 G 是材料的剪切模量 * I_p 是杆的截面二次轴矩。 对于薄壁梁,其橫截面是否封閉,对抗扭性影响很大。例如,一個壁厚為半徑的10%圓管,封閉橫截面比開槽橫截面的圆管抗扭性大300倍。 参考资…
廣義力()是拉格朗日力學裏面的一個基本概念。在一個物理系統裏,因為力\mathbf{F}\,\!,一個粒子經過虛位移\delta \mathbf{r}\,\!,所作的虛功\delta W\,\!是 :\delta W = \mathbf{F} \cdot \delta \mathbf{r}\,\!。 轉換至廣義坐標q_1,\ q_2,\ q_3,\ \dots\ q_N\,\!, :\delta W = \sum_{j=1}^N\ \m…
六自由度()是指剛體在三維空間中運動的六个自由度,即在纵轴(前—後)、横轴(左—右)和 垂轴(上—下)三個互相垂直的坐標軸上进行的平移和旋轉。这三个轴通常以刚体所面向或行进的方向为参照,比如航空器三主轴。 平移是指与某一参照轴平行的位置变化,三个轴上的平移分别是: 纵轴——前进和后退; 横轴——左移和右移; 垂轴——上升和下降。 旋转是指围绕某一参照轴的姿态变化,三个轴上的旋转分别是: 纵轴——翻滾(roll),分逆时针翻(左翻)和顺时…