结构完整性与失效
尼戈尼因积雪重量导致的建筑倒塌]] 结构完整性与失效（）是工程学的一个方面，涉及结构承受预定结构荷重（重量、力等）而不破坏的能力，并包括对过去结构失效的研究，以防止未来设计中发生类似事故。 结构完整性是指一个构件——无论是结构部件还是由多个部件组成的结构——在包括自身重量在内的荷载下保持完整而不破坏或过度变形的能力。它确保建筑物在其设计使用寿命内，在合理使用条件下发挥其设计功能。构件在建造时需满足结构完整性要求，以防止造成人员受伤、严重…
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歐拉-伯努力棟樑方程
欧拉-伯努利方程（），是一个关于工程力学、古典樑力学的重要方程；是一个简化线性弹性理论用于用于计算樑受力和变形特征。欧拉-伯努利樑方程约形成于1750年，但这条方程却没有在后期建筑之中得到广泛的应用。直到十九世纪，这条方程才成为第二次工业革命的基石。 歷史 普遍認為，伽利略是提出關於樑的重要理論的第一人，但是近代史家發現，達文西才是第一位研究樑的科學家。但是由於當時缺乏建材彈性的研究和數學基礎（主要是微積分），導致伽利略等的科學家沒有成…
材料力学
材料力學（mechanics/strength of materials）是力学的一个分支，研究材料或结构构件在外部载荷（各種力和力矩）作用下所產生的應力和應變，以及强度、刚度和稳定性問題的学科。 材料强度（material strength）是该学科研究的具体指标之一，为材料抵抗破坏（断裂或不可逆变形）的能力，属于一种物理量或力学属性。 材料力學通常是機械工程、土木工程和建築工程以及相關專業的大學生必須修讀的課程，通常在修讀材料力學之…
胡克定律
胡克定律（）是力学的弹性理论中的一条基本定律，指固体材料受力後，应力與应变（單位變形量）成線性關係，满足此定律的材料称为线弹性或胡克型材料。 从物理學的角度看，胡克定律源于多数固体（或孤立分子）内部的原子在无外载作用下处于稳定平衡的状态。 很多实际材料，例如一根长度为L、横截面积為A的棱柱形棒在力学上都可以用胡克定律来模拟——其單位伸长（或縮減）量\varepsilon （应变）在常系数E（称为弹性模量）下，与拉（或壓）应力\sigma…
材料硬度
、洛氏硬度、与布氏硬度比较。 HB \approx 0{.}95 HV HRC \approx 116 - \frac{1500}{\sqrt{HV}} HRB \approx 176 - \frac{1165}{\sqrt{HB}}]] 材料硬度在材料科学中指「固体材料抗拒永久形变的特性」，是一种重要力学性能。固体对外界物体入侵的局部抵抗能力，是比较各种材料软硬的指标。在实际应用中，由于测量方法不同，所以有不同的硬度标准，测得的硬度所…
弹性 (物理学)
在物理学和材料力学中，弹性（）是指物体受到外力时变形，并且当该外力解除时恢复其初始形状的能力。这与塑性形成了鲜明对比。 不同材料的弹性行为其物理机理存在显著差异。对于金属，施加外力会导致原子晶格内被注入能量，其尺寸和形状发生变化；而当外力移除时，晶格则会回归原始的能量状态。而对于橡胶等聚合物，弹性源于聚合物分子链在受力时的伸展。 胡克定律指出，使弹性物体发生形变，伸长量与作用力成正比。这种情况被称作完全弹性，但这仅是理想状态。现实中，大…
固体力学
固體力學是力學中研究固體性質的學科，連續介質力學組成部分之一，主要研究固體介質在溫度、形變和外力的作用下的表現，是連續介質力學的一個分支。一般包括材料力學、彈性力學、塑性力學等部分。固體力學廣泛的應用張量來描述應力、應變和它們之間的關係。 在固體力學中，線性材料模型的應用是最為廣泛的，但是很多材料是具有非線性特性的，隨著新材料的應用和原有材料達到它們應用之極限，非線性模型的應用愈加廣泛。 塑性——如果极限應力小於实际加载的应力，材料便呈…
混凝土的潛變與收縮
混凝土的潛變與收縮是混凝土的兩種物理性質，是應用混凝土時需要考量的變因。混凝土如果長時間受應力，便會緩慢變形，移除持續施予的力之後，變形只有部分會恢復，可以恢復的變形稱為彈性變形，不能恢復、永久的變形稱為潛變。而在沒有受力的情況下，混凝土水含量變多或變少也會使混凝土的體積變化，稱為膨脹與收縮。 機制 潛變 混凝土的潛變為其中水泥的矽酸鈣水合物（C-S-H）在持續受應力下緩慢流動引起。 水泥漿漿體由固體的水泥凝膠（cement gel）組…
极限抗拉强度
極限抗拉强度（ultimate tensile strength，UTS，F_\text{tu}）简称抗拉强度（tensile strength，TS）、极限强度（ultimate strength），是试样在拉伸外力作用下，抵抗破坏的能力，亦即承受趋于伸长的载荷能力。 抗拉强度借由材料或结构在拉伸断裂前能够承受的最大拉应力来衡量，为试样断裂前承受的最大载荷与试样原始横截面积之比，旧称極限拉伸強度。 根据外力的作用方式，有多种强度指标，…
动态模量
动态模量（dynamic modulus），也称为复数模量（complex modulus），是在振动条件下应力与应变之比（从自由或强迫振动试验中获得的数据计算，适用于剪切、压缩或伸长）。它是黏弹性材料的一个性质。 黏弹性应力-应变相位滞后 黏弹性通过动态力学分析研究，在该方法中对材料施加振荡力（应力）并测量由此产生的位移（应变）。 在纯弹性材料中，应力与应变同相位，因此二者的响应同时发生。 在纯黏性材料中，应力与应变之间存在相位差，应…
接触力学
接触力学()主要研究相互接触固体的变形问题，该科目的物理和数学理论用于材料力学和固体力学，主要集中在弹性、粘弹性体和塑性体在静态和动态接触中的计算。接触力学中的核心是，法向的压力、粘着和切向的摩擦力。 接触力学是机械工程的基本领域，它为技术系统的安全和能量的有效设计提供了必要的信息。接触力学的原理应用于很多领域，例如机车轮-轨接触、联接装置、刹车系统、疲劳、衬套、球轴承、内燃机、机械连接、密封垫片、金属加工、金属成型、超声波电焊、电接触…
Onshape
Onshape是一款電腦輔助設計（CAD）軟體系統，是業界首個以純軟體即服務（SaaS）模式在網際網路上提供的產品開發平臺。該系統廣泛使用雲端運算，將大量的計算處理和渲染工作交由基於網路的伺服器完成，使用者可以透過網頁瀏覽器或 iOS 和 Android 應用程式與系統互動。作為SaaS系統的一部分，Onshape 的升級直接在網頁介面上發布，用戶無需自行維護軟體。 Onshape允許團隊在單一設計專案上進行協作，類似於多位作者透過雲端…
柯西应力张量
柯西应力张量（，通常以\boldsymbol\sigma\,\!表示），又称为真实应力张量（），是连续介质力学里用现时构形描述的二阶应力张量，以法国数学家奥古斯丁·路易·柯西的名字命名。该张量为对称张量，其九个分量（六个独立分量）表示某一点的应力状态。假设n为单位方向矢量，T(n)为通过与n垂直平面的应力矢量，则T(n)与n之间的关系为 :\mathbf{T}^{(\mathbf n)}= \mathbf n \cdot\boldsym…
弓箭手悖论
弓箭手悖論（）是指射箭時，弓箭初始搭上弓弦時，其箭頭所對準的方向並非目標物本身，而是略偏於一側。然而，當弓完全拉滿並射出箭矢後，箭仍然能夠沿著拉滿弓時箭頭所指的方向飛行，最終命中目標。 此一現象可透過箭矢在離弦瞬間產生的彈性彎曲來加以解釋。箭身的變形使其能繞過弓體，進而修正初始瞄準角度與實際飛行路徑之間的差異。 「弓箭手悖論」一詞最早由E. J. Rendtroff於1913年提出。，當時對此現象的理解，是認為在箭矢離弦瞬間，箭身會因受…
应变 (物理学)
應變（）在力学中定義為一微小材料元素承受應力時所產生的形變強度（或簡稱為單位長度形變量），因此是一個無量綱量。在經典材料力學中，應變的公式可以記為 : \varepsilon= \lim_{L \to 0} \frac {\Delta L} {L} 其中\varepsilon 是應變， L 是材料元素的長度， {\Delta L} 是承受應力的變形量。不過隨應用的不同，也有不同的定義及公式。 應變的因次是長度的比例，在国际单位制中可以表…
爆炸地震效应
爆炸地震效应（）是指因炸药在岩层或土壤层中爆炸而对地层和建筑物产生同天然地震相似的影响。爆炸地震波在传播过程中由于介质阻尼的作用，其能量产生持续衰减，并且随着传播距离增大，振幅降低，振动持续时间变长 * }}
地应力
地应力（）指存在于地球地壳中的应力，即由于岩石发生形变而引起的介质内部单位面积上的作用力 }}
應力
在連續介質力學裏，應力（）定義為單位面積所承受的作用力。以公式標記為 :\sigma_{ij} = \lim_{\Delta A_i \to 0} \frac {\Delta F_j} {\Delta A_i}\,； 其中，\sigma \,表示應力；\Delta F_j\,表示在j\,方向的施力；\Delta A_i \,表示在i\,方向的受力面積。 假設受力表面與施力方向正交，則稱此應力分量為正向應力（normal stress），…
弹性力学
弹性力学 (Theory of Elasticity)，也称弹性理论，是固体力学的一个分支，研究弹性体由于受外力作用、边界约束或温度改变等原因而发生的应力、形变和位移问题。弹性力学在土木、水利、机械、交通、能源和航空航天等工程学科中具有重要的地位，作为其他固体力学最重要的基础，是进行工程结构力学分析必不可少的一门学科。 基本概念与基本假设 基本概念 作用于物体的外力可分为体积力（body force）和表面力 （surface forc…
铁木辛柯梁理论
铁木辛柯梁是20世纪早期由美籍乌克兰裔科学家与工程师斯蒂芬·铁木辛柯提出并发展的力学模型。模型考虑了剪应力和转动惯性，使其适于描述短梁、层合梁以及波长接近厚度的高频激励时梁的表现。结果方程有4阶，但不同于一般的梁理论，如欧拉-伯努利梁理论，还有一个2阶空间导数呈现。实际上，考虑了附加的变形机理有效地降低了梁的刚度，结果在一稳态载荷下挠度更大，在一组给定的边界条件时预估固有频率更低。后者在高频即波长更短时效果更明显，反向剪力距离缩短时也有…