二级学科:一般力学

一般力学(general mechanics)主要研究经典力学的一般原理及离散系统力学现象的学科。力学的分支。离散系统包括刚体、刚体系统及有限多自由度质点系。离散系统与连续系统不同,前者具有集中参数,而后者具有分布参数;前者的动力学方程是常微分方程,而后者是偏微分方程。

在中国,一般力学这一学科名词是20世纪50年代由苏联引入的。在西方国家,同样内容的学科则称为动力学、振动与控制。



学科概况

一般力学包括静力学、运动学和以牛顿力学为基础的一切离散系统的动力学。除此而外,一般力学还研究某些与现代工程技术有关的新兴学科,如外弹道学、陀螺力学、姿态动力学、多刚体系统动力学等。连续介质力学,如流体力学等通常不归入一般力学范畴。

一般力学还包含分析力学、随机振动、天体力学、机构学、调节原理等学科分支和研究领域。对象主要是有限自由度系统的运动及其控制,有时它包含一个或多个无限自由度子系统。包括运动稳定性理论、振动理论、动力系统理论、多体系统力学、机械动力学等,其中运动稳定性理论源出于对天体的形状及轨道稳定性问题的研究。

一般力学的研究对象是四种力学模型:质点、质点系、刚体、多刚体系统。除了静力学和运动学外,一般力学的其他分支大都是以牛顿第二定律或与其等价的其他力学原理为基础建立动力学基本方程,如牛顿方程、拉格朗日方程、正则方程等。将这些方程应用于离散系统时都得到常微分方程,求解时须用初始条件。另外,还可直接从力学的变分原理出发,用寻求极值的方法得到问题的解。

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