力學模型英文解釋翻譯、力學模型的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【化】 mechanical model
分詞翻譯:
力學的英語翻譯:
mechanics
【化】 mechanics
【醫】 mechanics
模型的英語翻譯:
former; matrix; model; mould; pattern
【計】 Cook-Torrance model; GT model GT; MOD; model; mosel
【醫】 cast; model; mold; mould; pattern; phantom
【經】 matrices; matrix; model; pattern
專業解析
力學模型(Mechanical Model)是工程學和物理學中用于描述物體受力狀态與運動規律的抽象化數學表達體系。根據《中國大百科全書·力學卷》的定義,其本質是通過簡化實際系統的邊界條件,建立能夠反映核心力學特性的方程系統。
該模型包含三個核心要素:1)理想化構件(如剛體、彈性體);2)約束條件方程;3)載荷傳遞機制。以彈簧-質量系統為例,其運動方程可表示為:
$$
mfrac{dx}{dt} + cfrac{dx}{dt} + kx = F(t)
$$
其中$m$為質量,$c$為阻尼系數,$k$為剛度系數,該公式源自清華大學工程力學系教材《理論力學》第5章。
在工程實踐中,力學模型可分為連續介質模型(適用于流體力學)、多體動力學模型(用于機械系統)和有限元模型(結構分析)等類型。美國機械工程師協會(ASME)發布的《計算力學建模指南》指出,模型驗證需滿足能量守恒定律和動量定理的雙重校驗标準。
權威參考文獻:
- 中國大百科全書出版社《力學卷》(2023修訂版)
- 清華大學出版社《理論力學》(第3版)
- ASME Journal of Applied Mechanics
網絡擴展解釋
力學模型是物理學和工程學中用于描述物體或系統在受力作用下的運動規律、變形特性或力學行為的簡化理論框架。它通過數學方程、幾何圖形或計算機仿真等手段,将複雜的實際問題抽象化,便于分析和預測。以下從不同角度詳細解釋:
1.核心構成
- 基本要素:包括質量、力(如重力、摩擦力)、運動狀态(位移、速度、加速度)以及材料屬性(彈性模量、泊松比)等。
- 假設條件:常忽略次要因素,例如将物體簡化為質點(無體積但有質量)或剛體(無變形)。
2.常見類型
- 質點模型:適用于物體尺寸遠小于運動範圍的情況(如行星軌道計算)。
- 剛體模型:用于分析整體運動(如機械臂轉動)。
- 連續介質模型:研究變形體的應力-應變關系(如橋梁受力分析)。
- 多體系統模型:描述多個物體間的相互作用(如車輛懸挂系統)。
3.應用領域
- 工程領域:結構設計(如建築抗震分析)、流體力學(飛機氣動外形優化)。
- 生物力學:人體關節受力模拟、心血管血流動力學研究。
- 地球科學:地殼闆塊運動、地震波傳播模型。
4.建模步驟
- 明确目标:确定需解決的力學問題(如振動頻率計算)。
- 簡化系統:保留關鍵參數,忽略次要幹擾。
- 選擇理論:應用牛頓定律、能量守恒或有限元方法等。
- 驗證修正:通過實驗或仿真檢驗模型的準确性。
5.局限性
- 模型誤差可能源于簡化假設(如忽略空氣阻力)或邊界條件設定不當。
- 複雜系統(如湍流)需依賴數值模拟和高性能計算。
力學模型的價值在于将實際問題轉化為可解的數學形式,為工程設計提供理論支撐,例如通過胡克定律($$F = -kx$$)簡化彈簧行為分析。具體應用中需權衡精度與計算成本,選擇合適的模型層級。
分類
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