如何系統的學習經典力學(固體力學、彈性力學、塑性力學、非線性、土力學等)知識?
固體力學包含彈性力學、塑性力學、斷裂力學等等,不管從哪部分學起,幾乎所有的初級學習者都會發現,干啃書本是啃不動的。自然而然就會想「如何有效地學習固體力學?」,然後可能會去問了一些前輩,比較敷衍的就一句「讀書百遍其義自見」,稍好一點的會推薦一些經典教材。固體力學的高入門門檻是由其學科特點決定的,張量微積分縱橫交錯,推導過程龐雜隴長,很容易被搞得雲里霧裡。這跟你啃的是不是經典教材,是不是英文原著等無關。如果你不「懂」這些應力應變相關的方程,那麼不管多少年之後你看到的還只是符號。所謂「懂」,大概是你看到一個方程後,短時間理清它的極值、微積分等的物理意義是什麼,解的大概方向是什麼等等。要達到「懂」,基本兩條路,要麼數理天賦極高幹看就行,要麼動手解。固體力學有解析解的在少數,大多數要依靠數值解法,而數值解法依賴數值編程。有朋友可能會問,那計算機誕生前是怎麼搞力學?一部關於Nasa計算力學家的電影《幕後英雄》《hidden figures》可以回答這個問題。回到剛講的數值編程,不管是基於有限元還是傅立葉變換甚至有限體積框架去解應力應變相關方程,不去動手編程幾乎是不可能真正「懂」的。所以,最適合中/初級學習者的固體力學教材是:有代碼的教材。可以通過關鍵詞比如「solid mechanics, Python」去找這些有代碼的教材。當跟著代碼認真走完一遍,再去看那些曾經讓你蒙圈的模型公式,也許會像福爾摩斯看案發現場,一個個要點都有序地浮於眼前。
瀉藥。
讀書。作為一個末流985的土木狗,說一下自己的一些見解吧。
首先理論力學是肯定要學習的,尤其理論力學裡面的靜力學,其他所有的力學基本上都要以它為基礎。靜力學不是很難,一些基礎的知識自己看完全能看懂。我們當初用的教材是哈工大的【理論力學】第7版,教材某寶上都能買到。接下來就應該是材料力學了,材料力學教材我們當初用的是劉鴻文主編的。材料力學應用範圍就很廣了,後面的彈塑性力學和土力學好多公式都是材料力學裡面學過的。材料力學中應力_應變曲線圖一定要熟記,後面其他好多內容你就自己慢慢啃吧 而且材料力學也不是很難,比理論力學要簡單一點,自己啃課本完全可行。課後習題基本上網上都能找到做法,自己完全能看懂。但材料力學學習的時候不要求快,心要細,對後面其他力學的學習很有幫助。
我們當初理力和材力都是一個老師,雖然是985學校,但老師操著一口濃濃的方言,外省來的我基本上聽不懂,這兩門課都是自學的。啊再多說一點,自學一定要努力啊!兩門課弄懂還要花點時間的。 土力學其實跟材料力學相差不是很大,只不過土力學中土的非均勻性和各項異性,有些公式還是有點出入的。土力學學習中重點要注意有效應力和孔隙水壓力,這個弄懂了基本上土力學問題就不是很大,而且土力學裡面大部分公式都是經驗公式,不用去深究為什麼是這樣,注意一下每個公式的適用條件,到時候會用就可以了。教材我們當初用的是清華大學出版社【土力學與地基基礎】 對於彈塑性力學,其實還是很難的。我們當初重點是學習了彈性力學,塑型力學老師只是大概介紹了一下。這門課要自己啃課本的話那就有點難度了,你學習的時候可以網上搜一些視頻課看一下,加深自己的理解,而且彈性力學多花點時間,塑型力學不好學,你大概看一下吧。我覺得這門課學後最重要的就是應力集中這個概念一定要理解,後面岩石力學中應用很多。教材我們當初用的是【簡明彈塑性力學教程】,不是很好這教材,不怎麼容易懂。你可以自己查一下其他的教材。 後面的結構力學我覺得沒啥好說的,結構力學我覺得基本上就是材料力學plus,材料力學學的好學起來相當輕鬆。教材我們用的是同濟大學【結構力學】,這本教材比較難,但我覺得還是不錯,題目比較新穎。後面的固體力學我們學了岩體力學,岩體力學這個學科其實還不是很完善,教材你可以用我們院老師王文星編的【岩石力學】,基本上不同學者的意見都介紹了一下,這麼課你要想學習只會做題其實還是不是很難,自學足矣,但你想要深入研究,你就會發現這簡直是玄學。實驗和理論基本上都符合不起來。哈哈哈我好多老師現在都在做岩土方面的研究。目前這門學科還不是很完善,你想在這方面有所成就的話就可以深入研究了。但這門課建議還是去聽老師講,自己啃太難了。
以上都是我自己學習的一些感受 來自一隻在圖書館複習鋼結構的土木狗,啊我現在心真的好痛我當初為什麼會選這門課找經典教程,土力學推薦清華或趙成剛版的,另外太沙基的兩本聖經工程實用土力學和理論土力學絕對值得細讀
彈性力學徐芝綸的簡明彈性力學
結構動力學劉保東的 工程振動與穩定基礎
有限元:K.J.Bathe的Finite Element Procedures,有限元的聖經
其餘經典教材如 J.C. SimoT .J.R.Hughes Computational inelasticity
De Souza_Neto - Computational Methods for Plasticity
先以《理論力學一》入門,中國大學MOOC上有高校的相關課程,可以跟著進度學習。
k書,沒有捷徑,想搞通,找一本經典教材研讀一遍,課後題一個不拉做一遍
這幾門課不是獨立的,還要有材料學、高等數學等先修課程,建議按土木、機械、力學系的培養方案學習。
理論力學→材料力學→結構力學,經典教材一遍遍的自學。理論力學都一樣2不要看,到了材料力學不同專業有差別,比如學機械可忽略結構力學直接液壓與氣動,而土木里材料是難點結構則是必學。另外沒學過不要怕,記住書讀百遍其義自見。
讀書。。。
《連續介質力學》,初級教程馮元楨
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