응용 역학
Applied mechanics| 시리즈의 일부 |
| 고전 역학 |
|---|
응용 역학은 [1]도구의 도움 없이 인간이 경험하거나 지각할 수 있는 물질의 움직임에 관한 과학의 한 분야이다.간단히 말해서, 역학의 개념이 이론적인 개념을 넘어 적용되고 실행될 때, 일반 역학은 응용 역학의 형태가 된다.바로 이 극명한 차이가 응용 역학을 실용적인 일상 [2]생활에 필수적인 이해로 만듭니다.구조공학, 천문학, 해양학, 기상학, 유압학, 기계공학, 항공우주공학, 나노테크놀로지, 구조설계, 지진공학, 유체역학, 행성과학 및 기타 생명과학 [3][4]등 다양한 분야와 분야에서 응용되고 있습니다.수많은 분야와 응용 역학을 연결하는 연구는 과학과 [1]공학 모두에서 중요한 역할을 합니다.
순수한 역학은 힘의 작용에 따라 정지 상태 또는 운동의 시작 상태에서 물체의 외부 거동에 대한 물체(액체와 유체) 또는 물체의 시스템 반응을 설명한다.응용 역학은 물리 이론과 그 이론의 기술 적용 사이의 갭을 메웁니다.
Applied Mechanics는 두 가지 주요 범주로 구성되어 있으며, 고전적인 역학으로 나눌 수 있습니다. 즉, 거시적인 고체의 역학 연구, 유체 역학 연구, 거시적인 [4]유체의 역학 연구입니다.응용 역학의 각 부문은 자체 하위 섹션을 통해 형성된 하위 범주도 포함합니다.[4]고전역학은 정역학 및 역학으로 나뉘며, 정역학 연구는 강체 및 강체구조로 나뉘고, 역학 연구는 운동학과 [4]운동학으로 나뉜다.고전 역학과 마찬가지로 유체 역학도 두 부분으로 나뉩니다. 정역학 및 [4]역학입니다.
실용과학 내에서 응용역학은 새로운 아이디어와 이론을 만들고 현상을 발견하고 해석하며 실험적이고 계산적인 [5]도구를 개발하는 데 유용하다.자연과학의 응용에 있어서, 역학은 열역학, 열과 보다 일반적인 에너지의 연구, 그리고 전기와 자기학의 연구인 전기 기계학으로 보완된다고 알려져 있다.
개요
공학적인 문제는 일반적으로 고전 역학과 [4]유체 역학의 이론의 적용을 통해 응용 역학을 다룬다.응용 역학은 토목 공학, 기계 공학, 항공 우주 공학, 재료 공학, 그리고 생물의학 공학 같은 공학 분야에 적용될 수 있기 때문에, 때때로 공학 [4]역학이라고 불립니다.
과학 연구는 토목, 기계, 항공우주, 재료 및 생물의학 공학 [1]분야의 연구 과정과 연결되기 때문에 과학과 공학은 응용 역학에 관해 상호 연관되어 있습니다.토목 공학에서는 구조 설계와 구조,[4] 연안, 지질, 건설 및 지진 공학 등의 다양한 엔지니어링 하위 토픽에 응용할 수 있습니다.기계공학에서는 메카트로닉스, 로봇공학, 설계 및 제도, 나노기술, 기계요소, 구조해석, 마찰교반용접, 음향공학 [4]등에 응용할 수 있다.항공우주공학에서 응용역학은 공기역학, 항공우주구조역학 및 추진,[4] 항공기 설계 및 비행역학에서 사용됩니다.재료 공학에서 응용 역학의 개념은 열탄성, 탄성 이론, 파괴 및 파괴 메커니즘, 구조 설계 최적화, 파괴 및 피로, 활성 재료와 복합 재료 및 계산 [6]역학에 사용됩니다.응용 역학의 연구는 정형외과, 생체역학, 인체 운동 분석, 근육, 힘줄, 인대 및 연골의 연조직 모델링, 생체 유체 역학, 동적 시스템, 성능 향상 및 최적 [7]제어와 같은 관심 있는 생물의학 공학 분야와 직접적으로 연결될 수 있습니다.
간단한 이력
수학에 기반을 둔 이론적인 기초가 있는 첫 번째 과학은 역학이었다; 역학의 기본 원리는 아이작 뉴턴에 의해 1687년 그의 책 Philoshié Naturalis Principia Mathematica에서[3] 처음 묘사되었다.응용역학을 자신의 학문으로 정의한 최초의 작품 중 하나는 독일의 물리학자이자 엔지니어인 프란츠 요제프 게스트너가 쓴 [8]세 권의 Handbuch der Mechanik이었다.영어로 출판된 응용 역학에 대한 첫 번째 중요한 작품은 1858년 영국의 기계 공학자인 윌리엄 [8][9]랭킨에 의한 응용 역학의 설명서였다.독일의 기계 공학자이자 교수인 아우구스트 쾨플은 1898년에 응용 [8]역학의 연구에 미적분을 소개한 볼레숭겐 위베르 테크시슈 메카닉을 출판했다.
응용역학은 1920년대 초 응용수학역학 저널(Journal of Applied Mathematics and Mechanics)의 발표, 응용수학역학회(Applied Mathics and Mechanics)의 창설, 국제응용역학회의(International Congress of Applied Mechanics)[1]의 제1회 개최로 고전역학과는 다른 학문으로 확립되었다.1921년 오스트리아의 과학자 리하르트 폰 미제스는 응용 수학 및 역학 저널(Jeitschrift für Angewante Mathik und Mechanics)을 시작했고 1922년 독일 과학자 루드비히 프란틀과 함께 응용 수학 및 역학 협회(Gesellschaftür Angewandte Mathik Undik)[1]를 설립했습니다.1922년 오스트리아 인스브루크에서 열린 유체역학 및 공기역학 [1]컨퍼런스에서 헝가리 엔지니어 테오도르 폰 카르만과 이탈리아 수학자 툴리오 레비 시비타는 만나 응용역학에 관한 컨퍼런스를 개최하기로 결정했다.1924년 세계 [1][3]200명 이상의 과학자가 참석한 가운데 네덜란드 델프트에서 국제응용기계학회의 첫 회의가 열렸다.제2차 세계대전을 제외한 4년마다 열리는 이 회의의 이름은 1960년에 [1]국제 이론 및 응용 역학 회의로 변경되었습니다.
제1차 세계대전 이후 유럽의 예측할 수 없는 정치 지형과 제2차 세계대전의 격변으로 인해 많은 유럽 과학자들과 기술자들이 미국으로 [1]이민을 갔다.우크라이나 공학자 스테판 티모셴코는 1918년 볼셰비키 붉은 군대에서 도망쳐 1922년 미국으로 이민을 갔다. 그 후 22년 동안 미시간 대학과 스탠포드 대학에서 [10]응용 기계학을 가르쳤다.Timoshenko는 응용역학에서 13권의 교과서를 집필했으며, 많은 이들이 그들의 분야에서 금본위기로 간주되고 있다; 또한 그는 1927년에 미국 기계공학 협회의 응용역학부를 설립했고 "미국의 공학 [10]역학의 아버지"로 여겨진다.1930년 테어도어 폰 카르만은 독일을 떠나 캘리포니아 공과대학의 항공 연구소의 초대 소장이 되었다.[1] 폰 카르만은 나중에 1944년에 제트 추진 연구소를 공동 설립하였다.Timoshenko와 von Karrmann의 리더십, 유럽으로부터의 인재 유입, 항공 및 방위 산업의 급속한 성장으로,[1] 응용 기계학은 1950년까지 미국에서 성숙한 학문이 되었습니다.
나뭇가지
다이내믹스
다양한 물체의 움직임과 움직임을 연구하는 역학(dynamics)[4]은 운동학과 운동학이라는 두 가지 분야로 더 나눌 수 있다.고전 역학의 경우, 운동학은 시간, 속도, 변위 및 [4]가속도를 이용한 움직이는 물체의 분석이다.운동학은 힘과 [4]질량의 작용의 렌즈를 통해 움직이는 물체에 대한 연구일 것이다.유체 역학의 맥락에서 유체 역학이란 흐름과 다양한 [4]유체의 움직임을 설명하는 것과 관련이 있습니다.
스태틱스
정역학은 [4]정지 상태의 몸을 연구하고 설명하는 학문이다.고전 역학의 정적 분석은 변형 가능한 물체와 변형 불가능한 [4]물체의 두 가지 범주로 나눌 수 있다.변형 가능한 물체를 연구할 때 강체 구조에 작용하는 힘과 관련된 고려사항을 분석한다.변형 불가능한 물체를 연구할 때 구조와 재료 강도의 검사를 [4]관찰합니다.유체역학에서는 압력에 영향을 받지 않는 유체의 정지 상태를 고려한다.[4]
고전역학과의 관계
Applied Mechanics는 아래 [4]표에 설명된 바와 같이 다양한 엔지니어링/기계 분야를 실제로 적용한 결과입니다.
| 클래식 메카니즘/ | 스태틱스 | 변형 불가 몸 | 실용적인. 적용들 | 시민 | 응용 기계 |
|---|---|---|---|---|---|
| 변형 가능 몸 | 기계 | ||||
| 다이내믹스 | 운동학 | 항공우주 | |||
| 동력학 | 자재 |
예
뉴턴 재단
체계적인 이론적 틀이 개발된 최초의 과학 중 하나인 역학은 아이작 뉴턴 경의 "프린키피아" (1687년 [3]출판)에 의해 주도되었다.이것은 뉴턴이 개발한 "나눗셈과 규칙" 전략으로 운동을 통제하고 그것을 역학 또는 [3]정역학으로 분할하는 것을 도왔다.힘의 유형, 물질의 유형 및 해당 물질에 작용하는 외부 힘에 따라 동적 [3]및 정적 스터디 내에서 "분할 및 규칙" 전략이 지시됩니다.
아르키메데스의 원리
아르키메데스의 원리는 유체 역학과 관련된 많은 결정적인 명제들을 포함하고 있는 주요 원리이다.아르키메데스 원리의 명제 7에서 설명한 바와 같이, 그 안에 놓인 유체보다 무거운 고체는 [11]유체 바닥으로 내려온다.유체 내에서 고체의 무게를 측정해야 하는 경우, 유체는 해당 [11]고체에 의해 변위된 유체량의 무게보다 가벼워집니다.발의안 5에 의해 한층 더 개발된 경우, 고체가 투입되는 유체보다 가벼울 경우,[11] 고체가 액체에 완전히 덮이기 위해 강제로 침지되어야 한다.그러면 교체된 유체의 중량은 [11]고체의 중량과 같아집니다.
주요 토픽
이 섹션은 Applied Mechanics[12] Reviews 저널의 "AMR 주제 분류 체계"에 기초합니다.
기초 및 기본 방법
동적 및 진동
- 역학(메트릭)
- 운동학
- 고체의 진동(기본)
- 진동(구조 요소)
- 진동(구조)
- 고체에서의 파동
- 고형물에 대한 영향
- 비압축성 유체 중의 파동
- 압축성 유체 중의 파동
- 고체 유체 상호작용
- 우주학(천체 및 궤도 역학)
- 폭발 및 탄도
- 음향학
자동 제어
고체의 역학
- 탄력성
- 점탄성
- 가소성 및 점소성
- 복합 재료 역학
- 케이블, 로프, 보 등
- 플레이트, 셸, 막 등
- 구조적 안정성(버클링, 포스트버클링)
- 고체 역학의 전자석
- 토양역학(기본)
- 토양역학(적용)
- 암석역학
- 재료 가공
- 파단 및 손상 과정
- 파괴 및 손상 메커니즘
- 실험응력분석
- 재료 테스트
- 구조(기본)
- 구조물(접지)
- 구조물(해양 및 연안)
- 구조(모바일)
- 구조물(컨테인먼트)
- 마찰 및 마모
- 기계 요소
- 기계 설계
- 체결 및 접합
유체역학
- 레올로지
- 유압학
- 압축할 수 없는 흐름
- 압축 흐름
- 희박한 흐름
- 다상 흐름
- 벽 레이어(경계 레이어 포함)
- 내부 흐름(파이프, 채널 및 커플)
- 내부 흐름(입구, 노즐, 확산기 및 캐스케이드)
- 프리 전단층(층, 제트층, 웨이크층, 캐비티층, 플룸 혼합)\
- 흐름 안정성
- 난기류
- 전자석-유체 및 플라즈마 역학
- 배꼽유체역학
- 공기역학
- 기계 유체 역학
- 윤활제
- 흐름 측정 및 시각화
열과학
- 열역학
- 열전달(단상대류)
- 열전달(2상 대류)
- 열전달(전류)
- 열전달(방사선 모드 및 복합 모드)
- 열전달(디바이스 및 시스템)
- 고체의 열역학
- 질량 전달(열 전달 유무)
- 연소
- 원동기 및 추진 시스템
지구과학
에너지 시스템 및 환경
바이오사이언스
적용들
출판물
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- 악타 메카니카 시나카
「 」를 참조해 주세요.
레퍼런스
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추가 정보
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외부 링크
- 비디오 및 웹 강의
