首先,依据研究目的明确研究对象。继而,划清影响研究对象发生运动、变形的内部因素和外部因素(这里内部因素即结构、材料等事物的基本属性,外部因素包括外部载荷、温度、约束、以及环境等因素,对内部因素和外部因素进行主要性筛选,抓住影响研究对象运动、变形的主要因素);最后依赖于分析目的选取主要控制量,如位移、变形、力等相关参量,利用力学原理建立“外因-内因-运动、变形”的定量规律。
根据研究对象和研究目的的不同,力学模型可以从以下几个方面进行分类:
按结构类型可分为:简支梁模型,悬臂梁模型,桁架结构,框架结构等等;
按材料特性分类:线弹性力学模型,塑性力学模型,粘性力学模型,流体力学模型,岩土力学模型等等;
- 按运动特征分类:质点运动模型,刚体运动模型,刚体系统运动模型,变形体运动模型等;
- 按物体动、静态分类:静力学分析模型,振动分析模型,波动力学模型,爆炸力学模型等;
- 按求解方法分类:有限元分析模型,差分模型,边界元模型,无网格模型等。
适合于描述力学模型的语言也依据模型特点有所不同,如图形描述结构模型,矢量描述受力图,数学公式描述本构模型、振动模型,程序语言来描述有限元模型、差分模型等,也有多种语言一起描述同一力学模型的时候。
随着学科内的发展,以及学科之间的交叉,“力学模型”的内容仍在不断的丰富中,如考虑材料微观结构影响宏观力学特性的微观力学模型,流体力学原理应用于城市道路设计中的交通流模型,利用力学模型模拟和研究经济发展规律的经济动力学模型等等。力学模型不仅是力学课程的重要内容,同时也为其它学科提供了有效的理论模型。在认识论中,力学模型突破了自然科学的局限,在社会科学中也发出了耀眼的亮光。
