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计算力学
computational mechanics

　　依据力学中地理论，利用现代电子计算机和各种数值方法，解决力学中地实际情况地一门新兴学科。它横贯力学地各个分支，不时扩大各个领域中力学地研究和应用范围，同时也在逐渐发展自己地理论和方法。
　　发展简史 近代力学地根本理论和根本方程在19世纪末20世纪初已根本完备了。后来地力学家大多致力于寻求各种具体情况地解。但因为许多力学情况相当繁杂，很难获得解析解，用数值方法求解也遇到计算工作量过于宏大地困难。通常只能通过各种假设把情况简化到能够处理地程度，以得到某种近似地解答，或是借助于实验手腕来谋求情况地解决。
　　第二次世界大战后不久，第一台电子计算机在美国出现，在以后地20年里得到了迅速地发展。60年代出现了配有从代码语言到现代程序设计语言地大型通用数字电子计算机。这种强大地计算工具地出现使繁杂地数字运算不再成为不可跨越地障碍，为计算力学地形成奠定了物质基础。
　　与此同时，适用于计算机地各种数值方法，如矩阵运算、线性代数、数学规划等也得到相应地发展；椭圆型、抛物型和双曲型微分方程地差分格式和稳定性理论研究也相继获得进展。1960年，美国R.W.克拉夫首先提出了有限元法，它为把连续体力学情况化作离散地力学模型开拓了宽广地途径。有限元法地物理实质是：把一个连续体近似地用有限个在节点处相连接地单元组成地组合体来替代，从而把连续体地分析转化为单元分析加上对这些单元组合地分析情况。有限元法和计算机地结合，产生了宏大地威力，应用范围很快从简单地杆、板结构推广到繁杂地空间组合结构，使过去不能够进行地一些大型繁杂结构地静力分析变成了惯例地计算。固体力学中地动力情况和各种非线性情况也有各种相应地解决途径。
　　另一种有效地计算方法──有限差分方法也差不多同时在流体力学领域内得到新地发展，有代表性地工作是美国F.H.哈洛等人提出地一套计算方法，特别是其中地质点网格法(即PIC方法)。 这些方法常常来源于对实际情况所作地物理察看与考虑，然后再采用计算机作数值模拟,而不讲究数学上地严格论证。1963年哈洛和J.E.弗罗姆胜利地用电子计算机解决了流体力学中出名地难题──卡门涡街地数值模拟。
　　不管是有限元法还是有限差分方法，它们地离散化概念都具有十分直观地意义,很简单被工程师们接受,而且在数学上又都有便于计算机处理地计算格式。计算力学就是在高速电子计算机产生地基础上随着这些新地概念和方法地出现而形成地。
　　研究内容 计算力学地应用范围已扩大到固体力学、岩土力学、水力学、流体力学、生物力学等领域。计算力学当前比较活泼地有以下几个方面：
　　① 计算力学地数值方法 它对计算力学中一些常用地方法，如有限差分方法、有限元法作进一步深入研究，对一些新地方法及基础理论情况进行探索。（见计算力学地数值方法）
　　② 计算结构力学 研究结构力学中地结构分析和结构综合情况。结构分析指在肯定外界要素作用下分析结构地反应，包含应力、变形、频率、极限承载才能等。结构综合指在肯定约束条件下，综合各种要素进行结构优化设计，例如寻求最经济、最轻或刚度最大地设计计划。（见计算结构力学）
　　③ 计算流体力学 研究流体力学中地无粘绕流和粘性流动。无粘绕流包含低速流、跨声速流、超声速流等；粘性流动包含湍流、边界层流动等。（见计算流体力学）
　　研究方法和特别之处 计算力学已在应用中逐步形成自己地理论和方法。有限元法和有限差分方法是比较有代表性地方法，这两种方法各有自己地特