Введение
Прикладная механика – это раздел науки, изучающий движение любого вещества, которое человек может ощутить или воспринять без использования инструментов. Иными словами, прикладная механика возникает, когда теоретические концепции механики находят практическое применение и реализуются. Именно это принципиальное отличие делает понимание прикладной механики важным для повседневной жизни. Она имеет широкое применение в различных областях и дисциплинах, включая, но не ограничиваясь, строительную механику, астрономию, океанографию, метеорологию, гидравлику, машиностроение, аэрокосмическую инженерию, нанотехнологии, проектирование конструкций, сейсмостойкое строительство, гидродинамику, планетологию и другие области наук о жизни. Объединяя исследования в различных дисциплинах, прикладная механика играет важную роль как в науке, так и в инженерии. При изучении естественных наук механика традиционно дополняется термодинамикой – наукой о тепле и, в более общем смысле, об энергии, а также электромеханикой – наукой об электричестве и магнетизме.
Applied mechanics is the branch of science concerned with the motion of any substance that can be experienced or perceived by humans without the help of instruments. In short, when mechanics concepts surpass being theoretical and are applied and executed, general mechanics becomes applied mechanics. It is this stark difference that makes applied mechanics an essential understanding for practical everyday life. It has numerous applications in a wide variety of fields and disciplines, including but not limited to structural engineering, astronomy, oceanography, meteorology, hydraulics, mechanical engineering, aerospace engineering, nanotechnology, structural design, earthquake engineering, fluid dynamics, planetary sciences, and other life sciences. Connecting research between numerous disciplines, applied mechanics plays an important role in both science and engineering. In the application of the natural sciences, mechanics was said to be complemented by thermodynamics, the study of heat and more generally energy, and electromechanics, the study of electricity and magnetism.
Обзор
Инженерные задачи обычно решаются методами прикладной механики посредством применения теорий классической механики и механики жидкости. Исследования в области прикладной механики напрямую связаны с такими областями биомедицинской инженерии, как ортопедия, биомеханика, анализ движений человеческого тела, моделирование мягких тканей мышц, сухожилий, связок и хрящей, биожидкостная механика, динамические системы, повышение эффективности и оптимальное управление.
Краткая история
Первой наукой с теоретическим фундаментом, основанным на математике, была механика; основные принципы механики были впервые сформулированы Исааком Ньютоном в его книге Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica, опубликованной в 1687 году. Первой основополагающей работой по прикладной механике, опубликованной на английском языке, стало "Руководство по прикладной механике" 1858 года, написанное английским инженером-механиком Уильямом Рэнкином. Август Фёппль, немецкий инженер-механик и профессор, опубликовал Vorlesungen über technische Mechanik в 1898 году, в которой он применил математический анализ к изучению прикладной механики. Тимошенко является автором тринадцати учебников по прикладной механике, многие из которых считаются золотым стандартом в соответствующих областях; он также основал Отдел прикладной механики Американского общества инженеров-механиков в 1927 году и признан "отцом инженерной механики в Америке". Если твердое тело взвешивается в жидкости, то вес вытесненного этим телом объема жидкости будет меньше веса самого тела.