问题一:
扭转变形的这一定义,似乎经不起推敲。这是因为,外力的作用,是发生变形的原因,用“因”来定义“果”,逃避了“因”“果”关系的论证。换句话说,“在杆件的两端作用两个大小相等、方向相反、且作用平面垂直于杆件轴线的力偶”的情况下,杆件的任意两个横截面就一定都会发生“绕轴线的相对转动”(即扭转变形)吗?这个问题被转化为了无可争辩的强硬规定。倒不是说不能由某一概念所指事物的原因来定义这个概念,而是说,定义时采用的“因”“果”关系至少应当是“经验的”,而不是难以作出准确判断的。
要跟大家说明的是,材料力学中有些概念的定义不像理论力学中的概念的定义那样严格,虽然这些定义在很多时候也能构成对概念所指事物的判断。材料力学更侧重于技术(或者说工程实际),理论的目的更多的是为了解决工程实际问题。如果非得把材料力学的理论做得像理论力学或者说数学那样严格,反而显得晦涩难懂,于学习、研究和应用都不方便。
更为严格的研究弹性体的力学是不是存在的呢?答案是肯定的,那就是弹性力学。弹性力学的理论较之材料力学更加显得“数学化”,简单的说就是逻辑严密、层次分明。然而实际上,弹性力学对于弹性杆件的讨论,较之材料力学显得过于复杂且没有必要,更重要的是,甚至某些问题,运用弹性力学的理论体系,根本找不到问题的解答,而用材料力学却很容易找到问题的近似解。所以,从技术的角度来讲,不存在弹性力学比材料力学(普遍的)谁“高”谁“低”的问题,更不能说谁更“数学化”,谁的逻辑性强,谁就更“高明”,只能说哪一个更能解决问题,哪一个就更有用。套用一句老话——“不管白猫黑猫,只要能抓到老鼠就是好猫。”
当然,这并不
表
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示逻辑推理毫无价值,否则,就没有弹性力学这个学科,就没有弹性力学理论中那些相当有价值的结论。
在力学学习的过程中,我们要注意把握概念与理论的方法,要理解某些概念的定义是有它的局限性的;同时也要理解,在某一层次或者范围内,有些概念不可能做到足够的严格。