第15章 一周搞定四大力学

    余航下定决心后,便去教务处把能报名的必修课全部报了个遍。
    虽然当余航去报名时,有些课程都已经开课了,不过好在当年还没有专门的线上选课系统,教务老师的意思是只要任课老师没意见,又顺利通过考试,获得分数,他们就认可学分。
    “不过我提前警告你哦~”
    教务老师严肃地说道,“你报了这么多课,如果掛科了,那可是要重修的。
    重修的话就算考再高,成绩单上也只有60分。”
    “谢谢老师提醒。”
    余航向老师鞠了个躬,满意地离开了教务处。
    “还是学校好啊!”余航发自內心地感嘆道。
    在学校里办事,虽然有时候流程有些麻烦,但大体上不会有太多利益关係,所以总能感受到別人的善意。
    ……
    做完了准备工作后,余航便开始备考模式。
    他一口气从图书馆借了所有的力学课本,並在图书馆系统里把近十年的考研专业课真题全部列印了出来。
    这是交大的一个很贴心的服务,所有真题资源都对本校学生免费开放。
    这是他前世从考研的同学那知道的,没想到现在派上了用场。
    要知道大学校內理论考试都是有题库的,要想提高成绩,最有效的方法就是刷题。
    正常学科考试的真题当然不会公开,但考研真题却可以得到。
    而每门课知识点就那么多,考研真题其实和科目考试有很多相似的题。
    虽然余航从业几十年,也经常用力学的知识解决工作难题,比如估算船舶连续甲板受力情况,或者计算船用角钢的剖面模数,惯性矩等等,但大部分时候还是依靠软体。
    真要想考到90分以上,还是得从题目中下手。
    余航面前的四本书,便是船舶专业学生必修的四门力学课——理论力学,材料力学,结构力学和流体力学。
    这四门课,可谓四座大山,是本科阶段掛科的重灾区。
    首先是理论力学,它也被称为经典力学,是研究物体在力的作用下运动规律的学科。
    它分为静力学和动力学两大部分。
    静力学主要处理物体在没有加速度时的平衡问题,比如稳定性分析。
    动力学则关注物体如何在力的作用下改变运动状態,包括速度和加速度的变化。
    这门课其实和高中物理的受力分析很像,关键在於找到受力平衡关係。
    难点在於理解和应用牛顿的三大运动定律,以及解决复杂系统(如多个相互作用的物体)的动力学问题。
    这往往需要高超的数学技巧,如矢量运算和微分方程求解。
    对於这门课,余航找了1000道力学分析题,自己先试著解答,10分钟內还没解出来的,便直接看標准答案去理解,毕竟时间有限。
    在刷题过程中,他渐渐发现了几种常见出题模式,掌握之后,不会的题就越来越少,最后发现这1000道题可以用50道以內的典型题目所囊括。
    此时余航便知道,这门课已经没问题了。
    接著便是材料力学。
    前面的理论力学,是把物体当作刚体,认为其不会变形。
    而实际上的任何物体本身都会隨著受力而发生变化,所以才需要根据不同材料不同分析。
    材料力学专注於研究固体材料在外力作用下的响应,比如变形和强度。
    它能帮助工程师去设计能够承受各种载荷的结构,比如飞机和船舶里的零部件。
    难点在於理解应力和应变的关係,以及如何评估材料的极限,比如屈服强度和断裂韧性。
    材料的非线性行为和复杂加载条件下的分析是学习中的难点,好在本科考试里涉及不多。
    余航在前世的工作中天天接触结构强度问题,比如哪根型材变形了啊(超过屈服强度),哪个舱壁开裂了啊(超过断裂韧性)。
    有了实践经验再来看这些问题,突然就豁然开朗起来。
    第二门力学ok!
    到了结构力学,就更加接近实际了,它其实是应用力学的一个分支。
    主要研究结构在各种荷载下的响应,確保结构的安全和稳定。
    它涉及到力的传递、结构的变形分析以及稳定性评估。
    难点在於分析复杂结构的受力情况,特別是当结构有多种载荷和非线性效应时,需要综合运用数学模型和工程判断来解决实际问题。
    当然,这也是余航的强项,只是对於复杂的船舶结构来说,单纯靠结构力学的理论方法去计算,实在有些强人所难。
    而且结构力学做了许多假设来简化模型,也失去了一些精度。
    如果是简单的板架结构或桁架结构是可以手算,但是对於船舱甚至全船这种大模型来说,还是只能用计算机进行有限元仿真。
    好在本科阶段的结构力学主要以梁模型为主,题型比较有限,在刷了10道大题后,余航已经掌握了结题思路。
    再將常用的计算公式背熟后,结构力学也没有问题了。
    “至於流体力学,还是开掛吧!”
    这是余航前世唯一只考了60分的课程,就这样还超过了將近一半的学生。
    是的,有近一半学生掛在上面,这是一门过於抽象的力学课。
    流体力学是研究流体(如水、空气)的运动和它们与固体表面的相互作用。
    它广泛应用於气象、航空航天、水利工程等领域。
    难点在於流体的连续性方程、动量守恆方程(纳维-斯托克斯方程)的求解,这些方程非常复杂。
    特別是在处理湍流时,因为湍流的非线性和隨机性使得精確预测变得极其困难。
    余航工作了二十年,从来没在船舶设计中遇到流体问题。
    並不是流体对於船舶不重要,而是因为这玩意太难算得正確了。
    因为水不像空气,空气在温度湿度等外在条件固定时,会相对稳定,所以能算的足够准確。
    而水不行,它变化多,影响又比空气大,所以工程中要解决流体问题,要么做试验,要么用cfd(计算流体力学)做电脑仿真。
    余航的脑海里,只剩下伯努利原理这一个,连小学生都知道的流体知识点了。
    不过,通过前三门力学的连续学习,他发现自己的解题能力有了显著提升。
    “就算学不懂,不影响我拿分。”
    在分析了题库后,他惊讶地发现,那些最晦涩难懂的问题並没有考到多少,翻来覆去考察的就是那几个知识点。
    看来出题老师也会考虑维持合理的通过率,並不会刻意为难同学。
    “也许可以自己试试看。”余航完整刷完一套真题后,发现靠自己考个90,也不是不可能……
    终於,余航通过一周的闭关修行,顺利完成了四大力学的系统学习。
    他心满意足地收拾好书本,去到教室上课,却发现一个熟悉的身影站在门口。
    “老余!我等你多时了!”万黎鸿衝著他嚷道。