上学的时候老师讲，学习力学，建立力学模型非常重要；现在教学生，经常说你应该先弄明白这个问题的力学模型是什么！哪么在力学中，力学模型到底是什么？怎样才算弄明白力学模型了？

如果就力学模型而言，往往会陷入单一力学课程中的力学模型。比如一些结构模型，简支梁、悬臂梁、桁架结构、框架结构都可以称为力学模型，这也很容易从百度百科对“力学模型”的定义看出：遵循认识论的规律，其研究方法是首先从生活、工程或实验中观察各种现象，从复杂的现象中抓住共性，找出反映事物本质的主要因素，略去次要因素，经过简化，把作机械运动的实际物体抽象为力学模型（mechanical model），建立力学模型是工程力学研究方法中很重要的一个步骤。

在结构模型分析中，实际结构往往较为复杂，在受力分析中往往需要略去一些次要因素，如框架结构中如果用螺丝连接，可以不考虑螺丝的受力从而忽略掉，又或者结构约束的复杂性，可以抓住主要的约束方向，进而简化为固定跤支座，滑动跤支座，固定端等等约束形式；载荷形式的简化为集中力、分布力、弯矩、扭矩等；这种简化正好是对百度百科对“力学模型”的定义进行阐释！

然而，这一定义在理论力学、材料力学的应用中非常适用，但对于处理其它问题时总觉得对“力学模型”的描述不够清晰，如弹性材料模型，塑性材料模型，粘弹性材料模型，有限元单元模型，质点、刚体的运动模型等等，理解这些问题都需要建立合适的力学模型，但套用上述定义，总感觉会出现混乱，难以明确！哪么到底力学模型该如何定义？

实际上，对“力学模型”的理解，将其作为人类认识事物的大概念中更容易理解，即将力学模型看作是人类理解和认识事物的一种模式。 荷兰力学家惠更斯曾经讲：“在真正的哲学里，所有自然现象的原因都应该用力学用语来思考，依我的意见，我们必须这样做。”这说明了力学在认识论中的重要性。而开尔文勋爵对力学模型在认识论中的作用讲的更为彻底，他说：“我的目标就是要证明，如何建造一个力学模型。如果我能够成功地建立起一个模型，我就能理解它，否则我就不能理解。”

说到这里，我们首先抛开繁琐的哲学、力学术语，想想接触到一个新事物时我们的认识过程。通常我们会对新事物通过“捏一捏”，“拉一拉”，“拧一拧”的方式感知事物；而这些“捏一捏”，“拉一拉”，“拧一拧”在力学上被称为物体的外载荷，物体在外载荷下的变形特征、软硬程度便是对事物的认识雏形！现在我们这一过程建立这样一个模型：

                  外载荷--事物--响应

这里一定要清楚，事物才是我们认识的对象，用力学术语来说叫“研究对象”，而外载荷和响应则是我们为了认识事物而选择的方式、方法。为了认识该事物的本质，这才是我们对事物的本身进行的主要因素和次要因素之间的取舍。这便是百科百科对于“力学模型”定义的意义所在，同时也是惠更斯和开尔文两位大师所提出唯有以力学术语，或力学模型才能准确的理解事物本质的真谛。对于力学工作者，除去观察现象之外，还需要利用数学理论建立起上述三者之间的定量关系。如果能够精确预测事物在一定的外载荷下的响应规律，便是人类认识事物的力学模式！

然而，研究“力学模型”是相当复杂的，这可以从“力学模型”可以解决问题的对象看出。举一个简单的例子：以屋面受雨雪载荷为例，如果需要理解屋面的承载能力，雨雪为外载荷，屋面变化为响应；在这同时，如果以雨雪为研究对象，迫使雨雪运动的外在因素如风、重力等，而此时雨雪的响应就是它的飞行轨迹、动能、动量等指标。又如修建地铁要开挖隧道，这里如果以隧道为研究对象，就需要建立土体、岩体的力学模型，以及在施工过程中的开挖、回填模型；世界上的事物千差万别、分门别类，同一事物在不同的发展阶段又各具特色；此外不同事物之间的互相影响，互相联系性使得我们在理解一事物的时候会发现，相关联事物的未知性。这便是理解“力学模型”概念的首要难点。

为了更好的理解“力学模型”，首先要能够清晰的隔离出研究对象，分清哪些因素是反映事物本质的内在因素，而哪些是影响事物的外在因素，以及在外载下事物有哪些响应发生。说着简单，动之困难！这需要有冷静的头脑和坚实的理论基础。为了便于理解力学模型，可以将力学模型就分为以下几类：

一、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； 
二、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；
三、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；
四、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；
五、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。
 
我坚信，随着学科的发展，“力学模型”一定还会有许多不同的分类方法，如当代对材料微观结构的分析而演化出来的微观力学模型，也是就材料而言，弹性力学模型也会诞生出弹性材料的微观结构模型，又或者振动结构中的流变模型等等。多样性的“力学模型”使得力学理论的应用范围不仅遍布所有力学课程，同时也遍布于几乎所有自然科学。如生物材料特性的认识需要力学模型，城市道路设计可建立流体力学，化学反应中需要力学模型理解分子形状改变以及运动特征的变化；经济学中需要利用力学模型研究经济发展模式等等。

因此，在力学课程的讲解中，不应只局限在力学知识的传授，而是应该以力学相关知识为载体，重点培养学生的力学建模能力和力学思维方式，将力学课程提升为认识论的重要模式。让学生在学习力学知识的过程中，掌握认识世界的方法，练就独立分析和处理问题的能力！在力学的讲课过程中应该让“力学模型”具体话，让力学思维条例化，这样或许对于学生学习力学课程，乃至为人处世起到积极的正能量！