[发明专利]一种作用学科学预测的实验方法

说明书

本发明涉及一种作用学科学预测的实验方法，其属于自然科学基础理论、材料科学、预测科学研究领域。它主要包括如下步骤：A、测定实验中的主动作用量；B、利用材料力学、工程力学、岩土力学的传统理论中的变形与力之间的关系，随时测量、记录被测作用条件下材料的变形量；C、建立作用量与变形量之间的关系方程；D、计算材料的虚度和实度参数值；E、计算虚度和实度的变化率；F、材料使用寿命预测。本发明的有益效果是：给出了与实际完全相同的实验数据与工程应用方法，使科学实验真正做到科学化、系统化、理论化、实用化；能够给出解决实际问题所需要的参数与方法，大大减少了自然科学参数的种类和数量。

技术领域

本发明涉及一种作用学科学预测的实验方法，尤其涉及一种作用量与材料性质、材料使用时间之间关系规律的实验研究方法，其属于自然科学基础理论、材料科学、预测科学研究领域。

背景技术

长期以来，人们一直将力学视为是广泛研究作用问题的科学。其实，不然。力学不代表广泛研究作用问题的科学，因为，力仅仅代表单位时间作用量，不等于作用量。将力当做作用来研究，就带有难以去除的片面性问题。若将作用量记为A，将力记为F，那么，两者之间关系的数学表达式为

t代表时间。作用量与力成正比。

力学认为，决定变形量大小的是力。其实，决定变形量大小的是作用量。当然，由于力是瞬间作用量，力的大小与变形量也有直接关系。但是，力主要决定变形速度的大小，即，力越大，变形速度越大；力越小，其变形速度越小。不能说力越大，变形量越大。因为，力是瞬间量，力虽大，但由于作用时间短，结果出现的变形量并不大。力是瞬间量，力对应的变形量也是瞬间量。与变形直接相关的是作用量。作用量越大，变形量越大。力虽然小，但作用时间长，作用量很大，所以，变形量也很大。例如，在滴水穿石现象中，瞬间作用量小，即，力较小，但作用时间很长，作用量很大，所以，所对应的变形量较大。作用量与变形量成正比，作用量越大，变形量越大。

力仅是作用现象的单位量，即，单位时间产生的作用量叫力，也就是作用速度。力的大小决定变形速度的大小，并不决定变形量的大小。但是，力与变形量关系也十分密切，只要作用时间相同，力大变形量也大，力小变形量也小。

作用学研究的基本对象包括作用现象、作用量和力及其变化(运动变化和变形)之间的关系，而力学的最核心概念只是力。力学不仅不能包含所有作用学概念，而且经常把作用学概念混淆，造成概念不清，极大妨碍作用学应用。作用学包含了力学的内容，不仅解决了自然科学基本理论统一问题，而且，极大限度地拓展基础理论的应用领域，极大限度地方便于应用实践。

作用学实验不同于力学实验。力学实验主要研究力与变形和材料性质之间的关系，而作用学实验研究作用量与变形和材料性质之间的关系。

在作用学中的重要理论之一是“作用对立统一定量理论”。该理论给出了研究作用与变化关系的系统方程，即，

根据这一系统方程给出的科学内涵，发现在力学基础上不能解决的诸多问题。例如，

1、作用量的测定

作用量是一个长时间积累的量，力是瞬间量。力学实验不涉及作用量，但作用学实验必须测定作用量。作用量的测定是力学基本理论与实验无法解决的问题。

2、作用量与变形量之间关系规律的测试实验

力学实验仅涉及力与变形之间的关系问题，不研究作用量与变形量之间的关系。作用学实验必须解决作用量、力、变形量、材料性质特征值、时间多种量之间的有机统一关系问题。虽然，人们总是企图根据力学思想方法和力学实验来解决这个问题，但是，由于在力学中没有作用量概念、将有机统一的量割裂等问题的存在，数百年来，人们一直无法正确解决这个问题。