机械系几门基本学科的关系

我们首先对机械的一些基本概念关系进行梳理，并考虑机械系几门基本学科的关系。
机械是机器或者机构的统称，而机器是由机构组成的，因此机构是机械的重要研究对象。（实际上，机械原理就是专门研究机构的设计和分析的学科）
机构是由多个构件通过运动副连接而形成的一种相对可动系统，因此构件以及运动副是机构的基本元素。
构件是由多个零件通过焊接，粘接，铆接，螺纹连接等形成的不可动的系统，因此零件是机械的最基本研究对象。（实际上，机械设计就是以零件为研究对象，研究其分析和设计的学科）
零件包含像齿轮，链轮，带轮，凸轮，轴这样的传动件，以及像螺钉，螺母，螺栓，平垫圈，弹簧垫圈这样的标准件，还包括由方管，圆管，方钢，圆钢，工字钢，槽钢，角钢等型材和板材构成的机架等结构件。
这些零件在机器中，总会受到力的作用，当受力较大时，它们可能会发生较大的变形，甚至断裂。如果发生了断裂，小则影响到局部，大则使得整台机器失效。因此研究这些构件的变形和断裂就成为机械设计很重要的问题。
研究变形，在力学里面称为刚度问题；研究断裂，在力学里面称为强度问题。所以，强度问题和刚度问题是力学研究的两个重要问题。
前面多提到的零件，种类很多，但是如果从几何尺寸方面来考虑，我们则可以把他们分为以下几类：
第一类：杆类零件。所谓杆类零件，是指在零件的三个尺寸中，有一个尺寸远大于另外两个尺寸。在几何里面，它可以用线段来表述，而在机械里面，它表现为轴，螺钉，螺栓，销钉，方管，方钢，圆管，圆钢，槽钢，工字钢等零件。
第二类零件，板类零件，是指在零件的三个尺寸中，有一个尺寸远小于另外两个方向的尺寸。在几何里面，可以用面来表述它。而在机械里面，它表现为机器的外壳，齿轮，链轮，带轮，平垫圈，弹簧垫圈，以及一些起连接作用的板件。
第三类零件，块状零件，是指三个尺寸都差不多的零件。在几何里面，用体来表述。一般不属于杆和板类的零件，都可以看成是块状零件。
针对上述三类零件的强度和刚度问题，分别有相应的学科来研究它们。
研究单根杆件的强度和刚度问题的学科，称为材料力学。而研究由多根杆件组成的结构（如桁架，刚架，框架）的强度和刚度问题的学科，称为结构力学。材料力学是机械系，土木系，力学系最重要的力学课程，而结构力学是土木系最重要的力学课程，也是该系的考研专业课。
研究板类零件的强度和刚度问题的学科，称为板壳力学。很多压力容器都需要考虑受力下容器的强度问题，所以它是过程装备与控制专业的重要力学基础课程。
研究块状零件的强度和刚度问题的学科，称为固体力学。固体力学是力学系的重要力学基础课程。
另外，一个零件在受力时会发生变形，如果在撤掉外力以后变形可以完全恢复，所发生的变形就称为弹性变形；如果发生的变形不能完全恢复，所发生的变形就称为塑性变形。在弹性变形范围内研究任意几何体的强度和刚度问题的学科，称为弹性力学；而在塑性变形范围内研究任何几何体的强度和刚度问题的学科，称为塑性力学。
材料力学主要是针对单根杆件，在弹性变形范围内考虑其强度和刚度问题。
以上就是机械系几门基础学科关系的小结。