什么是光束方程(Beam Equation)？

梁方程是用来描述梁在应力作用下的行为的任何数学方程。这些方程来自梁理论，它最早是在17世纪发展起来的。科学家和工程师使用梁方程来预测当一个力作用于梁的某一部分时，梁的位移量。梁方程中通常有许多变量，求解这些变量需要微积分知识。莱昂纳多·达芬奇试图用数学的方法用光束方程描述光束的性质。虽然文艺复兴时期著名的科学家列奥纳多·达芬奇和伽利略·伽利略都曾试图用光束方程来数学地描述光束的性质，但直到18世纪中叶，科学家才首次发展出光束理论梁理论的提出，又花了一百年的时间，工程师们才充分信任梁理论的数学原理，使其得以付诸实践。梁理论有时也被称为欧拉-伯努利梁理论，继18世纪的科学家利昂哈德·欧拉和丹尼尔·伯努利之后。摩天轮和埃菲尔铁塔，这两个都是在19世纪创建的，都是第一个使用梁方程的大型结构。微积分知识对于求解梁方程是必要的。现代科学家和工程师使用梁理论来预测梁在许多不同情况下的行为。梁方程可以用来预测当梁的某一部分受到一定的力时，梁的位移或弯曲的程度。这些方程对于确定梁在不弯曲的情况下能够承受多大的重量特别有用，以至于结构的完整性受到损害也有梁方程来描述梁上的应力，包括另一个物体作用在梁上的力和梁本身的任何位移。这些方程用于确定梁是否有断裂的危险。在处理梁方程时有许多不同的变量。连接在一个梁上的梁端部的行为不同于两端连接的梁。应力或重量的影响因其作用在梁上的位置而不同。大小梁也可能以不同的方式对应力作出反应。考虑到所有这些变量，其中许多变量用坐标表示，求解梁方程需要复杂的数学知识，梁理论中的方程建立在微积分原理之上。埃菲尔铁塔是最早采用梁方程的大型结构之一。