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1、浅谈工程力学发展趋势与理论研究 摘 要 力学是基础科学，又是技术科学，其发展横跨理工，与各行业的结合是特别亲密的。与力学相关的基础学科有数学、物理、化学、天文、地球科学及生命科学等，与力学相关的工程学科有机械、土木、航空航天、交通、能源、化工、材料、环境、船舶与海洋等等。 关键词 工程力学 理论探讨 发展趋势 中图分类号：U173 文献标识码：A 由于相关行业的发展与国民经济和科学技术的发展同步，使得力学在其中多项技术的发展中起着重要的甚至是关键的作用。力学专业的毕业生既可以从事力学教化与探讨工作，又可以从事与力学相关的机械、土木、航空航天、交通、能源、化工等工程专业的设计与探讨工作，还可以从
2、事数学、物理、化学、天文、地球或生命等基础学科的教化与探讨工作。从这个意义上讲，力学专业培育人才的对口是特别宽的，社会对力学人才的需求也是许多的。 随着力学学科的发展，在本世纪将产生一些新的学科结合点，如生物医学工程、环境与资源、数字化信息等。经典力学与纳米科技一起孕育了微纳米力学将力学学问应用于生物领域产生了生物力学和仿生力学；这些都是近年来力学学科发展的亮点。可以预料，随着社会的发展，力学学科与环境和人居工程等专业的学科交叉也将会进一步加强。 1工程力学探讨方向 主要学习力学、数学基本理论和学问，受到必要的工程技能训练，具有应用计算机和现代试验技术手段解决与力学有关的工程问题的基本实力。毕
3、业生应获得以下几方面的学问与实力： 具有较扎实的自然科学基础，较好的人文、艺术和社会科学基础及正确运用本国语言、文字的表达实力； 较系统地驾驭本专业领域宽广的技术理论基础学问，主要包括固体力学、流体力学、电工与电子技术、市场经济及企业管理等基础学问； 具有较强的解决与力学有关的工程技术问题的理论分析实力与试验技能； 具有较强的计算机和外语应用实力； 具有较强的自学实力、创新意识和较高的综合素养。 主干学科：力学。主要课程：理论力学、材料力学、弹性力学、流体力学、结构力学、电工与电子技术、计算机基础学问及程序设计。 2工程力学发展趋势与学科交叉 固体力学方面： 经典的连续介质力学的模型和体系可能
4、被突破，它们可能将包括某些对宏观力学行为起敏感作用的细观和微观因素，以及它们的演化，从而使复合材料的强化、韧化和功能化立足于科学的相识之上。固体力学的发展，必将推动科学和工程技术的巨大进步。 流体力学方面： 为了尽可能多地开采地下油气，须要深化探讨渗流机理并定量化。它的探讨还有助于了解各种新陈代谢的宏观机制。 化工流程的设计，很大程度上归结为流体运动的计算问题。由于流淌的困难性，针对若干典型化工设备进行深化的探讨，将为化工设计和生物技术产业化等供应新方法和基础。而困难流场计算须要各种计算方法和理论，必需发展新的计算机软硬件，这就必需在计算流体力学上投入更大的力气。 一般力学方面： 随着技术的发
5、展，诸如机器人、人造卫星和高速列车等等领域的发展，亟需解决多体系统的运动和限制、大尺度柔性部件和液体的运动稳定性、车辆与轨道作一个高度困难非线性系统等的建模，求解理论和方法等的探讨分析。 一般力学近来已经进入生物体运动的探讨，例如探讨人和动物行走、奔跑及跳动中的力学问题。其探讨结果可供应生物进化论方向的理性相识，也可为提高某些机构、机械的性能供应指导。 力学与其他学科的交叉： 所为学科的交叉可分三类：豍学科内部不同分支交叉，例如流体弹性力学；豎两种不同学科间的交叉，例如物理力学；豏兼有前两者的特点，例如爆炸力学、物理化学渗流、生物力学等。 交叉学科并非两个学科或分支学科的简洁加合，它基于源学科
6、又有区分，它的发展有利于发展新学科并促进源学科的发展。 20世纪力学已经与工程交叉产生了工程力学，与地学结合产生了地球流体力学，与生命科学和医学结合产生了生物力学等等。 3工程力学学习技巧与方法 工程力学主要课题是探讨材料的力学性能、结构的平安稳定性问题。所涉及材料的强度、结构的刚度及稳定性、疲惫断裂问题。通过力学分析，确定材料是否平安以及平安系数，为工程设计等做基础。先学好理论力学，学会在二维、三维状况下对物系正确的受力、力矩分析。然后渐渐驾驭最基本的四种形式：轴向拉伸与压缩、剪切、扭转、弯曲。驾驭好处理四种形式的分析方法，最终学会强度、刚度校核。其中最关键的是要能精确并正确的认知其受力状况
7、。 4工程力学的发展前景及结论 工程力学是不引人注目的。力学既是基础学科，又是应用学科：作为基础学科它与数理化天地生同样重要，是机械、土木、交通、能源、材料、仪器仪表等相关工科的基础；作为应用学科，它几乎与全部工科专业交叉，干脆解决工科专业发展和工程实际中的力学难题。现在的工程力学专业，与时俱进，多增加了运用大型工程力学分析软件解决实际问题以及利用计算机协助测试系统进行工程测试和分析的学习。可以说，它亦理亦工，同时精通计算机。就时代而言，工程力学也是遇到了好年头，一百零一业俱兴，各类基础建设开展得轰轰烈烈，工程力学无论参加到建筑设计还是土木施工中都大有可为，能源采掘、船舶制造和航天器制造，也都要充分用到力学学问，力学是工科中的“万金油”专业。 第5页 共5页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页