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淺談工程力學(xué)發(fā)展趨勢與理論研究
隨著(zhù)力學(xué)學(xué)科的發(fā)展，在本世紀將產(chǎn)生一些新的學(xué)科結合點(diǎn)，下面是小編搜集整理的一篇探究工程力學(xué)發(fā)展趨勢的論文范文，供大家閱讀參考。
摘 要 力學(xué)是基礎科學(xué)，又是技術(shù)科學(xué)，其發(fā)展橫跨理工，與各行業(yè)的結合是非常密切的。與力學(xué)相關(guān)的基礎學(xué)科有數學(xué)、物理、化學(xué)、天文、地球科學(xué)及生命科學(xué)等，與力學(xué)相關(guān)的工程學(xué)科有機械、土木、航空航天、交通、能源、化工、材料、環(huán)境、船舶與海洋等等。
關(guān)鍵詞 工程力學(xué) 理論研究 發(fā)展趨勢
由于相關(guān)行業(yè)的發(fā)展與國民經(jīng)濟和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展同步，使得力學(xué)在其中多項技術(shù)的發(fā)展中起著(zhù)重要的甚至是關(guān)鍵的作用。力學(xué)專(zhuān)業(yè)的畢業(yè)生既可以從事力學(xué)教育與研究工作，又可以從事與力學(xué)相關(guān)的機械、土木、航空航天、交通、能源、化工等工程專(zhuān)業(yè)的設計與研究工作，還可以從事數學(xué)、物理、化學(xué)、天文、地球或生命等基礎學(xué)科的教育與研究工作。從這個(gè)意義上講，力學(xué)專(zhuān)業(yè)培養人才的對口是非常寬的，社會(huì )對力學(xué)人才的需求也是很多的。
隨著(zhù)力學(xué)學(xué)科的發(fā)展，在本世紀將產(chǎn)生一些新的學(xué)科結合點(diǎn)，如生物醫學(xué)工程、環(huán)境與資源、數字化信息等。經(jīng)典力學(xué)與納米科技一起孕育了微納米力學(xué)將力學(xué)知識應用于生物領(lǐng)域產(chǎn)生了生物力學(xué)和仿生力學(xué);這些都是近年來(lái)力學(xué)學(xué)科發(fā)展的亮點(diǎn)�？梢灶A料，隨著(zhù)社會(huì )的發(fā)展，力學(xué)學(xué)科與環(huán)境和人居工程等專(zhuān)業(yè)的學(xué)科交叉也將會(huì )進(jìn)一步加強。
1工程力學(xué)研究方向
主要學(xué)習力學(xué)、數學(xué)基本理論和知識，受到必要的工程技能訓練，具有應用計算機和現代實(shí)驗技術(shù)手段解決與力學(xué)有關(guān)的工程問(wèn)題的基本能力。畢業(yè)生應獲得以下幾方面的知識與能力：
(1)具有較扎實(shí)的自然科學(xué)基礎，較好的人文、藝術(shù)和社會(huì )科學(xué)基礎及正確運用本國語(yǔ)言、文字的表達能力;
(2)較系統地掌握本專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域寬廣的技術(shù)理論基礎知識，主要包括固體力學(xué)、流體力學(xué)、電工與電子技術(shù)、市場(chǎng)經(jīng)濟及企業(yè)管理等基礎知識;
(3)具有較強的解決與力學(xué)有關(guān)的工程技術(shù)問(wèn)題的理論分析能力與實(shí)驗技能;
(4)具有較強的計算機和外語(yǔ)應用能力;
(5)具有較強的自學(xué)能力、創(chuàng )新意識和較高的綜合素質(zhì)。
主干學(xué)科：力學(xué)。主要課程：理論力學(xué)、材料力學(xué)、彈性力學(xué)、流體力學(xué)、結構力學(xué)、電工與電子技術(shù)、計算機基礎知識及程序設計。
2工程力學(xué)發(fā)展趨勢與學(xué)科交叉
(1)固體力學(xué)方面：
經(jīng)典的連續介質(zhì)力學(xué)的模型和體系可能被突破，它們可能將包括某些對宏觀(guān)力學(xué)行為起敏感作用的細觀(guān)和微觀(guān)因素，以及它們的演化，從而使復合材料的強化、韌化和功能化立足于科學(xué)的認識之上。固體力學(xué)的發(fā)展，必將推動(dòng)科學(xué)和工程技術(shù)的巨大進(jìn)步。
(2)流體力學(xué)方面：
為了盡可能多地開(kāi)采地下油氣，需要深入研究滲流機理并定量化。它的研究還有助于了解各種新陳代謝的宏觀(guān)機制。
化工流程的設計，很大程度上歸結為流體運動(dòng)的計算問(wèn)題。由于流動(dòng)的復雜性，針對若干典型化工設備進(jìn)行深入的研究，將為化工設計和生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)化等提供新方法和基礎。而復雜流場(chǎng)計算需要各種計算方法和理論，必須發(fā)展新的計算機軟硬件，這就必須在計算流體力學(xué)上投入更大的力量。
(3)一般力學(xué)方面：
隨著(zhù)技術(shù)的發(fā)展，諸如機器人、人造衛星和高速列車(chē)等等領(lǐng)域的發(fā)展，亟需解決多體系統的運動(dòng)和控制、大尺度柔性部件和液體的運動(dòng)穩定性、車(chē)輛與軌道作一個(gè)高度復雜非線(xiàn)性系統等的建模，求解理論和方法等的研究分析。
一般力學(xué)近來(lái)已經(jīng)進(jìn)入生物體運動(dòng)的研究，例如研究人和動(dòng)物行走、奔跑及跳躍中的力學(xué)問(wèn)題。其研究結果可提供生物進(jìn)化論方向的理性認識，也可為提高某些機構、機械的性能提供指導。
(4)力學(xué)與其他學(xué)科的交叉：
所為學(xué)科的交叉可分三類(lèi)：學(xué)科內部不同分支交叉，例如流體彈性力學(xué);兩種不同學(xué)科間的交叉，例如物理力學(xué);兼有前兩者的特點(diǎn)，例如爆炸力學(xué)、物理化學(xué)滲流、生物力學(xué)等。
交叉學(xué)科并非兩個(gè)學(xué)科或分支學(xué)科的簡(jiǎn)單加合，它基于源學(xué)科又有區別，它的發(fā)展有利于發(fā)展新學(xué)科并促進(jìn)源學(xué)科的發(fā)展。
20世紀力學(xué)已經(jīng)與工程交叉產(chǎn)生了工程力學(xué)，與地學(xué)結合產(chǎn)生了地球流體力學(xué)，與生命科學(xué)和醫學(xué)結合產(chǎn)生了生物力學(xué)等等。
3工程力學(xué)學(xué)習技巧與方法
工程力學(xué)主要課題是研究材料的力學(xué)性能、結構的安全穩定性問(wèn)題。所涉及材料的強度、結構的剛度及穩定性、疲勞斷裂問(wèn)題。通過(guò)力學(xué)分析，確定材料是否安全以及安全系數，為工程設計等做基礎。先學(xué)好理論力學(xué)，學(xué)會(huì )在二維、三維情況下對物系正確的受力、力矩分析。然后逐漸掌握最基本的四種形式：軸向拉伸與壓縮、剪切、扭轉、彎曲。掌握好處理四種形式的分析方法，最后學(xué)會(huì )強度、剛度校核。其中最關(guān)鍵的是要能準確并正確的認知其受力狀況。
4工程力學(xué)的發(fā)展前景及結論
工程力學(xué)是不引人注目的。力學(xué)既是基礎學(xué)科，又是應用學(xué)科：作為基礎學(xué)科它與數理化天地生同樣重要，是機械、土木、交通、能源、材料、儀器儀表等相關(guān)工科的基礎;作為應用學(xué)科，它幾乎與所有工科專(zhuān)業(yè)交叉，直接解決工科專(zhuān)業(yè)發(fā)展和工程實(shí)際中的力學(xué)難題�，F在的工程力學(xué)專(zhuān)業(yè)，與時(shí)俱進(jìn)，多增加了使用大型工程力學(xué)分析軟件解決實(shí)際問(wèn)題以及利用計算機輔助測試系統進(jìn)行工程測試和分析的學(xué)習�？梢哉f(shuō)，它亦理亦工，同時(shí)精通計算機。就時(shí)代而言，工程力學(xué)也是碰到了好年頭，百業(yè)俱興，各類(lèi)基礎建設開(kāi)展得轟轟烈烈，工程力學(xué)無(wú)論參與到建筑設計還是土木施工中都大有可為，能源采掘、船舶制造和航天器制造，也都要充分用到力學(xué)知識，力學(xué)是工科中的“萬(wàn)金油”專(zhuān)業(yè)。
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