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淺談工程力學(xué)發(fā)展趨勢與理論研究
隨著力學(xué)學(xué)科的發(fā)展，在本世紀(jì)將產(chǎn)生一些新的學(xué)科結(jié)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(chǔ)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(jié)合是非常密切的。與力學(xué)相關(guān)的基礎(chǔ)學(xué)科有數(shù)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(jī)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(jì)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展同步，使得力學(xué)在其中多項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展中起著重要的甚至是關(guān)鍵的作用。力學(xué)專業(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(jī)械、土木、航空航天、交通、能源、化工等工程專業(yè)的設(shè)計與研究工作，還可以從事數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、天文、地球或生命等基礎(chǔ)學(xué)科的教育與研究工作。從這個意義上講，力學(xué)專業(yè)培養(yǎng)人才的對口是非常寬的，社會對力學(xué)人才的需求也是很多的。
隨著力學(xué)學(xué)科的發(fā)展，在本世紀(jì)將產(chǎn)生一些新的學(xué)科結(jié)合點(diǎn)，如生物醫(yī)學(xué)工程、環(huán)境與資源、數(shù)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(yīng)用于生物領(lǐng)域產(chǎn)生了生物力學(xué)和仿生力學(xué);這些都是近年來力學(xué)學(xué)科發(fā)展的亮點(diǎn)。可以預(yù)料，隨著社會的發(fā)展，力學(xué)學(xué)科與環(huán)境和人居工程等專業(yè)的學(xué)科交叉也將會進(jìn)一步加強(qiáng)。
1工程力學(xué)研究方向
主要學(xué)習(xí)力學(xué)、數(shù)學(xué)基本理論和知識，受到必要的工程技能訓(xùn)練，具有應(yīng)用計算機(jī)和現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)技術(shù)手段解決與力學(xué)有關(guān)的工程問題的基本能力。畢業(yè)生應(yīng)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(chǔ)，較好的人文、藝術(shù)和社會科學(xué)基礎(chǔ)及正確運(yùn)用本國語言、文字的表達(dá)能力;
(2)較系統(tǒng)地掌握本專業(yè)領(lǐng)域?qū)拸V的技術(shù)理論基礎(chǔ)知識，主要包括固體力學(xué)、流體力學(xué)、電工與電子技術(shù)、市場經(jīng)濟(jì)及企業(yè)管理等基礎(chǔ)知識;
(3)具有較強(qiáng)的解決與力學(xué)有關(guān)的工程技術(shù)問題的理論分析能力與實(shí)驗(yàn)技能;
(4)具有較強(qiáng)的計算機(jī)和外語應(yīng)用能力;
(5)具有較強(qiáng)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(jié)構(gòu)力學(xué)、電工與電子技術(shù)、計算機(jī)基礎(chǔ)知識及程序設(shè)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(xù)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力學(xué)行為起敏感作用的細(xì)觀和微觀因素，以及它們的演化，從而使復(fù)合材料的強(qiáng)化、韌化和功能化立足于科學(xué)的認(rèn)識之上。固體力學(xué)的發(fā)展，必將推動科學(xué)和工程技術(shù)的巨大進(jìn)步。
(2)流體力學(xué)方面：
為了盡可能多地開采地下油氣，需要深入研究滲流機(jī)理并定量化。它的研究還有助于了解各種新陳代謝的宏觀機(jī)制。
化工流程的設(shè)計，很大程度上歸結(jié)為流體運(yùn)動的計算問題。由于流動的復(fù)雜性，針對若干典型化工設(shè)備進(jìn)行深入的研究，將為化工設(shè)計和生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)化等提供新方法和基礎(chǔ)。而復(fù)雜流場計算需要各種計算方法和理論，必須發(fā)展新的計算機(jī)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：
隨著技術(shù)的發(fā)展，諸如機(jī)器人、人造衛(wèi)星和高速列車等等領(lǐng)域的發(fā)展，亟需解決多體系統(tǒng)的運(yùn)動和控制、大尺度柔性部件和液體的運(yùn)動穩(wěn)定性、車輛與軌道作一個高度復(fù)雜非線性系統(tǒng)等的建模，求解理論和方法等的研究分析。
一般力學(xué)近來已經(jīng)進(jìn)入生物體運(yùn)動的研究，例如研究人和動物行走、奔跑及跳躍中的力學(xué)問題。其研究結(jié)果可提供生物進(jìn)化論方向的理性認(rèn)識，也可為提高某些機(jī)構(gòu)、機(jī)械的性能提供指導(dǎo)。
(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：學(xué)科內(nèi)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)科并非兩個學(xué)科或分支學(xué)科的簡單加合，它基于源學(xué)科又有區(qū)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(jì)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(jié)合產(chǎn)生了地球流體力學(xué)，與生命科學(xué)和醫(yī)學(xué)結(jié)合產(chǎn)生了生物力學(xué)等等。
3工程力學(xué)學(xué)習(xí)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(jié)構(gòu)的安全穩(wěn)定性問題。所涉及材料的強(qiáng)度、結(jié)構(gòu)的剛度及穩(wěn)定性、疲勞斷裂問題。通過力學(xué)分析，確定材料是否安全以及安全系數(shù)，為工程設(shè)計等做基礎(chǔ)。先學(xué)好理論力學(xué)，學(xué)會在二維、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(zhuǎn)、彎曲。掌握好處理四種形式的分析方法，最后學(xué)會強(qiáng)度、剛度校核。其中最關(guān)鍵的是要能準(zhǔn)確并正確的認(rèn)知其受力狀況。
4工程力學(xué)的發(fā)展前景及結(jié)論
工程力學(xué)是不引人注目的。力學(xué)既是基礎(chǔ)學(xué)科，又是應(yīng)用學(xué)科：作為基礎(chǔ)學(xué)科它與數(shù)理化天地生同樣重要，是機(jī)械、土木、交通、能源、材料、儀器儀表等相關(guān)工科的基礎(chǔ);作為應(yīng)用學(xué)科，它幾乎與所有工科專業(yè)交叉，直接解決工科專業(yè)發(fā)展和工程實(shí)際中的力學(xué)難題。現(xiàn)在的工程力學(xué)專業(yè)，與時俱進(jìn)，多增加了使用大型工程力學(xué)分析軟件解決實(shí)際問題以及利用計算機(jī)輔助測試系統(tǒng)進(jìn)行工程測試和分析的學(xué)習(xí)。可以說，它亦理亦工，同時精通計算機(jī)。就時代而言，工程力學(xué)也是碰到了好年頭，百業(yè)俱興，各類基礎(chǔ)建設(shè)開展得轟轟烈烈，工程力學(xué)無論參與到建筑設(shè)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“萬金油”專業(yè)。
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