土木工程学院课件

土木工程学院力学系

理论与应用力学专业专业指导报告土木工程学院力学系理论与应用力学专业专业指导报告一、力学学科概述二、我校力学专业概况三、专业培养的目标与要求四、专业教学计划五、专业学习与选课六、学生成长的建议与要求*七、力学与工程*八、力学一、力学学科概述二、我校力学专业概况三、

力学是力与运动的科学，它研究的对象主要是宏观的机械运动。力学既是基础科学，又是技术科学。

力学同数学、物理、化学、天文、地学和生物学一起，并列为七大基础学科。力学是最早形成科学体系的一门科学。力学所阐明的规律带有普遍的性质。一、力学学科概述力学学科概述力学是力与运动的科学，它研究的对象主要是宏观的作为技术科学，力学在土木、机械、水利、船舶、航空、航天、能源、生物工程等领域有广泛的应用，工程技术领域的需求不断提出新的力学问题，力学的发展又促进了工程技术的提高。力学学科概述作为技术科学，力学在土木、机械、水利、船舶、

力学是一级学科，下设四个二级学科：一般力学：对象是刚体。研究刚体的运动与其受力的关系。有理论力学、分析力学、振动理论等。固体力学：对象是可变形固体。研究强度、变形、破坏等。有材料力学、结构力学、弹性力学、塑性力学、断裂损伤等。力学学科概述力学学科概述力学是一级学科，下设四个二级学科：一般力学：对象是刚体。研流体力学：对象是气体和液体。有水力学、空气动力学等。工程力学：力学理论与工程技术的结合。研究手段：理论分析（多门课程）实验研究（如实验力学）数值计算（如计算力学）力学学科概述力学学科概述流体力学：对象是气体和液体。工程力学：力学理论与工程技术的结二、我校力学专业概况1.力学专业在我校的发展过程及特色我校2003年开始招收力学专业本科学生。我校1999年开始招收工程力学专业硕士生。我校力学专业的特色紧密结合工程实际，开展以下研究：工程结构力学；结构加固；地下结构受力分析；爆破工程；结构振动与控制等。我校力学专业现状我校力学专业概况二、我校力学专业概况1.力学专业在我校的发展过程及特色我校2工程力学专业是河南省重点学科；2008年批准了免试推荐硕士研究生的资格；2009年有望获得工程力学博士学位授予权。2.该专业在我校与其它相关或相近专业的关系我校力学专业现状我校力学专业概况我校与力学结合比较紧密的专业有：土木工程、机械工程，采矿工程，安全工程，地质工程等工程力学专业是河南省重点学科；2008年批准了免试推荐硕士研3.专业杰出任课教师介绍龚耀清教授博士主要研究方向工程结构力学

曾宪桃教授博士主要研究方向结构加固防灾减灾

刘希亮教授博士主要研究方向地下结构体系的选型及设计梁为民教授博士主要研究方向爆破工程闫安志

教授博士主要研究方向振动理论我校力学专业现状我校力学专业概况3.专业杰出任课教师介绍龚耀清教授博士主要研邹正盛

教授博士主要研究方向岩土工程赵洪波

教授博士主要研究方向岩土工程我校力学专业概况茹忠亮

教授博士主要研究方向计算力学4.毕业生考研情况03级毕业55人，38人考研，录取18人，占毕业总人数的32.7%，其中不乏名校，第二年又考上两个。04级毕业54人，考研录取25人，占毕业总人数的46.3%，其中不乏名校。邹正盛教授博士主要研究方向岩土工程理论与应用力学专业培养掌握力学基本理论、基本知识和基本技能，可在力学及相关学科领域从事研、教学、技术和管理工作的高级专门人才。三、专业培养目标及要求1.专业培养目标专业培养目标及要求专业培养目标及要求理论与应用力学专业培养掌握力学基本理论、基本知识和基理论与应用力学专业的学生主要学习必需的数学、物理基础知识，学习力学基本理论及适当专业方向的专门知识，加强实验能力和计算机应用能力的训练，注重培养理论分析能力和力学知识的应用能力，受到科学研究和工程技术应用的初步训练，形成良好的科学素养。

2.专业培养要求专业培养目标及要求专业培养目标及要求理论与应用力学专业的学生主要学习必需的数学、②掌握系统的力学基本理论知识，初步掌握力学的基本实验技能和实验分析方法；掌握一定的工程背景知识，学会建立简单力学模型的方法。①掌握数学、物理的基础知识，具有较强的理论分析和计算能力。③了解相近专业的一般原理和方法。④对本专业范围内科学技术的新发展有一定了解。

毕业生应获得以下几方面的知识和能力：专业培养目标及要求专业培养目标及要求②掌握系统的力学基本理论知识，初步掌握力学的基本实验技能和实⑥掌握资料查询、文献检索及运用现代信息技术获取相关信息的基本方法。具有一定的设计和创造实验条件的能力，能够归纳、整理、分析实验结果，并具有撰写研究论文，参与学术交流的能力。

⑤了解国家的科技和产业政策、知识产权等有关政策和法规。⑦初步具备阅读本专业外语文献的能力，初步具备基本的本专业外语文献翻译和写作能力。

专业培养目标及要求专业培养目标及要求⑥掌握资料查询、文献检索及运用现代信息技术获取相关信息的基

理论与应用力学专业的学生毕业后主要在大专院校和科研单位从事教学和研究工作，或在航空、航天、汽车、土建、水利、采矿、机械、化工、船舶、电力、核技术、生物医学等工程领域从事结构静力分析、振动、流场与传热介质等方面的理论分析，数值计算、实验和大型工程软件的应用与开发等方面的工作。也可继续攻读力学及相关工程技术专业的硕士学位。4.就业（发展）方向专业培养目标及要求专业培养目标及要求理论与应用力学专业的学生毕业后主要在大专院校（1）该专业在就业中的优势数学、力学基础较扎实；适用面广，后劲足，转专业相对容易。（2）与本专业对口的单位建筑类企业、机械类企业、设计院所等。掌握一些工程常用的计算软件,对就业有帮助。专业培养目标及要求专业培养目标及要求（1）该专业在就业中的优势（2）与本专业对口的单位掌握一些②力学类必修：（核心课程）理论力学、材料力学、结构力学（双语）、弹性力学、流体力学、实验力学、振动理论、板壳理论、塑性力学、计算力学。①主要基础课：高等数学、线性代数、数学物理方法、计算方法、复变函数、概率论与数理统计；大学物理；画法几何与工程制图1.主要课程四、专业教学计划专业教学计划专业教学计划②力学类必修：（核心课程）①主要基础课：1.主要课程⑤工程类：混凝土结构设计基本原理、钢结构设计基本原理、机械设计基础、土力学与地基基础、岩石力学、爆破工程③力学类选修：断裂力学、、复合材料力学、分析力学、张量分析、力学进展

④软件类：VB语言程序设计、常用工程软件专业教学计划专业教学计划⑤工程类：③力学类选修：④软件类：专业教学计划专业教学2.修业年限及授予学位修业年限：3～6年弹性学制授予学位：理学或工学学士。⑥实践环节：常规加工技术训练（2周）专业认识实习（2周）毕业实习（3周）毕业论文（14周）

合计：总学分180.5；理论课154.5学分，2628学时；必修课163学分；选修课至少17.5学分专业教学计划专业教学计划2.修业年限及授予学位修业年限：3～6年弹性学制⑥实践环1.专业学习的方法五、专业学习与选课专业学习与选课（1）注意培养分析问题和解决问题的能力,包括:①逻辑思维能力（分析、推理、判断等）；②抽象化能力（将实际问题抽象成力学模型并进行数学描述）；③自学能力（利用图书资料、网络信息等）；④表达能力（用文字、语言、图表等）；1.专业学习的方法五、专业学习与选课专业学习与选课（1）注意⑤计算能力（包括计算机计算）。（2）力学离不开实验，要重视实验能力的培养。（3）关注力学知识的工程应用背景。（4）重视计算机应用能力的培养，初步掌握一些常用的工程计算软件。（5）刻苦努力，远离计算机游戏。（6）上课认真听讲，课后认真做习题，多和老师交流。⑤计算能力（包括计算机计算）。（2）力学离不开实验，要重视2.如何正确选课（1）适当选修一点人文方面课程，全面提高个人素质，有助于提高表达能力。（2）选修一些与力学连系紧密的工程类课程，主要是土木工程类和机械工程类，有助于扩大就业范围。（3）重视计算机类课程及工程应用软件的学习。（4）可适当选修自己感兴趣的课程，培养某些特长。2.如何正确选课（1）适当选修一点人文方面课程，全面提高个人1.专业知识技能与综合素质的关系对学生成长的建议与要求力学专业知识技能的应用与下列综合素质有关：①要求的数学基础相对高一些；②实验动手能力，有一定电学类知识更好；③数值计算要求掌握一些常用工程计算软件；④有一定计算机绘图能力；⑤外语要求至少能顺利阅读本专业的文献；六、对学生成长的建议与要求1.专业知识技能与综合素质的关系对学生成长的建议与要求力学专2.长远目标与近期目标的关系近期目标要求：①认真学好各门功课②外语通过四级考试；③计算机通过二级考试；长远目标和近期目标都是对人生道路的设计。⑥有一定人文知识，有较强的表达能力；⑦有自主学习，查阅文献资料的能力；⑧对应用力学理论较多的工程类专业有一定了解。2.长远目标与近期目标的关系近期目标要求：长远目标和近期目标长期目标：根据个人及家庭情况指定自己发展的长期目标：①就业选择：建筑类企业、机械类企业、设计院所等。平时可适当关注招聘信息,有意识地学习、了解一些相关的工程专业知识。②考研、读博；关注招考信息、选择合适的学校和专业，作好考前复习。③个性特长发展：根据自己的兴趣爱好，适当发展。长期目标：3.学习、生活习惯与意志品质、性格养成的关系大学期间，是人生重要的阶段，世界观、人生观基本形成。大学期间应该养成一些好品质：①有爱心、有责任感；②文明礼貌，有良好的公共道德修养；③积极进取、努力拼搏的精神；④乐观向上的生活态度；⑤有强健的体魄，才能为社会和他人服务。⑥善于和同学相处，培养团队意识。3.学习、生活习惯与意志品质、性格养成的关系大学期间力学是一个既古老又年轻的学科力学从一开始就与工程紧密相连。*七、力学与工程下面是一些与力学有关的工程实例。力学与工程力学是一个既古老又年轻的学科力学从一开始就与工程紧密相连。*我国现存最早的拱桥，是建于一千四百年前的赵州桥。赵州桥又名安济桥，横跨赵州(今河北赵县)的洨河之上，全长50.82米，拱券净跨37.37米，桥面宽9米，是一座单孔坦拱式石拱桥。古代工程力学与工程力学与工程我国现存最早的拱桥，是建于一千四百年前的赵州桥。赵州桥又名位于上海南京路步行街南侧的“浦西第一高楼”——总高度333米的上海世茂国际广场

高层建筑力学与工程位于上海南京路步行街南侧的“浦西第一高楼”——总高度333米上海、金茂大厦高420.5米力学与工程上海、金茂大厦力学与工程台北：101大厦高508米,地上101层,地下5层力学与工程台北：101大厦高508米,地上101层,地下5层力学与工苏通大桥位于江苏省东部的南通市和苏州（常熟）市之间，路线全长32.4公里，其中跨江大桥长8146米，工程于2003年6月27日开工建设。

规模巨大的苏通大桥工程创造了最大主跨、最深基础、最高桥塔、最长斜拉索四个世界之最。桥梁建设力学与工程苏通大桥位于江苏省东部的南通市和苏州（常熟）市之间，路线全长杭州湾跨海大桥力学与工程力学与工程杭州湾跨海大桥力学与工程力学与工程宜昌长江公路大桥(中国)力学与工程力学与工程宜昌长江公路大桥(中国)力学与工程力学与工程武汉长江大桥

是一座公路铁路两用桥，全长1670米，正桥部分为1156术，两岸引桥共514米。上层公路路面宽达18米，可以并行行使六辆汽车、两侧设有人行道，下层为双线铁路桥。力学与工程力学与工程武汉长江大桥

是一座公路铁路两用桥，全长1670米，正桥

郑州黄河二桥是北京至珠海国道主干线跨黄河天堑的特大型桥梁，全长9848.16米，宽48.16米，是亚洲最长、最宽的高速公路大桥。是目前黄河上第一座钢管拱形特大桥。2004年10月1日正式通车力学与工程力学与工程

郑州黄河二桥是北京至珠海国道主干线跨黄河天堑的特大型桥梁，大型水利工程设施力学与工程力学与工程大型水利工程设施力学与工程力学与工程隧道工程力学与工程力学与工程隧道工程力学与工程力学与工程力学与工程力学与工程隧道内部力学与工程力学与工程隧道内部

机械工程由中国第一重型机械集团公司自行设计制造的世界上吨位最大、技术最先进的１５０００吨重型自由锻造水压机大型挖掘机力学与工程力学与工程

机械工程由中国第一重型机械集团公司自行设计制造的世界上吨位力学与工程力学与工程力学与工程力学与工程嫦娥奔月工程航空航天技术力学与工程力学与工程嫦娥奔月工程航空航天技术力学与工程力学与工程力学与工程力学与工程力学与工程力学与工程定向爆破力学与工程力学与工程定向爆破力学与工程力学与工程兵器工业力学与工程兵器工业力学与工程美国“西奥多·罗斯福”号航母

动力、甲板、弹射器、船体等各方面都需要力学计算力学与工程美国“西奥多·罗斯福”号航母动力、甲板、弹射器、船体等各方工程结构能否安全、可靠地工作，与力学计算密不可分。工程结构失效的形式有三种：①强度失效②刚度失效

③稳定失效力学与工程力学与工程工程结构能否安全、可靠地工作，工程结构失效的形式有三种：①1940年完工的主跨853m的塔可马大桥(TacomaNarrows),只使用了三个月,便在19m/s的风速下造成了塌桥事故力学与工程力学与工程1940年完工的主跨853m的塔可马大桥(TacomaNa工程中的强度问题辽宁202国道熊岳大桥断裂力学与工程力学与工程工程中的强度问题辽宁202国道熊岳大桥断裂力学毁坏的高压电线塔稳定性问题力学与工程力学与工程毁坏的高压电线塔稳定性问题力学与工程力学与工程稳定性问题南京电视台脚手架失稳力学与工程力学与工程稳定性问题南京电视台脚手架失稳力学与工程力学与工程重庆綦江彩虹桥

强度问题力学与工程力学与工程重庆綦江彩虹桥强度问题力学与工程力学与工程*八、力学发展简述1.力学发展历程(1)古代的力学

3000多年前的墨经上就有简单的杠杆原理。在西方，古希腊的阿基米德对静力学就有了一些系统的论述。这都与当时的生产水平相适应。

(2)近代力学

至牛顿时代，力学形成了一门科学，同时推动了微积分的发展，其后，随着欧洲逐步工业化，力学得到了很大的发展。

力学发展简述力学发展简述*八、力学发展简述1.力学发展历程(1)古代的力学近代力学一般指牛顿时代至二十世纪初，这一阶段力学的发展主要是建立力学的基本理论。

一般力学方面牛顿(1642～1727)

伟大的英国物理学家、数学家、天文学家。

力学方面的贡献牛顿在伽利略等人工作的基础上进行深入研究，总结出了物体运动的三个基本定律

力学发展简述力学发展简述近代力学一般指牛顿时代至二十世纪初，这一阶段力学的发展主要

拉格朗日

代表著作

《分析力学》，导致了对分析动力学一系列基本概念，诸如虚位移，变分原理等作深入的探讨。(意大利)拉格朗日像阐述了“虚功原理”力学发展简述力学发展简述

拉格朗日

代表著作

《分析力学》，导致了对分析动力学一系列这一时期，固体力学基本上是沿着研究弹性规律和研究塑性规律，这样两条平行的道路发展的，而弹性规律的研究开始较早。突出特点是假设材料是均匀、连续、各向同性。研究对象主要是杆、板、壳。基本上完善了弹性力学的理论体系。并建立了强度条件。固体力学方面力学发展简述力学发展简述这一时期，固体力学基本上是沿着研究弹性规律和研究塑性规律，这欧拉方程和伯努利方程的建立，是流体动力学作为一个分支学科建立的标志，从此开始了用微分方程和实验测量进行流体运动定量研究的阶段。法国拉格朗日，德国的赫尔姆霍兹作了不少研究……。流体力学方面欧拉于1755年发表《流体运动的一般原理》，被视为经典流体力学的奠基人。力学发展简述力学发展简述欧拉方程和伯努利方程的建立，是流体动力学作为一个分支学科建立（3）这一时期杰出人物及成就

伽利略（Galileo(1564～1642)）意大利天文学家、力学家。

研究了摆的等时性定律

第一次揭示了重力和重心的实质并给出准确的数学表达式。

对落体运动作了细致的观察。

曾非正式地提出过惯性定律

1638年：材料力学的开端《关于两种新科学的对话》开创了用系统科学实验与观察的方法进行研究力学发展简述力学发展简述（3）这一时期杰出人物及成就

1678年：发现“胡克定律”胡克RobertHooke(1635～1703)

英国物理学家建立了弹性体变形与力成正比的定律。

(瑞士)约翰.伯努利像提出“虚位移原理”提出流体力学中的“伯努利方程”力学发展简述力学发展简述1678年：发现“胡克定律”胡克RobertHooke(瑞士)欧拉像

主要研究梁的变形：《曲线的变分法》，推导出受横向力的悬臂杆的挠度表达式《关于柱的承载力》，讨论了压杆稳定问题，引入了临界载荷的概念。

还研究了大变形问题、变截面梁的问题、具有初始曲率杆的问题。力学发展简述力学发展简述(瑞士)欧拉像主要研究梁的变形：力学发展简述力学发展简述(乌克兰)铁摩辛柯像建立“铁摩辛柯梁”模型研究了圆孔附近的应力集中问题，梁板的弯曲振动问题，薄壁杆件扭转问题，弹性系统稳定性问题等出版了大量力学教材：《材料力学》，《高等材料力学》，《结构力学》，《板壳理论》等20多部力学发展简述力学发展简述(乌克兰)铁摩辛柯像建立“铁摩辛柯梁”模型研究了圆孔附近的应(3)现代力学现代力学时期

指的是第二次世界大战以后的时期，这个时期固体力学的发展有两个特征：一是有限元法和电子计算机在固体力学中得到广泛应用；二是出现了两个新的分支——断裂力学和复合材料力学。力学发展简述力学发展简述(3)现代力学现代力学时期

指的是第二次世界大战以后的结构物体总是存在裂纹，这促使人们去探讨裂纹尖端的应力和应变场以及裂纹的扩展规律。这就形成了断裂力学。纤维增强复合材料力学发端于20世纪50年代。复合材料力学研究有宏观、细观和微观三个方向。力学发展简述力学发展简述结构物体总是存在裂纹，这促使人们去探讨裂纹尖端的应力和应变场第一次大战后航空工业的发展极大地推动了空气动力学，固体力学中的板、壳理论，结构分析，塑性力学，疲劳理论的发展，

力学向地球科学渗透，在板块动力学、构造应力场、地震机制与预报及与之有关的反演等方面取得进展，并进一步推动岩石力学的研究

核武器的研制和发展，则与爆炸力学的形成和发展紧密相联。力学发展简述力学发展简述第一次大战后航空工业的发展极大地推动了空气动力学，固体力学中2.力学发展的现状及前景（1）我国力学专业发展的现状我国的力学研究,始于建国初期。建国后不久，我国在中国科学院数学所建立了力学研究室，在北京大学建立了数学力学系。1956年成立中国科学院力学研究所，钱学森任第一任所长。1957年2月，在钱学森、周培源、钱伟长、郭永怀等著名科学家的倡导下，又创建了中国力学学会，钱学森任第一届理事长。此后，相继在高等学校中，设立了数学力学或工程力学系。

力学发展简述力学发展简述2.力学发展的现状及前景（1）我国力学专业发展的现状最初展开研究的分支学科为弹性力学、塑性力学、流体力学和一般力学。那时相继开展了振动及流固耦合振动、地震工程力学、空气动力学、激波管技术、物理力学、化学流体力学、水动力学、电磁流体和等离子体动力学等分支学科的研究，。力学发展简述力学发展简述最初展开研究的分支学科为弹性力学、塑性力学、流60年代，又创立了爆炸力学。从此我国的力学学科有了比较完备的学科体系，特别是物理力学、化学流体力学、爆炸力学在国际上也是最早或较早的开展研究的学科。

那时，力学研究的重点主要围绕航天技术、抗震工程、爆炸与抗爆工程、土建与水利建设，并取得一批重要的应用性研究成果。在计算机的基础上发展了计算力学。

力学发展简述力学发展简述60年代，又创立了爆炸力学。从此我国的力学学冯元桢开创了生物力学，在肌肉的力学性质、微循环理论和肺结构稳定性分析等方面都做了开创性工作，为当前生物医学工程的出现作出卓越贡献。华裔科学家的贡献。林家翘发展了流体运动稳定性理论，提出湍流相似谱的普遍理论。

力学发展简述理论工作的成就主要有钱学森的工程控制论、周培源领导的湍流、钱伟长领导的板壳大变形摄动法和胡海昌的广义变分原理。力学发展简述冯元桢开创了生物力学，在肌肉的力学性质、微循环①能源方面，包括可控热核反应、太阳能、地热、生物质能、风能、潮汐能等。力学特别是流体力学可以大有作为。（2）力学发展的趋势和重要方向②复合材料(包括陶瓷、聚合物和金属)、纳米材料、功能材料等新型工程材料不断被开发出来。材料的合成和制备或材料的变形、破坏、寿命等性能涉及众多的宏观与细观的力学过程。力学发展简述力学发展简述①能源方面，包括可控热核反应、太阳能、地热、生物质能、风能④自然灾害预报了解地震发生机制，掌握泥沙和风沙迁移、泥石流和滑坡等的规律，需要针对气象与地学特点，推动力学与大气和海洋科学以及与地学的进一步结合，构筑新的模型和理论。③交通运输研制和建设大型超声速客机、高速列车、新型船舰及水面效应飞行器、高速公路、大型桥梁和隧道等。这些大型工程中存在一系列流体力学、固体力学及流固耦合的问题，需要新构思和新途径，提出科学和优化的设计和制作方案。力学发展简述力学发展简述④自然灾害预报了解地震发生机制，掌握泥沙和风沙迁移、⑤空间技术在发展高性能飞机、高能束流武器、动能武器、微重力科学技术、微型机械、超声速燃烧技术、空间垃圾的防治等，力学仍要发挥举足轻重的作用。

⑥一般力学重要基础问题是非线性动力系统理论，在分析运动稳定性、分岔、非线性振动、沌等方面对整个力学的发展以及其他很多学科的发展产生影响，也会推动复杂的运动机械系统、控制系统及机器人技术等的进步。力学发展简述力学发展简述⑤空间技术在发展高性能飞机、高能束流武器、动能武器、

⑦力学与生命科学结合的研究热点是，应力与细胞生长规律、微循环的规律、植物体液的输运规律等，因此发展生物力学具有重要的意义。

力学发展简述力学发展简述⑦力学与生命科学结合的研究热点是，应力与细胞生长规律、钱学森，著名科学家。我国近代力学事业的奠基人之一。在空气动力学、航空工程、喷气推进、工程控制论、物理力学等技术科学领域做出许多开创性贡献。为我国火箭、导弹和航天事业的创建与发展做出了卓越贡献，是我国系统工程理论与应用研究的倡导人。1991年10月16日，国务院、中央军委授予钱学森"国家杰出贡献科学家"荣誉称号和一级英雄模范奖章。第一任中科院力学研究所所长(1956.9--1984.2)第一任中国力学学会理事长（3）我国著名力学家力学发展简述力学发展简述钱学森，著名科学家。我国近代力学事业的奠基人之一。在空气动力钱伟长，著名力学家、应用数学家、教育家和社会活动家。是我国近代力学的奠基人之一。兼长应用数学、物理学、中文信息学，著述甚丰，特别在弹性力学、变分原理、摄动方法等领域有重要成就。早年提出的薄板薄壳非线性内禀统一理论对欧美的固体力学和理性力学有过重大的影响。创办了我国第一个力学研究室，筹建了中国科学院力学研究所和自动化研究所。

1956年，在全国自然科学规划会上，周恩来同志高兴地把他和钱学森、钱三强誉为“三钱”。

力学发展简述力学发展简述钱伟长，著名力学家、应用数学家、教育家和社会活动家。是我国近钱令希，著名力学家、工程师、教育家。长期从事结构力学的教学和研究，是我国计算力学的工程结构优化设计的开拓者，也是使结构力学与现代科学技术密切结合的先行者与奠基人，在我国的桥梁工程、水利工程、舰船工程、港湾工程等领域都作出了重要贡献。他善于教书育人，爱护人才，培养出了几代优秀的力学家。第二届中国力学学会理事长力学发展简述力学发展简述钱令希，著名力学家、工程师、教育家。长期从事结构力学的教学和郭永怀(1909.04--1968.12)，男,山东省荣成市人，中共党员，著名力学家

应用数学家空气动力学家，中国科学院学部委员

在我国原子弹、氢弹的研制工作中领导和组织爆轰力学、高压物态方程、空气动力学、飞行力学、结构力学和武器环境实验科学等研究工作，解决了一系列重大问题。1985年获国家科技进步奖特等奖。力学发展简述力学发展简述郭永怀(1909.04--1968.12)，男,山东省荣周培源（１９０２—），著名力学家、理论物理学家、我国近代力学事业的奠基人之一。主要从事流体力学中的湍流理论和广义相对论中的引力论的研究。奠定了湍流模式理论的基础；研究并初步证实了广义相对论引力论中“坐标有关”的重要论点。力学发展简述力学发展简述周培源（１９０２—），著名力学家、理论物理学家、我国近代力郑哲敏——我国爆炸力学的主要开拓者之一

第二任所长郑哲敏任期(1984.2--1989.12)、第三届中国力学学会理事长力学发展简述力学发展简述郑哲敏——我国爆炸力学的主要开拓者之一

第二任所长郑哲敏祝同学们身体健康，学习进步，生活愉快！祝同学们谢谢大家!谢谢大家!土木工程学院力学系

理论与应用力学专业专业指导报告土木工程学院力学系理论与应用力学专业专业指导报告一、力学学科概述二、我校力学专业概况三、专业培养的目标与要求四、专业教学计划五、专业学习与选课六、学生成长的建议与要求*七、力学与工程*八、力学一、力学学科概述二、我校力学专业概况三、

力学是力与运动的科学，它研究的对象主要是宏观的机械运动。力学既是基础科学，又是技术科学。

力学同数学、物理、化学、天文、地学和生物学一起，并列为七大基础学科。力学是最早形成科学体系的一门科学。力学所阐明的规律带有普遍的性质。一、力学学科概述力学学科概述力学是力与运动的科学，它研究的对象主要是宏观的作为技术科学，力学在土木、机械、水利、船舶、航空、航天、能源、生物工程等领域有广泛的应用，工程技术领域的需求不断提出新的力学问题，力学的发展又促进了工程技术的提高。力学学科概述作为技术科学，力学在土木、机械、水利、船舶、

力学是一级学科，下设四个二级学科：一般力学：对象是刚体。研究刚体的运动与其受力的关系。有理论力学、分析力学、振动理论等。固体力学：对象是可变形固体。研究强度、变形、破坏等。有材料力学、结构力学、弹性力学、塑性力学、断裂损伤等。力学学科概述力学学科概述力学是一级学科，下设四个二级学科：一般力学：对象是刚体。研流体力学：对象是气体和液体。有水力学、空气动力学等。工程力学：力学理论与工程技术的结合。研究手段：理论分析（多门课程）实验研究（如实验力学）数值计算（如计算力学）力学学科概述力学学科概述流体力学：对象是气体和液体。工程力学：力学理论与工程技术的结二、我校力学专业概况1.力学专业在我校的发展过程及特色我校2003年开始招收力学专业本科学生。我校1999年开始招收工程力学专业硕士生。我校力学专业的特色紧密结合工程实际，开展以下研究：工程结构力学；结构加固；地下结构受力分析；爆破工程；结构振动与控制等。我校力学专业现状我校力学专业概况二、我校力学专业概况1.力学专业在我校的发展过程及特色我校2工程力学专业是河南省重点学科；2008年批准了免试推荐硕士研究生的资格；2009年有望获得工程力学博士学位授予权。2.该专业在我校与其它相关或相近专业的关系我校力学专业现状我校力学专业概况我校与力学结合比较紧密的专业有：土木工程、机械工程，采矿工程，安全工程，地质工程等工程力学专业是河南省重点学科；2008年批准了免试推荐硕士研3.专业杰出任课教师介绍龚耀清教授博士主要研究方向工程结构力学

曾宪桃教授博士主要研究方向结构加固防灾减灾

刘希亮教授博士主要研究方向地下结构体系的选型及设计梁为民教授博士主要研究方向爆破工程闫安志

教授博士主要研究方向振动理论我校力学专业现状我校力学专业概况3.专业杰出任课教师介绍龚耀清教授博士主要研邹正盛

教授博士主要研究方向岩土工程赵洪波

教授博士主要研究方向岩土工程我校力学专业概况茹忠亮

教授博士主要研究方向计算力学4.毕业生考研情况03级毕业55人，38人考研，录取18人，占毕业总人数的32.7%，其中不乏名校，第二年又考上两个。04级毕业54人，考研录取25人，占毕业总人数的46.3%，其中不乏名校。邹正盛教授博士主要研究方向岩土工程理论与应用力学专业培养掌握力学基本理论、基本知识和基本技能，可在力学及相关学科领域从事研、教学、技术和管理工作的高级专门人才。三、专业培养目标及要求1.专业培养目标专业培养目标及要求专业培养目标及要求理论与应用力学专业培养掌握力学基本理论、基本知识和基理论与应用力学专业的学生主要学习必需的数学、物理基础知识，学习力学基本理论及适当专业方向的专门知识，加强实验能力和计算机应用能力的训练，注重培养理论分析能力和力学知识的应用能力，受到科学研究和工程技术应用的初步训练，形成良好的科学素养。

2.专业培养要求专业培养目标及要求专业培养目标及要求理论与应用力学专业的学生主要学习必需的数学、②掌握系统的力学基本理论知识，初步掌握力学的基本实验技能和实验分析方法；掌握一定的工程背景知识，学会建立简单力学模型的方法。①掌握数学、物理的基础知识，具有较强的理论分析和计算能力。③了解相近专业的一般原理和方法。④对本专业范围内科学技术的新发展有一定了解。

毕业生应获得以下几方面的知识和能力：专业培养目标及要求专业培养目标及要求②掌握系统的力学基本理论知识，初步掌握力学的基本实验技能和实⑥掌握资料查询、文献检索及运用现代信息技术获取相关信息的基本方法。具有一定的设计和创造实验条件的能力，能够归纳、整理、分析实验结果，并具有撰写研究论文，参与学术交流的能力。

⑤了解国家的科技和产业政策、知识产权等有关政策和法规。⑦初步具备阅读本专业外语文献的能力，初步具备基本的本专业外语文献翻译和写作能力。

专业培养目标及要求专业培养目标及要求⑥掌握资料查询、文献检索及运用现代信息技术获取相关信息的基

理论与应用力学专业的学生毕业后主要在大专院校和科研单位从事教学和研究工作，或在航空、航天、汽车、土建、水利、采矿、机械、化工、船舶、电力、核技术、生物医学等工程领域从事结构静力分析、振动、流场与传热介质等方面的理论分析，数值计算、实验和大型工程软件的应用与开发等方面的工作。也可继续攻读力学及相关工程技术专业的硕士学位。4.就业（发展）方向专业培养目标及要求专业培养目标及要求理论与应用力学专业的学生毕业后主要在大专院校（1）该专业在就业中的优势数学、力学基础较扎实；适用面广，后劲足，转专业相对容易。（2）与本专业对口的单位建筑类企业、机械类企业、设计院所等。掌握一些工程常用的计算软件,对就业有帮助。专业培养目标及要求专业培养目标及要求（1）该专业在就业中的优势（2）与本专业对口的单位掌握一些②力学类必修：（核心课程）理论力学、材料力学、结构力学（双语）、弹性力学、流体力学、实验力学、振动理论、板壳理论、塑性力学、计算力学。①主要基础课：高等数学、线性代数、数学物理方法、计算方法、复变函数、概率论与数理统计；大学物理；画法几何与工程制图1.主要课程四、专业教学计划专业教学计划专业教学计划②力学类必修：（核心课程）①主要基础课：1.主要课程⑤工程类：混凝土结构设计基本原理、钢结构设计基本原理、机械设计基础、土力学与地基基础、岩石力学、爆破工程③力学类选修：断裂力学、、复合材料力学、分析力学、张量分析、力学进展

④软件类：VB语言程序设计、常用工程软件专业教学计划专业教学计划⑤工程类：③力学类选修：④软件类：专业教学计划专业教学2.修业年限及授予学位修业年限：3～6年弹性学制授予学位：理学或工学学士。⑥实践环节：常规加工技术训练（2周）专业认识实习（2周）毕业实习（3周）毕业论文（14周）

合计：总学分180.5；理论课154.5学分，2628学时；必修课163学分；选修课至少17.5学分专业教学计划专业教学计划2.修业年限及授予学位修业年限：3～6年弹性学制⑥实践环1.专业学习的方法五、专业学习与选课专业学习与选课（1）注意培养分析问题和解决问题的能力,包括:①逻辑思维能力（分析、推理、判断等）；②抽象化能力（将实际问题抽象成力学模型并进行数学描述）；③自学能力（利用图书资料、网络信息等）；④表达能力（用文字、语言、图表等）；1.专业学习的方法五、专业学习与选课专业学习与选课（1）注意⑤计算能力（包括计算机计算）。（2）力学离不开实验，要重视实验能力的培养。（3）关注力学知识的工程应用背景。（4）重视计算机应用能力的培养，初步掌握一些常用的工程计算软件。（5）刻苦努力，远离计算机游戏。（6）上课认真听讲，课后认真做习题，多和老师交流。⑤计算能力（包括计算机计算）。（2）力学离不开实验，要重视2.如何正确选课（1）适当选修一点人文方面课程，全面提高个人素质，有助于提高表达能力。（2）选修一些与力学连系紧密的工程类课程，主要是土木工程类和机械工程类，有助于扩大就业范围。（3）重视计算机类课程及工程应用软件的学习。（4）可适当选修自己感兴趣的课程，培养某些特长。2.如何正确选课（1）适当选修一点人文方面课程，全面提高个人1.专业知识技能与综合素质的关系对学生成长的建议与要求力学专业知识技能的应用与下列综合素质有关：①要求的数学基础相对高一些；②实验动手能力，有一定电学类知识更好；③数值计算要求掌握一些常用工程计算软件；④有一定计算机绘图能力；⑤外语要求至少能顺利阅读本专业的文献；六、对学生成长的建议与要求1.专业知识技能与综合素质的关系对学生成长的建议与要求力学专2.长远目标与近期目标的关系近期目标要求：①认真学好各门功课②外语通过四级考试；③计算机通过二级考试；长远目标和近期目标都是对人生道路的设计。⑥有一定人文知识，有较强的表达能力；⑦有自主学习，查阅文献资料的能力；⑧对应用力学理论较多的工程类专业有一定了解。2.长远目标与近期目标的关系近期目标要求：长远目标和近期目标长期目标：根据个人及家庭情况指定自己发展的长期目标：①就业选择：建筑类企业、机械类企业、设计院所等。平时可适当关注招聘信息,有意识地学习、了解一些相关的工程专业知识。②考研、读博；关注招考信息、选择合适的学校和专业，作好考前复习。③个性特长发展：根据自己的兴趣爱好，适当发展。长期目标：3.学习、生活习惯与意志品质、性格养成的关系大学期间，是人生重要的阶段，世界观、人生观基本形成。大学期间应该养成一些好品质：①有爱心、有责任感；②文明礼貌，有良好的公共道德修养；③积极进取、努力拼搏的精神；④乐观向上的生活态度；⑤有强健的体魄，才能为社会和他人服务。⑥善于和同学相处，培养团队意识。3.学习、生活习惯与意志品质、性格养成的关系大学期间力学是一个既古老又年轻的学科力学从一开始就与工程紧密相连。*七、力学与工程下面是一些与力学有关的工程实例。力学与工程力学是一个既古老又年轻的学科力学从一开始就与工程紧密相连。*我国现存最早的拱桥，是建于一千四百年前的赵州桥。赵州桥又名安济桥，横跨赵州(今河北赵县)的洨河之上，全长50.82米，拱券净跨37.37米，桥面宽9米，是一座单孔坦拱式石拱桥。古代工程力学与工程力学与工程我国现存最早的拱桥，是建于一千四百年前的赵州桥。赵州桥又名位于上海南京路步行街南侧的“浦西第一高楼”——总高度333米的上海世茂国际广场

高层建筑力学与工程位于上海南京路步行街南侧的“浦西第一高楼”——总高度333米上海、金茂大厦高420.5米力学与工程上海、金茂大厦力学与工程台北：101大厦高508米,地上101层,地下5层力学与工程台北：101大厦高508米,地上101层,地下5层力学与工苏通大桥位于江苏省东部的南通市和苏州（常熟）市之间，路线全长32.4公里，其中跨江大桥长8146米，工程于2003年6月27日开工建设。

规模巨大的苏通大桥工程创造了最大主跨、最深基础、最高桥塔、最长斜拉索四个世界之最。桥梁建设力学与工程苏通大桥位于江苏省东部的南通市和苏州（常熟）市之间，路线全长杭州湾跨海大桥力学与工程力学与工程杭州湾跨海大桥力学与工程力学与工程宜昌长江公路大桥(中国)力学与工程力学与工程宜昌长江公路大桥(中国)力学与工程力学与工程武汉长江大桥

是一座公路铁路两用桥，全长1670米，正桥部分为1156术，两岸引桥共514米。上层公路路面宽达18米，可以并行行使六辆汽车、两侧设有人行道，下层为双线铁路桥。力学与工程力学与工程武汉长江大桥

是一座公路铁路两用桥，全长1670米，正桥

郑州黄河二桥是北京至珠海国道主干线跨黄河天堑的特大型桥梁，全长9848.16米，宽48.16米，是亚洲最长、最宽的高速公路大桥。是目前黄河上第一座钢管拱形特大桥。2004年10月1日正式通车力学与工程力学与工程

郑州黄河二桥是北京至珠海国道主干线跨黄河天堑的特大型桥梁，大型水利工程设施力学与工程力学与工程大型水利工程设施力学与工程力学与工程隧道工程力学与工程力学与工程隧道工程力学与工程力学与工程力学与工程力学与工程隧道内部力学与工程力学与工程隧道内部

机械工程由中国第一重型机械集团公司自行设计制造的世界上吨位最大、技术最先进的１５０００吨重型自由锻造水压机大型挖掘机力学与工程力学与工程

机械工程由中国第一重型机械集团公司自行设计制造的世界上吨位力学与工程力学与工程力学与工程力学与工程嫦娥奔月工程航空航天技术力学与工程力学与工程嫦娥奔月工程航空航天技术力学与工程力学与工程力学与工程力学与工程力学与工程力学与工程定向爆破力学与工程力学与工程定向爆破力学与工程力学与工程兵器工业力学与工程兵器工业力学与工程美国“西奥多·罗斯福”号航母

动力、甲板、弹射器、船体等各方面都需要力学计算力学与工程美国“西奥多·罗斯福”号航母动力、甲板、弹射器、船体等各方工程结构能否安全、可靠地工作，与力学计算密不可分。工程结构失效的形式有三种：①强度失效②刚度失效

③稳定失效力学与工程力学与工程工程结构能否安全、可靠地工作，工程结构失效的形式有三种：①1940年完工的主跨853m的塔可马大桥(TacomaNarrows),只使用了三个月,便在19m/s的风速下造成了塌桥事故力学与工程力学与工程1940年完工的主跨853m的塔可马大桥(TacomaNa工程中的强度问题辽宁202国道熊岳大桥断裂力学与工程力学与工程工程中的强度问题辽宁202国道熊岳大桥断裂力学毁坏的高压电线塔稳定性问题力学与工程力学与工程毁坏的高压电线塔稳定性问题力学与工程力学与工程稳定性问题南京电视台脚手架失稳力学与工程力学与工程稳定性问题南京电视台脚手架失稳力学与工程力学与工程重庆綦江彩虹桥

强度问题力学与工程力学与工程重庆綦江彩虹桥强度问题力学与工程力学与工程*八、力学发展简述1.力学发展历程(1)古代的力学

3000多年前的墨经上就有简单的杠杆原理。在西方，古希腊的阿基米德对静力学就有了一些系统的论述。这都与当时的生产水平相适应。

(2)近代力学

至牛顿时代，力学形成了一门科学，同时推动了微积分的发展，其后，随着欧洲逐步工业化，力学得到了很大的发展。

力学发展简述力学发展简述*八、力学发展简述1.力学发展历程(1)古代的力学近代力学一般指牛顿时代至二十世纪初，这一阶段力学的发展主要是建立力学的基本理论。

一般力学方面牛顿(1642～1727)

伟大的英国物理学家、数学家、天文学家。

力学方面的贡献牛顿在伽利略等人工作的基础上进行深入研究，总结出了物体运动的三个基本定律

力学发展简述力学发展简述近代力学一般指牛顿时代至二十世纪初，这一阶段力学的发展主要

拉格朗日

代表著作

《分析力学》，导致了对分析动力学一系列基本概念，诸如虚位移，变分原理等作深入的探讨。(意大利)拉格朗日像阐述了“虚功原理”力学发展简述力学发展简述

拉格朗日

代表著作

《分析力学》，导致了对分析动力学一系列这一时期，固体力学基本上是沿着研究弹性规律和研究塑性规律，这样两条平行的道路发展的，而弹性规律的研究开始较早。突出特点是假设材料是均匀、连续、各向同性。研究对象主要是杆、板、壳。基本上完善了弹性力学的理论体系。并建立了强度条件。固体力学方面力学发展简述力学发展简述这一时期，固体力学基本上是沿着研究弹性规律和研究塑性规律，这欧拉方程和伯努利方程的建立，是流体动力学作为一个分支学科建立的标志，从此开始了用微分方程和实验测量进行流体运动定量研究的阶段。法国拉格朗日，德国的赫尔姆霍兹作了不少研究……。流体力学方面欧拉于1755年发表《流体运动的一般原理》，被视为经典流体力学的奠基人。力学发展简述力学发展简述欧拉方程和伯努利方程的建立，是流体动力学作为一个分支学科建立（3）这一时期杰出人物及成就

伽利略（Galileo(1564～1642)）意大利天文学家、力学家。

研究了摆的等时性定律

第一次揭示了重力和重心的实质并给出准确的数学表达式。

对落体运动作了细致的观察。

曾非正式地提出过惯性定律

1638年：材料力学的开端《关于两种新科学的对话》开创了用系统科学实验与观察的方法进行研究力学发展简述力学发展简述（3）这一时期杰出人物及成就

1678年：发现“胡克定律”胡克RobertHooke(1635～1703)

英国物理学家建立了弹性体变形与力成正比的定律。

(瑞士)约翰.伯努利像提出“虚位移原理”提出流体力学中的“伯努利方程”力学发展简述力学发展简述1678年：发现“胡克定律”胡克RobertHooke(瑞士)欧拉像

主要研究梁的变形：《曲线的变分法》，推导出受横向力的悬臂杆的挠度表达式《关于柱的承载力》，讨论了压杆稳定问题，引入了临界载荷的概念。

还研究了大变形问题、变截面梁的问题、具有初始曲率杆的问题。力学发展简述力学发展简述(瑞士)欧拉像主要研究梁的变形：力学发展简述力学发展简述(乌克兰)铁摩辛柯像建立“铁摩辛柯梁”模型研究了圆孔附近的应力集中问题，梁板的弯曲振动问题，薄壁杆件扭转问题，弹性系统稳定性问题等出版了大量力学教材：《材料力学》，《高等材料力学》，《结构力学》，《板壳理论》等20多部力学发展简述力学发展简述(乌克兰)铁摩辛柯像建立“铁摩辛柯梁”模型研究了圆孔附近的应(3)现代力学现代力学时期

指的是第二次世界大战以后的时期，这个时期固体力学的发展有两个特征：一是有限元法和电子计算机在固体力学中得到广泛应用；二是出现了两个新的分支——断裂力学和复合材料力学。力学发展简述力学发展简述(3)现代力学现代力学时期

指的是第二次世界大战以后的结构物体总是存在裂纹，这促使人们去探讨裂纹尖端的应力和应变场以及裂纹的扩展规律。这就形成了断裂力学。纤维增强复合材料力学发端于20世纪50年代。复合材料力学研究有宏观、细观和微观三个方向。力学发展简述力学发展简述结构物体总是存在裂纹，这促使人们去探讨裂纹尖端的应力和应变场第一次大战后航空工业的发展极大地推动了空气动力学，固体力学中的板、壳理论，结构分析，塑性力学，疲劳理论的发展，

力学向地球科学渗透，在板块动力学、构造应力场、地震机制与预报及与之有关的反演等方面取得进展，并进一步推动岩石力学的研究

核武器的研制和发展，则与爆炸力学的形成和发展紧密相联。力学发展简述力学发展简述第一次大战后航空工业的发展极大地推动了空气动力学，固体力学中2.力学发展的现状及前景（1）我国力学专业发展的现状我国的力学研究,始于建国初期。建国后不久，我国在中国科学院数学所建立了力学研究室，在北京大学建立了数学力学系。1956年成立中国科学院力学研究所，钱学森任第一任所长。1957年2月，在钱学森、周培源、钱伟长、郭永怀等著名科学家的倡导下，又创建了中国力学学会，钱学森任第一届理事长。此后，相继在高等学校中，设立了数学力学或工程力学系。

力学发展简述力学发展简述2.力学发展的现状及前景（1）我国力学专业发展的现状最初展开研究的分支学科为弹性力学、塑性力学、流体力学和一般力学。那时相继开展了振动及流固耦合振动、地震工程力学、空气动力学、激波管技术、物理力学、化学流体力学、水动力学、电磁流体和等离子体动力学等分支学科的研究，。力学发展简述力学发展简述最初展开研究的分支学科为弹性力学、塑性力学、流60年代，又创立了爆炸力学。从此我国的力学学科有了比较完备的学科体系，特别是物理力学、化学流体力学、爆炸力学在国际上也是最早或较早的开展研究的学科。

那时，力学研究的重点主要围绕航天技术、抗震工程、爆炸与抗爆工程、土建与水利建设，并取得一批重要的应用性研究成果。在计算机的基础上发展了计算力学。

力学发展简