工程力学专业介绍及发展方向.docx

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时间：2021年x月x日
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工程力学专业介绍及发展方向

摘要：工程力学是力学的一个分支，它主要涉及机械、土建、材料、能源、交通、航空、船舶、水利、化工等各种工程与力学结合的领域，分为六大研讨方向：非线性力学与工程、工程不变性分析及控制技术、应力与变形测量理论和破坏检测技术、数值分析方法与工程运用、工程材料物理力学性质、工程动力学与工程爆破。学制通常是四年，毕业后授予工学学士。就业面相当广泛，可以继续读博、从事科学研讨、教师、公务员，或到国防单位工作，去外企等等。总的来说，工程力学专业具有古代工程与理论相结合的的特点，有很大的知识面和灵活性，对国家古代化建设具有严重意义。
关键词：产生、专业介绍、研讨方向、发展前景、就业
引言

工程力学是研讨有关物资宏观运动规律，及其运用的科学。工程给力学提出问题，力学的研讨成果改进工程设计思想。从工程上的运用来说，工程力学包括：质点及刚体力学，固体力学，流体力学，流变学，土力学，岩体力学等。[0]
产生
工程力学作为力学的一个分支，是20世纪50年代末出现的。首先提出这一位称并对这个学科做了开创性工作的是中国学者钱学森。

在20世纪50年代，出现了一些极端条件下的工程技术问题，所涉及的温度高达几千度到几百万度，压力达几万到几百万大气压，应变率达百万分之一～亿分之一秒等。在这样的条件下，介质和材料的性质很难用实验方法来直接测定。为了减少耗时费钱的实验工作，需求用微观分析的方法阐明介质和材料的性质；

在一些力学问题中，出现了特征尺度与微观结构的特征尺度可比拟的情况，因而必须从微观结构分析入手处理宏观问题；出现一些阔别平衡态的力学问题，必须从微观分析出发，以求了解耗散过程的高阶项；

由于对新材料的需求和大批新型材料的出现，要求寻觅一种从微观理论出发合成具有特殊功能材料的“配方”或预见新型材料力学功能的计算方法。

在这样的背景条件下，促使了工程力学的建立。工程力学之所以出现，一方面是迫切要求能有一种有效的手段，预知介质和材料在极端条件下的性质及其随形状参量变化的规律；另一方面是近代科学的发展，特别是原子分子物理和统计力学的建立和发展，物资的微观结构及其运动规律曾经比较清楚，为从微观形状推算出宏观特性提供了基础和可能。

工程力学虽然还处在萌芽阶段，很不成熟，而且继承有关老学科的地方较多，但作为力学的一个新分支，确有一些独具的特点。

工程力学侧重于分析问题的机理，并借助建立理论模型来解决具体问题。只需在进行机理分析而感到材料不够时，才求助于新的实验。

工程力学注重运算手段，不满足于问题的准绳解决，要求作彻底的数值计算。因而，工程力学的研讨力求采用高效率的运算方法和古代化的电子运算工具。

工程力学注重从微观到宏观。以往的技术科学和绝大多数的基础科学，都是或从宏观到宏观，或从宏观到微观，或从微观到微观，而工程力学则建立在近代物理和近代化学成就之上，运用这些成就，建立起物资宏观性质的微观理论，这也是工程力学建立的主导思想和根本目的。

虽然工程力学援用了近代物理和近代化学的许多结果，但它并不完全是统计物理或者物理化学的一个分支，由于不管是近代物理还是近代化学，都不能完全解决工程技术里所提出的各种具体问题。工程力学所面临的问题往往要比基础学科里所提出的问题复杂得多，它不能单靠简单的推演方法或者只借助于某一单一学科的成就，而必须尽可能结合实验和运用多学科的成果。[1]
(2)主要内容
工程力学主要研讨平衡景象，如气体、液体、固体的形状方程，各种热力学平衡性质和化学平衡的研讨等。对于这类问题，工程力学主要借助统计力学的方法。

工程力学对非平衡景象的研讨包括四个方面：一是趋向于平衡的过程，如各种化学反应和弛豫景象的研讨；二是偏离平衡形状较小的、不变的非平衡过程，如物资的扩散、热传导、粘性和热辐射等的研讨；三是阔别于衡态的问题，如开放零碎中所遇到的各种能量耗散过程的研讨；四是平衡和非平衡形状下所发生的突变过程，如相变等。解决这些问题要借助于非平衡统计力学和不可逆过程热力学理论。

工程力学的研讨工作，目前主要集中三个方面：高温气体性质，研讨气体在高温下的热力学平衡性质(包括形状方程)、输运性质、辐射性质和与各种动力学过程有关的弛豫景象；稠密流体性质，主要研讨高压气体和各种液体的热力学平衡性质(包括形状方程)、输运性质和相变行为等；固体材料性质，利用微观理论研讨材料的弹性、塑性、强度和本构关系等

物资的性质及其随形状参量变化规律的知识，不管对科学研讨还是工程运用都极为重要，力学本身的发展就不断离不开物性和对物性