现代力学发展.doc

现代力学发展大学三年已匆匆而过，进入大四各项专业课程基本都修习完毕， 之前所学功课都是专业基础，而学科前沿讲座介绍了现代力学的发展 状况，结合本校专业特点主要介绍了现代力学在煤炭技术方面的发展 应用状况，为即将踏入工作研究实践领域指点方向，学科前沿讲座共 八个学时，介绍了力学下属的固体力学、流体力学、工程力学各个分 支下的最新研宄方向力学是广泛应用于各种工程技术在解决众多的新的工程技术问 题及向艽它学科渗透中，大大丰富了力学学科本身在传统的理论 力学、材料力学、流体力学等学科外形成了空气动力学、水动力学、 渗流力学、弹塑性力学、断裂与损伤力学、岩土力学、振动学、结 构力学、爆炸力学、细观固体力学等分支在有些方面，解决了过 去不能解决的问题，如高速空气动力学之对于航空、航天技术有 些方面，则大大改变了传统的概念，如断裂、损伤力学的成果深刻地 改变了强度设计的观点又如，由于结构动力学的发展及对地震波 的研究，打破了过去在地震多发区不能盖高层建筑的禁区固体力学在过去的年代，创立了一系列重要概念和方法，如连续 介质、应力、应变、分叉、断裂韧性、有限元法等，固体力学的发展， 呈现如下趋势：经典的连续介质力学将可能会被突破。

新的力学模型 和体系，将会概括某些对宏观力学行为起敏感作用的细观和微观因 素，以及这些因素的演化，从而使复合材料（包括陶瓷、聚合物和金 属）的强化、軔化和功能化立足于科学的认识之上固体力学中压杆变形的分叉，曾是促进非线性动力学近代大发展 的一个核心概念随着固体力学把固体和结构视为含多个物质层次的 复杂系统，并研究它在外载荷下的演化过程，可以预期非线性动力学， 非平衡统计和热力学的概念和方法将会大大丰富起来现代意义K的流体力学形成于本世纪初，它是通过Prandtl的边 界层理论完成的但在此以前的不少理想流体研究的成果，至今仍右 意义，如水波的基本理论Prandtl的边界层理论还导致了应用数学 中有名的渐近匹配法的形成，并迅速在其它学科中找到了广阔的应用 领域流体力学在取得巨大进展的同时，也留下了一些仍待解决的问题 不尽快地将它们解决，必然对科学及工程技术的进一步发展带来困 难同时，技术的发展是无止境的仅就交通运输为例，无论是空 中、水上水下，还是陆地上的交通工具都在朝着更大、更快、更安 全、更舒适的方向发展，新问题将层出不穷流体力学第一个大问题是湍流经过几代人的努力，对这一问题 的认识已大为深化，这才右上述各项成就。

绝大多数情况下，流体 运动都处于湍流状态目前计算这类问题的办法都带有经验的成分， 因此计算结果不十分有把握，各种办法的普适性和预测能力均差， 特别是对于超声速、高超声速流中的湍流，情况尤丼如此随着高 新技术的发展，发现过去的经验局限性太大，因而亟待在湍流的研 宄上有所突破一般力学的对象主要是有限自由度系统的运动及丼控制，有时它 包含一个或多个无限自由度子系统它包括运动稳定性理论、振动理 论、动力系统理论、多体系统力学、机械动力学等，其中运动稳定性 理论源出于对天体的形状及轨道稳定性问题的研宄非线性科学是目前正在日益显示其重要性的学科宏观的机械运 动中不仅同样包含着各种非线性现象，而且再一次提供了最直观、最 易于感知的实例由于力学为非线性现象提出了很多典型例子，因此， 众多的力学工作者参与研究，必将推动非线性科学的发展力学与其它学科的交叉环境与灾害力学，包括污染物在水体、 土体、岩体中的扩散与富集，各种气象灾害（如台风、风暴潮），地 质灾害（如滑坡、塌方、地面沉降、泥石流、沙漠入侵、瓦斯突出）， 地震发生的机制、监测、预报的研究，地震对各类建筑物的破坏与 抗震研宄，以及其它自然和工业灾害（如各种火灾）等。

渗流力学问题，特别是裂隙介质中的多相渗流规律的研究有必 要深入到细观和微观层次，考虑表面化学因素这样做有可能提出 新的二次和三次采油新技术。