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西南交通大學(xué)力學(xué)專業(yè)介紹

一、學(xué)科概況

力學(xué)是研究物體變形和運(yùn)動(dòng)規(guī)律的學(xué)科，它既是基礎(chǔ)科學(xué)，又是技術(shù)科學(xué)。它與國民經(jīng)濟(jì)和國防建設(shè)有著直接的密切的關(guān)系，諸如交通、能源、材料、化工、土木、機(jī)械、環(huán)境、國防等方面都與力學(xué)緊密相關(guān)。

本學(xué)科點(diǎn)擁有一支學(xué)術(shù)力量強(qiáng)、學(xué)術(shù)層次高、年齡結(jié)構(gòu)合理的學(xué)術(shù)隊(duì)伍。其中，教授22人、副教授（含高級(jí)工程師）16名、中級(jí)職稱及其以下人員8人。教師中，博士學(xué)位獲得者占63％。

近年來，本學(xué)科點(diǎn)承擔(dān)了多項(xiàng)國家級(jí)（包括國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目、“973”項(xiàng)目和國防科技基金項(xiàng)目）、省部級(jí)以及國際合作研究項(xiàng)目；獲得過多項(xiàng)省部級(jí)獎(jiǎng)勵(lì)；發(fā)表SCI、EI收錄論文160多篇。在研究生培養(yǎng)過程中，結(jié)合具體的科學(xué)研究任務(wù)，注重其創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。近5年來，已培養(yǎng)博士28名、碩士78名，其中有1篇博士論文于2002年入選“全國百篇優(yōu)秀博士論文”。目前在讀博士、碩士研究生86名。

本學(xué)科點(diǎn)既重視基礎(chǔ)理論的研究，又重視其在工程實(shí)際中的應(yīng)用。在基礎(chǔ)理論方面研究的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在非線性動(dòng)力學(xué)、運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性與控制、固體的損傷與疲勞以及斷裂、非比例循環(huán)加載下的本構(gòu)理論、流固耦合振動(dòng)分析、固體接觸破壞等，很多研究成果已達(dá)國內(nèi)先進(jìn)水平。在工程實(shí)際中應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)則反映在結(jié)構(gòu)振動(dòng)與控制、結(jié)構(gòu)的安全性評(píng)價(jià)、高速?zèng)_擊動(dòng)力學(xué)、材料的力學(xué)性能分析、工程結(jié)構(gòu)仿真等方面。固體力學(xué)學(xué)科是四川省重點(diǎn)學(xué)科。實(shí)驗(yàn)基地有四川省強(qiáng)度與振動(dòng)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，并建有高壓物理實(shí)驗(yàn)室，擁有先進(jìn)的儀器設(shè)備和計(jì)算條件。

本學(xué)科點(diǎn)具有力學(xué)一級(jí)學(xué)科博士學(xué)位和碩士學(xué)位授予權(quán)，下設(shè)四個(gè)二級(jí)學(xué)科，即一般力學(xué)與力學(xué)基礎(chǔ)、固體力學(xué)、工程力學(xué)、流體力學(xué)博士和碩士學(xué)位授予權(quán)點(diǎn)。現(xiàn)已建設(shè)成學(xué)術(shù)力量較強(qiáng)、研究領(lǐng)域較寬、研究特色與優(yōu)勢(shì)明顯、科研和研究生培養(yǎng)條件較好的學(xué)科群體，促進(jìn)了我校相關(guān)學(xué)科的發(fā)展，現(xiàn)為我校八個(gè)“211工程”建設(shè)學(xué)科之一。

二、主要研究方向

力學(xué)一級(jí)學(xué)科包括四個(gè)二級(jí)學(xué)科，即一般力學(xué)與力學(xué)基礎(chǔ)、固體力學(xué)、工程力學(xué)和流體力學(xué)。其中，一般力學(xué)與力學(xué)基礎(chǔ)專業(yè)的主要研究方向有：非線性動(dòng)力學(xué)、運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性與控制、結(jié)構(gòu)振動(dòng)與控制和物理力學(xué)；固體力學(xué)專業(yè)的主要研究方向有：固體的破壞與結(jié)構(gòu)的安全性評(píng)價(jià)、固體材料本構(gòu)關(guān)系、復(fù)合材料力學(xué)；工程力學(xué)專業(yè)的主要研究方向有：高速?zèng)_擊動(dòng)力學(xué)及材料動(dòng)態(tài)力學(xué)性能、工程結(jié)構(gòu)仿真、成型制造力學(xué)與數(shù)值模擬、流固耦合振動(dòng)；流體力學(xué)專業(yè)的主要研究方向有：計(jì)算流體力學(xué)。

1.非線性動(dòng)力學(xué)

非線性動(dòng)力學(xué)主要研究動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的復(fù)雜動(dòng)力響應(yīng)、演變規(guī)律及控制問題。其研究?jī)?nèi)容主要有：系統(tǒng)的穩(wěn)定性、分岔、突變、混沌與分形等等。數(shù)十年來，由于現(xiàn)代數(shù)學(xué)工具和先進(jìn)計(jì)算及實(shí)驗(yàn)手段的應(yīng)用，人們對(duì)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)變化規(guī)律性的認(rèn)識(shí)發(fā)生了飛躍，并且取得的研究成果已廣泛地應(yīng)用于機(jī)械、航天與航空、通訊和化學(xué)工程等多種工程領(lǐng)域。

本研究方向主要以碰撞振動(dòng)為背景，開展非光滑系統(tǒng)的穩(wěn)定、分岔與混沌研究，既重視理論深度和概括性，同時(shí)開展工程應(yīng)用問題研究。已連續(xù)獲得6項(xiàng)國家自然科學(xué)基金資助，研究項(xiàng)目“多體系統(tǒng)的碰撞振動(dòng)、穩(wěn)定與分岔”獲教育部科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)，專著已由華夏英才基金資助出版。

2.運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性與控制

本研究方向在國內(nèi)較早地開展了運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性的研究。在比較方程的穩(wěn)定性、控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性、大系統(tǒng)與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的穩(wěn)定性以及交通系統(tǒng)的穩(wěn)定性與控制研究方面取得國內(nèi)先進(jìn)成果，專著《運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性》曾獲教育部?jī)?yōu)秀學(xué)術(shù)著作獎(jiǎng)。

3.結(jié)構(gòu)振動(dòng)與控制

本研究方向以工程結(jié)構(gòu)中常見的振動(dòng)為背景，研究結(jié)構(gòu)振動(dòng)基本原理、隨機(jī)地震反應(yīng)、振動(dòng)控制的基本原理與方法。同時(shí)對(duì)振動(dòng)控制系統(tǒng)中出現(xiàn)的時(shí)滯效應(yīng)、穩(wěn)定性、分叉、混沌等非線性動(dòng)力學(xué)行為進(jìn)行研究。該研究方向承擔(dān)了多項(xiàng)國家自然科學(xué)基金和其他省部級(jí)項(xiàng)目。

4.物理力學(xué)

用近代物理學(xué)的觀點(diǎn)和方法研究介質(zhì)和材料的宏觀性質(zhì)，對(duì)其宏觀現(xiàn)象及運(yùn)動(dòng)規(guī)律作出微觀解釋。包括氣液固體的狀態(tài)方程，物質(zhì)的擴(kuò)散、熱傳導(dǎo)、粘性等性質(zhì)，以及高溫高壓極端條件下的相變等問題。承擔(dān)了國家自然科學(xué)基金重大項(xiàng)目和其他多項(xiàng)國家及省部級(jí)項(xiàng)目。

5.固體的破壞與結(jié)構(gòu)的安全性評(píng)價(jià)

本研究方向是固體力學(xué)學(xué)科的重要研究方向之一，具有以下幾個(gè)特色鮮明的研究?jī)?nèi)容：①材料疲勞短裂紋行為與可靠性分析方法研究；②超高周疲勞性能研究；③工程結(jié)構(gòu)的安全可靠性檢測(cè)及評(píng)估。該研究方向承擔(dān)了多項(xiàng)國家自然科學(xué)基金和省部級(jí)項(xiàng)目；發(fā)表了多篇SCI、EI收錄論文，被SCI引用60余篇次；獲多項(xiàng)省部級(jí)科技獎(jiǎng)；1篇博士學(xué)位論文獲2002年全國優(yōu)秀博士學(xué)位論文。

6.固體材料本構(gòu)關(guān)系

材料本構(gòu)關(guān)系是工程結(jié)構(gòu)安全性和可靠性評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)。本研究方向的研究主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：①金屬材料高溫非比例應(yīng)變循環(huán)本構(gòu)關(guān)系研究；②材料棘輪行為本構(gòu)關(guān)系研究；③耦合損傷的時(shí)相關(guān)循環(huán)本構(gòu)關(guān)系研究；④本構(gòu)關(guān)系的工程應(yīng)用。該研究方向承擔(dān)了多項(xiàng)國家自然科學(xué)基金、“973計(jì)劃”子項(xiàng)、國防預(yù)研基金和省部級(jí)項(xiàng)目；發(fā)表了多篇SCI、EI收錄論文，被SCI引用60余篇次；獲多項(xiàng)省部級(jí)科技獎(jiǎng)；在國際、國內(nèi)有較大的影響。

7.復(fù)合材料力學(xué)

復(fù)合材料力學(xué)致力于解決許多復(fù)合材料及其結(jié)構(gòu)工程中的力學(xué)問題，主要研究工作涉及以下幾個(gè)方面：①層合復(fù)合材料結(jié)構(gòu)力學(xué)；②復(fù)合材料細(xì)觀力學(xué)；③表面涂層復(fù)合材料力學(xué)。該研究方向承擔(dān)了多項(xiàng)國家自然科學(xué)基金和省部級(jí)基金項(xiàng)目；發(fā)表了多篇SCI、EI收錄論文，被SCI引用30余篇次；獲多項(xiàng)省部級(jí)科技獎(jiǎng)。

8.高速?zèng)_擊動(dòng)力學(xué)及材料動(dòng)態(tài)力學(xué)性能

主要進(jìn)行特種材料的在高速?zèng)_擊下的動(dòng)態(tài)性能測(cè)試、層裂準(zhǔn)則、本構(gòu)方程、高壓狀態(tài)方程及動(dòng)態(tài)變形微觀分析方面的研究工作。曾獲國防科工委及中國兵器工業(yè)總公司科技進(jìn)步獎(jiǎng)等多項(xiàng)。

9.工程結(jié)構(gòu)仿真

該方向主要研究工作涉及以下幾個(gè)方面：①展新材料應(yīng)力應(yīng)變模型和新型單元模式，強(qiáng)化和拓展多重非線性問題的計(jì)算方法，提高計(jì)算效率；②發(fā)展新的數(shù)值分析方案，研究材料的微觀結(jié)構(gòu)到宏觀性能的數(shù)學(xué)物理模式，研究分子結(jié)構(gòu)、納米材料的微觀力學(xué)，建立微觀材料計(jì)算理論，更精確地描述結(jié)構(gòu)的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系、損傷機(jī)制，建立從材料損傷萌生、聚合、擴(kuò)展直至最后失效破壞全過程的計(jì)算模型，對(duì)疲勞、斷裂過程作數(shù)值仿真；③發(fā)展新的數(shù)值分析方案，研究在隨時(shí)間變化的高溫載荷環(huán)境下，結(jié)構(gòu)力學(xué)性能與熱場(chǎng)的耦合效應(yīng)，以及材料與熱場(chǎng)、流體、電場(chǎng)、化學(xué)作用、核裂變、核輻射的多場(chǎng)耦合效應(yīng)，以及更廣泛的跨時(shí)間（從小時(shí)到秒）跨空間（從米到微米）的計(jì)算方案；④發(fā)展新的數(shù)值分析方案，研究非確定性問題（如材料性能、載荷環(huán)境的隨機(jī)或模糊分布與變化）的數(shù)值計(jì)算方法，將結(jié)構(gòu)可靠性分析評(píng)估數(shù)值化，指導(dǎo)結(jié)構(gòu)的可靠性設(shè)計(jì)，保障系統(tǒng)安全。

10.成型制造力學(xué)與數(shù)值模擬

本研究方向主要涉及固體、流體、材料本構(gòu)、大變形、強(qiáng)非線形、接觸摩擦、粉末冶金、材料科學(xué)、數(shù)值方法等多方面、多領(lǐng)域的研究，包括沖壓、鍛造、套模漲形等大變形非線性固體問題，和注射、燒結(jié)、粉末冶金等單相和多相混合流體問題，以及粉末燒結(jié)工藝的建模和模擬。多方面的基礎(chǔ)力學(xué)知識(shí)，和以有限元法為基礎(chǔ)的非線性模擬技術(shù)研究，構(gòu)成了這一方向研究的基礎(chǔ)。

11.流固耦合振動(dòng)

本研究方向主要以工程中的升力面顫振系統(tǒng)、反應(yīng)堆結(jié)構(gòu)工程中的流固耦合系統(tǒng)及車輛工程中的流固系統(tǒng)為背景，開展此類系統(tǒng)的流致振動(dòng)響應(yīng)及其穩(wěn)定性研究。本研究方向在結(jié)構(gòu)非線性氣動(dòng)彈性系統(tǒng)顫振及其穩(wěn)定性研究、反應(yīng)堆板狀結(jié)構(gòu)流致振動(dòng)及其穩(wěn)定性研究、吊籃結(jié)構(gòu)流致隨機(jī)響應(yīng)分析、輪軌水介質(zhì)接觸及粘著特性研究及車輛蛇行運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性研究取得重要研究成果。近年來，本研究方向主持了包括國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目、高校博士點(diǎn)基金項(xiàng)目在內(nèi)的數(shù)十項(xiàng)科研項(xiàng)目，在國內(nèi)外學(xué)術(shù)期刊上發(fā)表系列學(xué)術(shù)論文，數(shù)十篇論文被SCI、EI等收錄。

12.計(jì)算流體力學(xué)

本研究方向主要以車輛工程、能源工程中的流體場(chǎng)分析為背景展開研究工作。研究領(lǐng)域涉及罐車的內(nèi)流計(jì)算、疊層板狀結(jié)構(gòu)軸向流場(chǎng)的非定常流體計(jì)算及同軸殼體的內(nèi)流場(chǎng)脈動(dòng)流體計(jì)算等。本研究方向近年來主持了大量的研究課題，取得了一系列研究成果。

三、從業(yè)領(lǐng)域

主要從業(yè)領(lǐng)域?yàn)椋和聊竟こ獭C(jī)械工程、航空航天、船舶、材料科學(xué)與工程、機(jī)車車輛、工程地質(zhì)、大專院校的教學(xué)與科研。

四、主要相關(guān)學(xué)科

應(yīng)用數(shù)學(xué)、物理學(xué)、控制學(xué)科與工程、機(jī)械工程、土木工程、交通運(yùn)輸工程、航空宇航科學(xué)與技術(shù)、船舶、材料科學(xué)與工程、機(jī)車車輛和工程地質(zhì)等。