固體力學研究前沿與趨勢

1、固體力學研究前沿與趨勢,,劉 波,北京航空航天大學固體力學所,全球頂尖大學聯(lián)盟QQ群活動 2015年6月27日,力學及固體力學概況固體力學研究前沿與趨勢年輕學者發(fā)展建議,提 綱,,劉波,力學及固體力學概況,liubo68@buaa.edu.cn,2,近代科學的興起及第二次革命都起始于力學：,,liubo68@buaa.edu.cn,劉波,3,力學既是基礎(chǔ)學科，又屬于技術(shù)科學,牛頓（1643－1727）,愛因斯坦（187

2、9－1955）,力學植根于國民經(jīng)濟的各個產(chǎn)業(yè)門類：,,liubo68@buaa.edu.cn,劉波,4,力學既是基礎(chǔ)學科，又屬于技術(shù)科學,哪里有技術(shù)難題，幾乎哪里就有力學難題,力學之前途無量——歷史名人,,liubo68@buaa.edu.cn,劉波,牛頓,拉格朗日,哈密頓,愛因斯坦,錢學森,周培源,錢偉長,郭永懷,下一個？,5,固體力學旨在認識與固體受力、變形、流動、斷裂有關(guān)的全部自然現(xiàn)象，并包括利用這些知識來改善人類生存條件、實現(xiàn)人

3、類目標的全部努力。,,liubo68@buaa.edu.cn,劉波,6,固體力學的定義,與整個力學學科一樣，固體力學兼具技術(shù)科學與基礎(chǔ)科學的屬性，既為工程設(shè)計和發(fā)展生產(chǎn)力服務(wù)，也為發(fā)展自然科學服務(wù)。,按自然科學基金委的劃分，力學是一級學科，固體力學是二級學科，其下有17個分支學科：（1）彈性力學與塑性力學； （2）疲勞與斷裂力學；（3）損傷、破壞機理和微結(jié)構(gòu)演化； （4）本構(gòu)關(guān)系；（5）復(fù)合材料力學；（6）新型材料的力學問題；（

4、7）極端條件下的材料和結(jié)構(gòu)；（8）微機電系統(tǒng)中的固體力學問題；（9）巖體力學和土力學；（10）沖擊動力學；（11）結(jié)構(gòu)力學；（12）結(jié)構(gòu)振動與噪聲；（13）結(jié)構(gòu)優(yōu)化和可靠性分析；（14）制造工藝力學；（15）實驗固體力學；（16）計算固體力學；（17）流固耦合作用。,,liubo68@buaa.edu.cn,劉波,7,固體力學學科分類,固體力學歷經(jīng)數(shù)百年的發(fā)展，已對科學技術(shù)的發(fā)展起到了巨大的推動作用，成為很多工程學科的重要基石。

5、,力學及固體力學概況固體力學研究前沿與趨勢年輕學者發(fā)展建議,提 綱,,劉波,liubo68@buaa.edu.cn,8,固體力學的發(fā)展一直緊密地結(jié)合國家重大需求，服務(wù)于國民經(jīng)濟發(fā)展。進入21世紀以來，固體力學的發(fā)展出現(xiàn)以下熱點領(lǐng)域：（1）固體力學與其它學科交叉；（2）多尺度力學與微納米力學；（3）生命物質(zhì)的力學行為及其優(yōu)化；（4）復(fù)雜力學現(xiàn)象的科學計算。,,liubo68@buaa.edu.cn,劉波,9,固體力學研究

6、前沿與趨勢,歷史的發(fā)展表明，固體力學是一個生命力強、新學科生長點不斷出現(xiàn)的力學學科分支。,固體力學的發(fā)展更多地與物理學、材料科學、化學等密切結(jié)合，產(chǎn)生了一些新的學科生長點，例如，力-電-磁-熱-聲-光等多場耦合問題，極端環(huán)境下的材料和結(jié)構(gòu)力學問題，等等,,liubo68@buaa.edu.cn,劉波,10,（1）固體力學與其它學科交叉,多尺度力學和微納米力學是當前力學發(fā)展的一個主流，隨著尺寸的減小，材料表現(xiàn)出大量異于宏觀情形的獨特性質(zhì)，

7、也給力學研究帶來了許多機遇和挑戰(zhàn)。,,liubo68@buaa.edu.cn,劉波,11,（2）多尺度力學與微納米力學,生物力學與仿生力學在力學學科中占據(jù)越來越重要的地位。生物材料和軟材料力學也是當前力學學科的一個熱點領(lǐng)域。,,liubo68@buaa.edu.cn,劉波,12,（3）生命物質(zhì)的力學行為及其優(yōu)化,前面幾個熱點領(lǐng)域的科學問題往往具有多場耦合、跨時間與空間尺度、強非線性、高度不確定性等特征，給計算固體力學研究提出了挑戰(zhàn)。,,

8、liubo68@buaa.edu.cn,劉波,13,（4）復(fù)雜力學現(xiàn)象的科學計算,力學及固體力學概況固體力學研究前沿與趨勢年輕學者發(fā)展建議,提 綱,,劉波,liubo68@buaa.edu.cn,14,固體力學青年學者必須結(jié)合自己的特長逐步融入具有創(chuàng)新性的前沿基礎(chǔ)研究，要加強與其它學科的交叉與融合，形成固體力學新的學科生長點，進一步豐富固體力學的研究內(nèi)容與方法。在當今大科學時代，必須開展合作研究。在固體力學界內(nèi)部，從事計算