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西南交通大学力学(0801)专业介绍

西南交通大学   2007-04-03 18:38 【 】【我要纠错

  一、学科概况

  力学是研究物体变形和运动规律的学科,它既是基础科学,又是技术科学。它与国民经济和国防建设有着直接的密切的关系,诸如交通、能源、材料、化工、土木、机械、环境、国防等方面都与力学紧密相关。

  本学科点拥有一支学术力量强、学术层次高、年龄结构合理的学术队伍。其中,教授22人、副教授(含高级工程师)16名、中级职称及其以下人员8人。教师中,博士学位获得者占63%。

  近年来,本学科点承担了多项国家级(包括国家自然科学基金项目、“973”项目和国防科技基金项目)、省部级以及国际合作研究项目;获得过多项省部级奖励;发表SCI、EI收录论文160多篇。在研究生培养过程中,结合具体的科学研究任务,注重其创新能力的培养。近5年来,已培养博士28名、硕士78名,其中有1篇博士论文于2002年入选“全国百篇优秀博士论文”。目前在读博士、硕士研究生86名。

  本学科点既重视基础理论的研究,又重视其在工程实际中的应用。在基础理论方面研究的优势主要体现在非线性动力学、运动稳定性与控制、固体的损伤与疲劳以及断裂、非比例循环加载下的本构理论、流固耦合振动分析、固体接触破坏等,很多研究成果已达国内先进水平。在工程实际中应用的优势则反映在结构振动与控制、结构的安全性评价、高速冲击动力学、材料的力学性能分析、工程结构仿真等方面。固体力学学科是四川省重点学科。实验基地有四川省强度与振动重点实验室,并建有高压物理实验室,拥有先进的仪器设备和计算条件。

  本学科点具有力学一级学科博士学位和硕士学位授予权,下设四个二级学科,即一般力学与力学基础、固体力学、工程力学、流体力学博士和硕士学位授予权点。现已建设成学术力量较强、研究领域较宽、研究特色与优势明显、科研和研究生培养条件较好的学科群体,促进了我校相关学科的发展,现为我校八个“211工程”建设学科之一。

  二、主要研究方向

  力学一级学科包括四个二级学科,即一般力学与力学基础、固体力学、工程力学和流体力学。其中,一般力学与力学基础专业的主要研究方向有:非线性动力学、运动稳定性与控制、结构振动与控制和物理力学;固体力学专业的主要研究方向有:固体的破坏与结构的安全性评价、固体材料本构关系、复合材料力学;工程力学专业的主要研究方向有:高速冲击动力学及材料动态力学性能、工程结构仿真、成型制造力学与数值模拟、流固耦合振动;流体力学专业的主要研究方向有:计算流体力学。

  1.非线性动力学

  非线性动力学主要研究动态系统的复杂动力响应、演变规律及控制问题。其研究内容主要有:系统的稳定性、分岔、突变、混沌与分形等等。数十年来,由于现代数学工具和先进计算及实验手段的应用,人们对动态系统变化规律性的认识发生了飞跃,并且取得的研究成果已广泛地应用于机械、航天与航空、通讯和化学工程等多种工程领域。

  本研究方向主要以碰撞振动为背景,开展非光滑系统的稳定、分岔与混沌研究,既重视理论深度和概括性,同时开展工程应用问题研究。已连续获得6项国家自然科学基金资助,研究项目“多体系统的碰撞振动、稳定与分岔”获教育部科技进步二等奖,专著已由华夏英才基金资助出版。

  2.运动稳定性与控制

  本研究方向在国内较早地开展了运动稳定性的研究。在比较方程的稳定性、控制系统的稳定性、大系统与神经网络系统的稳定性以及交通系统的稳定性与控制研究方面取得国内先进成果,专著《运动稳定性》曾获教育部优秀学术著作奖。

  3.结构振动与控制

  本研究方向以工程结构中常见的振动为背景,研究结构振动基本原理、随机地震反应、振动控制的基本原理与方法。同时对振动控制系统中出现的时滞效应、稳定性、分叉、混沌等非线性动力学行为进行研究。该研究方向承担了多项国家自然科学基金和其他省部级项目。

  4.物理力学

  用近代物理学的观点和方法研究介质和材料的宏观性质,对其宏观现象及运动规律作出微观解释。包括气液固体的状态方程,物质的扩散、热传导、粘性等性质,以及高温高压极端条件下的相变等问题。承担了国家自然科学基金重大项目和其他多项国家及省部级项目。

  5.固体的破坏与结构的安全性评价

  本研究方向是固体力学学科的重要研究方向之一,具有以下几个特色鲜明的研究内容:①材料疲劳短裂纹行为与可靠性分析方法研究;②超高周疲劳性能研究;③工程结构的安全可靠性检测及评估。该研究方向承担了多项国家自然科学基金和省部级项目;发表了多篇SCI、EI收录论文,被SCI引用60余篇次;获多项省部级科技奖;1篇博士学位论文获2002年全国优秀博士学位论文。

  6.固体材料本构关系

  材料本构关系是工程结构安全性和可靠性评价的基础。本研究方向的研究主要体现在以下几个方面:①金属材料高温非比例应变循环本构关系研究;②材料棘轮行为本构关系研究;③耦合损伤的时相关循环本构关系研究;④本构关系的工程应用。该研究方向承担了多项国家自然科学基金、“973计划”子项、国防预研基金和省部级项目;发表了多篇SCI、EI收录论文,被SCI引用60余篇次;获多项省部级科技奖;在国际、国内有较大的影响。

  7.复合材料力学

  复合材料力学致力于解决许多复合材料及其结构工程中的力学问题,主要研究工作涉及以下几个方面:①层合复合材料结构力学;②复合材料细观力学;③表面涂层复合材料力学。该研究方向承担了多项国家自然科学基金和省部级基金项目;发表了多篇SCI、EI收录论文,被SCI引用30余篇次;获多项省部级科技奖。

  8.高速冲击动力学及材料动态力学性能

  主要进行特种材料的在高速冲击下的动态性能测试、层裂准则、本构方程、高压状态方程及动态变形微观分析方面的研究工作。曾获国防科工委及中国兵器工业总公司科技进步奖等多项。

  9.工程结构仿真

  该方向主要研究工作涉及以下几个方面:①展新材料应力应变模型和新型单元模式,强化和拓展多重非线性问题的计算方法,提高计算效率;②发展新的数值分析方案,研究材料的微观结构到宏观性能的数学物理模式,研究分子结构、纳米材料的微观力学,建立微观材料计算理论,更精确地描述结构的应力应变关系、损伤机制,建立从材料损伤萌生、聚合、扩展直至最后失效破坏全过程的计算模型,对疲劳、断裂过程作数值仿真;③发展新的数值分析方案,研究在随时间变化的高温载荷环境下,结构力学性能与热场的耦合效应,以及材料与热场、流体、电场、化学作用、核裂变、核辐射的多场耦合效应,以及更广泛的跨时间(从小时到秒)跨空间(从米到微米)的计算方案;④发展新的数值分析方案,研究非确定性问题(如材料性能、载荷环境的随机或模糊分布与变化)的数值计算方法,将结构可靠性分析评估数值化,指导结构的可靠性设计,保障系统安全。

  10.成型制造力学与数值模拟

  本研究方向主要涉及固体、流体、材料本构、大变形、强非线形、接触摩擦、粉末冶金、材料科学、数值方法等多方面、多领域的研究,包括冲压、锻造、套模涨形等大变形非线性固体问题,和注射、烧结、粉末冶金等单相和多相混合流体问题,以及粉末烧结工艺的建模和模拟。多方面的基础力学知识,和以有限元法为基础的非线性模拟技术研究,构成了这一方向研究的基础。

  11.流固耦合振动

  本研究方向主要以工程中的升力面颤振系统、反应堆结构工程中的流固耦合系统及车辆工程中的流固系统为背景,开展此类系统的流致振动响应及其稳定性研究。本研究方向在结构非线性气动弹性系统颤振及其稳定性研究、反应堆板状结构流致振动及其稳定性研究、吊篮结构流致随机响应分析、轮轨水介质接触及粘着特性研究及车辆蛇行运动稳定性研究取得重要研究成果。近年来,本研究方向主持了包括国家自然科学基金项目、高校博士点基金项目在内的数十项科研项目,在国内外学术期刊上发表系列学术论文,数十篇论文被SCI、EI等收录。

  12.计算流体力学

  本研究方向主要以车辆工程、能源工程中的流体场分析为背景展开研究工作。研究领域涉及罐车的内流计算、叠层板状结构轴向流场的非定常流体计算及同轴壳体的内流场脉动流体计算等。本研究方向近年来主持了大量的研究课题,取得了一系列研究成果。

  三、从业领域

  主要从业领域为:土木工程、机械工程、航空航天、船舶、材料科学与工程、机车车辆、工程地质、大专院校的教学与科研。

  四、主要相关学科

  应用数学、物理学、控制学科与工程、机械工程、土木工程、交通运输工程、航空宇航科学与技术、船舶、材料科学与工程、机车车辆和工程地质等。

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