1、 1 力学（一级学科） 攻读博士研究生 培养方案 代码： 080100 （ Mechanics） 一、学科概况 力学 是研究物体变形和运动规律的学科，与国民经济和国防建设有着直接的密切的关系， 在航空、航天、机械、船舶、仪器仪表、建筑、桥梁、岩土、地球物理勘探、水利、冶金、材料、能源、交通、武器装备等工程结构的设计与制造中有着广泛的应用。力学既具有理论性严密的基础学科特征，又具备广泛工程应用的技术学科特点，是联系纯基础科学与工程科学的桥梁。 本 力学学科始建于 1958 年，在长期的办学和学科建设中逐步形成了较为完整的人 才培养体系。现拥有固体力学国家重点学科 (2007)、力学一级学科甘肃省
2、重点学科 (2006)，力学一级博士学位授权点 (2010)，其中的固体力学二级学科博士点为国家首批批准的授权点 (1981)。此外拥有力学一级学科博士后科研流动站 (2003)和力学一级学科硕士学位授权点 (2006)；“理论与应用力学”本科专业的甘肃省人才培养基地 (2006)和教育部高校特色专业建设点 (2009)。有以本学科为主要依托的西部灾害与环境力学教育部重点实验室和特殊功能材料与结2 构设计教育部重点实验室 (B 类 )，以及与兰州地质局联合申请的 兰州地球物理国家野外科学观测研究站 (2007 年 )。 本力学学科长期注重学科方向与国家重大需求和现代高科技需求的结合，形成了多个
3、稳定的并具有一定影响力的特色研究方向，包括：电磁固体力学、风沙环境力学、环境工程力学、智能材料与结构的主动控制以及多场耦合与非线性计算力学等。 围绕特色研究方向以及关联的复杂系统“多场耦合、跨尺度、非线性”等科学共性问题开展了深入全面的理论、定量分析与实验研究，先后获国家自然科学二等奖 1 项（ 2008）、国家科技进步二等奖 1 项（ 2007） ,教育部提名国家自然科学一等奖 1 项 (2006)等， 1 篇博士 学位 论文入选全国百篇优秀博士论文（ 2010）， 1 篇博士学位论文入选全国百篇优秀博士论文提名奖（ 2012）， 并有多篇论文获得国内 、 国际学术奖励。学科点 形成了以 中
4、国科学院院士、 国家杰出青年基金获得者、教育部长江学者特聘教授 等为 学术带头人，以教育部新世纪优秀人才入选者为 等 青年学术骨干的 学术力量强、学术层次高、年龄结构合理的学术队伍。先后入选国家质量工程教学团队 、教育部长江学者创新团队 和国家 自然科学 基金委力学创新研究群体。 二、培养目标 3 本力学一级学科 博士 学位 获得者 应 掌握与力学基础研究和应用研究相关的数 学、力学、物理学等的坚实宽广的基础知识和系统深入的专业知识；深入了解本学科的研究概况、发展动态和国际学术研究前沿，对于复杂的研究对象能正确运用工程力学的研究手段开展科学研究，具有独立分析问题与解决问题的能力；至少掌握一门外
5、国语，能熟练地阅读本专业的外文资料，具有一定的外文写作能力和进行国际学术交流的能力；具有严谨求实的科学态度和学风，以及独立从事创造性科学研究的能力 。 毕业后能胜任与力学和工程应用相关的教学、科学研究与工程技术工作等。 三、学习年限 博士研究生在校学习年限为三至 五 年、最长在校年限为六年，女性 研究生 因生育 可延长到七年 。 四、研究方向 1. 电磁固体力学与智能结构 2. 智能结构与动力控制 3. 新型功能材料与结构 4. 风沙环境力学 5. 地质灾害力学 6 结构工程力学 7. 分子与细胞生物力学 8. 微纳米尺度材料与力学 9. 多场耦合问题的建模与仿真 10.工程问题的力学建模与计
6、算仿真 4 五、课程设置与学分安排 总学分 ： 不 少 于 24 学分 ， 其 中 学位课不少于 4 门 . 公共课 ： 学位课 ，研究生选课 不少于 2 门 ，按照外语分级教学及国家政治课新方案执行 . 专业课 ： 学位课，研究生选课不少于 2 门， 不低于 6 学分 . 必修环节 ： 均为必修， 计入总学分 . 学术研讨和学术报告 : 研究生必须按要求在研讨活动上作专题报告。每学期作报告不少于 1 次，在学期间不少于 5 次。博士研究生必须要参加与本学科专业相关的学术报告及讲座， 在学期间不少于15 次 。学术研讨和学术报告计 3 学分。 学科综合考试 : 主要考查研究生是否掌握培养计划中
7、规定的基础理论、专业知识及相关学科知识，以及运用所学知识分析问题和解决问题的能力，具有资格考试的性质，通过学科综合考试者，方可进入 学位论文工作，最晚于第三学期初完成，计 2 学分。 开题报告： 博士研究生在学期间，须在导师指导下，以撰写科研基金申请书的形式完成对研究内容的论证，并在此基础上进行开题报告，最晚于第三学期末完成，经考核合格后，计 2 学分。 实践环节： 包括科研实践、医疗实践、教学实践和社会实践（社会调查）等形式，要求结合自己的学科专业进行，并每学年提交一份书面的科研进展报告或实践报告，经导师考核合格后，计 2 学分。 5 补修课程 ： 根据研究生学科背景由导师指定是否补修， 不
8、计入总学分 。 参见附录 1： “ 力学（一级学科） 博士研究生培养体系” 六、课程简介及教学大纲 （一） 专业课 1、 课程 名称与 编码： 耦合场理论与数值仿真 （ 026211001） 学分 /学时： 3 学分 /54 学时 教学方式： 讲授、讨论 ; 考试方式： 笔试 适用专业： 固体 力学 、工程力学 课程 内容： 多场耦合问题的 一般 理论 、特征以及 数值仿真方法介绍； 与力学关联的 一些典型的多场耦合问题，如热弹性耦合、流固耦合、磁弹性耦合、磁热弹性耦合、压电结构耦合等的基本概念、方程、耦合特征与求解方法。 2、 课程名称与编码： 多相流 及其应用 （ 026211002） 学
9、分 /学时： 3 学分 /54 学时 教学 方式： 讲授、讨论 ; 考试方式： 笔试 适用专业： 工程力学、固体力学 课程 内容： 多相流的基本概念、主要参数、基本研究方法；多相流的基本方程及主要描述参数 ， 颗粒、气泡动力学 ； 多相流在各种流动工况下的特性；多相流的数值模拟；新发展的多相流专题。 6 3、 课程名称与编码： 复合材料与细观力学 （ 026211003） 学分 /学时： 3 学分 /54 学时 教学方式： 讲授、讨论 ; 考试方式： 笔试 适用专业： 固体力学、工程力学 课程 内容： 复合材料的基本概念、分类及应用，各向异性弹性力学基础；复合材料的宏观力学分析与方法， 层合板
10、结构的刚度、强度分析以及弯曲和振动分析；复合材料的有效性质和均匀化方法，复合材料的细观力学理论与夹杂理论等。 4、 课程名称与编码： 计算流体力学 （ 026211004） 学分 /学时： 3 学分 /54 学时 教学方式： 讲授、讨论 ; 考试方式： 笔试 适用专业： 固体力学、工程力学 课程 内容： 计算流体的形成与发展，流体的基本流动模式与分类，湍流的基本概念与湍流模型。两种常用的流体计算方法（有限差分法、有限体积法）的介绍和 算法，以及流体计算中的网格处理技术等。 5、 课程名称与编码： 有限元软件及并行计算技术 （ 026211005） 学分 /学时： 3 学分 /54 学时 教学方
11、式： 讲授、讨论 ; 考试方式： 笔试 适用专业： 固体力学、工程力学 课程 内容： 有限元方法的形成与发展，有限元分析的基本概念及流程，有限元方法在杆、梁和连续体中的应用。 MPI（ Message Passing Interface）编程工具和环境介绍，以及介绍如何通过7 MPI 的高级特征来编写更复杂的、更具有通用性和移植性的并行程序。 6、 课程名称与编码： 小波理论及应用（ 026211006） 学分 /学时： 3 学分 /54 学时 教学方式： 讲授 ; 考试方式： 笔试 适用专业： 固体力学、工程力学 （硕士阶段修过该课程的不再重复选修） 课程 内容： 主要介绍小波分析基本理论及
12、其发展概况，包括多分辨分析，尺度函数、小波函数的基本性质和构造方法，基于小波的分解与重构理论等；介绍小波的基本应用，包括数据、信号分析，以及在线性、非线性常微分、偏微分方程数值计算中的应用。 （二）方向 课 1、 课程名称与编码： 连续介质力学 （ 026501001） 学分 /学时： 3 学分 /54 学时 教学方式： 讲授 ; 考试方式： 笔试 适用专业： 固体力学、工程力学 （硕士阶段修过该 课程的不再 重复 选修） 课程 内容： 物体基本运动学，构形、运动、应变等的基本概念，运动基本方程与连续介质热力学，本构理论 及其本构不变量。弹性力学的基本理论与方程，流体力学的基本理论与方程，热弹
13、性固体和热粘性流体的本构理论和基本方程等。 8 2、 课程名称与编码： 力学中的数学方法 （ 026501002） 学分 /学时： 3 学分 /54 学时 教学方式： 讲授 ; 考试方式： 笔试 适用专业： 固体力学、工程力学 （硕士阶段修过该课程的不再重复选修） 课程 内容： 主要 讲授力学专业研究生在学习和研究中所需的数学基础知识及分析 求解力学问题的基本方法。主要内容涵盖张量分析、统计分析、微分几何、特殊函数和泛函分析等数学基础理论，以及变分原理、积分变换和加权残值法等建立和求解微 (积 )分方程的基本方法。 3、 课程名称与编码： 现代实验力学及方法 （ 026501003） 学分 /
14、学时： 3 学分 /54 学时 教学方式： 讲授 ; 考试方式： 笔试 适用专业： 固体力学、工程力学 （硕士阶段修过该课程的不再重复选修） 课程 内容： 实验力学基础知识，电测法的基本知识和应变测量技术，现代光测技术与光 弹基本理论与方法；极端环境下的测量方法与相关的实 例介绍等。 4、 课程名称与编码： 电磁固体力学 （ 026501004） 学分 /学时： 3 学分 /54 学时 教学方式： 讲授 ; 考试方式： 笔试 适用专业： 固体力学、工程力学 （硕士阶段修过该课程的不再重复选修） 9 课程 内容： 电磁固体力学的基本理论和最新发展动态、铁磁介质和结构的理论模型和数值方法；超磁致伸
15、缩材料的本构耦合理论及；超导悬浮系统的理论模型与数值耦合特征；高温超导基本理论交变损耗的计算等；高温超导悬浮实验介绍；磁电材料以及 CICC 超导电磁复合材料介绍初步。 5、 课程名称与编码： 风沙环境力学 （ 026501005） 学分 /学时： 3 学分 /54 学时 教学方式： 讲授 ; 考试方式： 笔试 适用专业： 固体力学、工程力学 （硕士阶段修过该课程的不再重复选修） 课程 内容： 沙粒、风场以及风沙流的主要性质与特性介绍；风场以及风沙流的测量、相关主要模型以及数值模拟结果；风尘地貌数值模拟以及防沙治沙工程，沙尘暴对无线电传输的影响。 6、 课程名称与编码： 非线性动力学 （ 02
16、6501006） 学分 /学时： 3 学分 /54 学时 教学方式： 讲授 ; 考试方式： 笔试 适用专业： 固体力学、工程力学 （硕士阶 段修过该课程的不再重复选修） 课程 内容： 系统介绍非线性动力学的相关基础知识和理论，包括非线性动力学研究的数值方法、混沌动力学数值特征、分岔的基本概念等内容；介绍在自然科学和工程领域中的一些重要分叉、混沌问题。 10 7、 课程名称与编码： 弹性稳定性理论 （ 026501007） 学分 /学时： 3 学分 /54 学时 教学方式： 讲授 ; 考试方式： 笔试 适用专业： 固体力学、工程力学 （硕士阶段修过该课程的不再重复选修） 课程 内容： 主要介绍力
17、学系统稳定性的基本概念、提法和判据；弹性系统稳定性的线性理论，弹性动力稳定 性的不稳定性区域的确定；梁、板、壳结构弹性稳定性的基本特征；大范围非线性问题的数值方法，非线性分叉及动力稳定性区域的数值追踪方法等。 8、 课程名称与编码： 颗粒软物质与计算仿真 （ 026501008） 学分 /学时： 3 学分 /54 学时 教学方式： 讲授 ; 考试方式： 笔试 适用专业： 工程力学 （硕士阶段修过该课程的不再重复选修） 课程 内容： 颗粒物质的基本静、动力学现象及相应的基本分析方法；球形颗粒间的接触力模型；基于软球模型的离散动力学方法；密集颗粒流及相应的多尺度结构；颗粒物质中的类固 -液相变现象及 非平衡统计力学方法。 9、 课程名称与编码： 电磁场数值分析 （ 026501009） 学分 /学时： 3 学分 /54 学时 教学方式： 讲授 ; 考试方式： 笔试 适用专业： 固体力学、工程力学
