發(fā)布時(shí)間：2017-01-12所屬分類(lèi)：工程師職稱(chēng)論文瀏覽：1次
摘 要： 工程力學(xué)與環(huán)境科學(xué)的結(jié)合是研究有關(guān)物質(zhì)宏觀運(yùn)動(dòng)規(guī)律，以及其應(yīng)用的科學(xué)，下面是小編搜集整理的一篇 高級(jí)工程師論文 ：探究工程力學(xué)理論在環(huán)境科學(xué)中應(yīng)用的論文范文，供大家閱讀參考。 摘 要：工程力學(xué)是力學(xué)的一個(gè)分支，它主要涉及機(jī)械、土建、材料、能源
工程力學(xué)與環(huán)境科學(xué)的結(jié)合是研究有關(guān)物質(zhì)宏觀運(yùn)動(dòng)規(guī)律，以及其應(yīng)用的科學(xué)，下面是小編搜集整理的一篇高級(jí)工程師論文：探究工程力學(xué)理論在環(huán)境科學(xué)中應(yīng)用的論文范文，供大家閱讀參考。
摘 要：工程力學(xué)是力學(xué)的一個(gè)分支，它主要涉及機(jī)械、土建、材料、能源、交通、航空、船舶、水利、化工等各種工程與力學(xué)結(jié)合的領(lǐng)域。從工程上的應(yīng)用來(lái)說(shuō)，工程力學(xué)它包括：質(zhì)點(diǎn)及剛體力學(xué)，固體力學(xué)，流體力學(xué)，結(jié)構(gòu)力學(xué)，材料力學(xué)，土力學(xué)，巖體力學(xué)等。
關(guān)鍵詞：工程力學(xué) 環(huán)境科學(xué) 綜合應(yīng)用
1 工程力學(xué)與環(huán)境科學(xué)的學(xué)科交叉理論
工程力學(xué)是20世紀(jì)50年代末出現(xiàn)的。首先提出這一名稱(chēng)并對(duì)這個(gè)學(xué)科做了開(kāi)創(chuàng)性工作的是中國(guó)學(xué)者錢(qián)學(xué)森。
在20世紀(jì)50年代，出現(xiàn)了一些極端條件下的工程技術(shù)問(wèn)題，所涉及的溫度高達(dá)幾千度到幾百萬(wàn)度，壓力達(dá)幾萬(wàn)到幾百萬(wàn)大氣壓，應(yīng)變率達(dá)百萬(wàn)分之一～億分之一秒等。在這樣的條件下，介質(zhì)和材料的性質(zhì)很難用實(shí)驗(yàn)方法來(lái)直接測(cè)定。為了減少耗時(shí)費(fèi)錢(qián)的實(shí)驗(yàn)工作，需要用微觀分析的方法闡明介質(zhì)和材料的性質(zhì);在一些力學(xué)問(wèn)題中，出現(xiàn)了特征尺度與微觀結(jié)構(gòu)的特征尺度可比擬的情況，因而必須從微觀結(jié)構(gòu)分析入手處理宏觀問(wèn)題;出現(xiàn)一些遠(yuǎn)離平衡態(tài)的力學(xué)問(wèn)題，必須從微觀分析出發(fā)，以求了解耗散過(guò)程的高階項(xiàng);由于對(duì)新材料的需求以及大批新型材料的出現(xiàn)，要求尋找一種從微觀理論出發(fā)合成具有特殊性能材料的“配方”或預(yù)見(jiàn)新型材料力學(xué)性能的計(jì)算方法。在這樣的背景條件下，促使了工程力學(xué)的建立。工程力學(xué)之所以出現(xiàn)，一方面是迫切要求能有一種有效地手段，預(yù)知介質(zhì)和材料在極端條件下的性質(zhì)及其隨狀態(tài)參量變化的規(guī)律;另一方面是近代科學(xué)的發(fā)展，特別是原子分子物理和統(tǒng)計(jì)力學(xué)的建立和發(fā)展，物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)及其運(yùn)動(dòng)規(guī)律已經(jīng)比較清楚，為從微觀狀態(tài)推算出宏觀特性提供了基礎(chǔ)和可能。
總的來(lái)說(shuō)，工程力學(xué)具有現(xiàn)代工程與理論相結(jié)合的特點(diǎn)，有很大的知識(shí)面和靈活性，對(duì)國(guó)家現(xiàn)代化建設(shè)具有重大意義。
2工程力學(xué)理論在環(huán)境科學(xué)中的發(fā)展
2.1環(huán)境與力學(xué)的學(xué)科特點(diǎn)
工程力學(xué)雖然還處在萌芽階段，很不成熟，而且繼承有關(guān)老學(xué)科的地方較多，但作為力學(xué)的一個(gè)新分支，確有一些獨(dú)具的特點(diǎn)。工程力學(xué)著重于分析問(wèn)題的機(jī)理，并借助建立理論模型來(lái)解決具體問(wèn)題。只有在進(jìn)行機(jī)理分析而感到資料不夠時(shí)，才求助于新的實(shí)驗(yàn)。
工程力學(xué)注重從微觀到宏觀，以往的技術(shù)科學(xué)和絕大多數(shù)的基礎(chǔ)科學(xué)，都是或從宏觀到宏觀，或從宏觀到微觀，或從微觀到微觀，而工程力學(xué)則建立在近代物理和近代化學(xué)成就之上，運(yùn)用這些成就，建立起物質(zhì)宏觀性質(zhì)的微觀理論，這也是工程力學(xué)建立的主導(dǎo)思想和根本目的。
雖然工程力學(xué)引用了近代物理和近代化學(xué)的許多結(jié)果，但它并不完全是統(tǒng)計(jì)物理或者物理化學(xué)的一個(gè)分支，因?yàn)闊o(wú)論是近代物理還是近代化學(xué)，都不能完全解決工程技術(shù)里所提出的各種具體問(wèn)題。工程力學(xué)所面臨的問(wèn)題往往要比基礎(chǔ)學(xué)科里所提出的問(wèn)題復(fù)雜得多，它不能單靠簡(jiǎn)單的推演方法或者只借助于某一單一學(xué)科的成就，而必須盡可能結(jié)合實(shí)驗(yàn)和運(yùn)用多學(xué)科的成果。
2.2研究?jī)?nèi)容和方向
工程力學(xué)主要研究平衡現(xiàn)象，如氣體、液體、固體的狀態(tài)方程，各種熱力學(xué)平衡性質(zhì)和化學(xué)平衡的研究等。對(duì)于這類(lèi)問(wèn)題，工程力學(xué)主要借助統(tǒng)計(jì)力學(xué)的方法。
工程力學(xué)的研究工作，目前主要集中三個(gè)方面：高溫氣體性質(zhì)，研究氣體在高溫下的熱力學(xué)平衡性質(zhì)(包括狀態(tài)方程)、輸運(yùn)性質(zhì)、輻射性質(zhì)以及與各種動(dòng)力學(xué)過(guò)程有關(guān)的弛豫現(xiàn)象;稠密流體性質(zhì)，主要研究高壓氣體和各種液體的熱力學(xué)平衡性質(zhì)(包括狀態(tài)方程)、輸運(yùn)性質(zhì)以及相變行為等;固體材料性質(zhì)，利用微觀理論研究材料的彈性、塑性、強(qiáng)度以及本構(gòu)關(guān)系等。
工程力學(xué)研究方向主要有：非線性力學(xué)與工程、工程穩(wěn)定性分析及控制技術(shù)、應(yīng)力與變形測(cè)量理論和破壞檢測(cè)技術(shù)、數(shù)值分析方法與工程應(yīng)用、工程材料物理力學(xué)性質(zhì)、工程動(dòng)力學(xué)與爆破。
3工程力學(xué)理論在環(huán)境科學(xué)中的應(yīng)用
3.1材料力學(xué)與環(huán)境
材料力學(xué)在生活中的應(yīng)用十分廣泛。大到機(jī)械中的各種機(jī)器，建筑中的各個(gè)結(jié)構(gòu)，小到生活中的塑料食品包裝，很小的日用品。各種物件都要符合它的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性要求才能夠安全、正常工作，所以材料力學(xué)就顯得尤為重要。
利用材料力學(xué)中卸載與在加載規(guī)律得出冷作硬化現(xiàn)象，工程中常利用其原理以提高材料的承載能力，例如建筑用的鋼筋與起重的鏈條，但冷作硬化使材料變硬、變脆，是加工發(fā)生困難，且易產(chǎn)生裂紋，這時(shí)應(yīng)采用退火處理，部分或全部地材料的冷作硬化效應(yīng)。
3.2固體力學(xué)與環(huán)境
自然界中存在著大至天體，小至粒子的固態(tài)物體和各種固體力學(xué)問(wèn)題。人所共知的山崩地裂、滄海桑田都與固體力學(xué)有關(guān)。現(xiàn)代工程中，無(wú)論是飛行器、船舶、坦克，還是房屋、橋梁、水壩、原子反應(yīng)堆以及日用家具，其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)都應(yīng)用了固體力學(xué)的原理。
固體力學(xué)研究的內(nèi)容既有彈性問(wèn)題，又有塑性問(wèn)題;既有線性問(wèn)題，又有非線性問(wèn)題。在固體力學(xué)的早期研究中，一般多假設(shè)物體是均勻連續(xù)介質(zhì)，但近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的復(fù)合材料力學(xué)和斷裂力學(xué)擴(kuò)大了研究范圍，它們分別研究非均勻連續(xù)體和含有裂紋的非連續(xù)體。
固體力學(xué)的研究對(duì)象按照物體形狀可分為桿件、板殼、空間體、薄壁桿件四類(lèi)。薄壁桿件是指長(zhǎng)寬厚尺寸都不是同量級(jí)的固體物件。在飛行器、船舶和建筑等工程結(jié)構(gòu)中都廣泛采用了薄壁桿件。
3.3流體力學(xué)與環(huán)境
流體力學(xué)中研究得最多的流體是水和空氣。它的主要基礎(chǔ)是牛頓運(yùn)動(dòng)定理和質(zhì)量守恒定理，常常還要用到熱力學(xué)知識(shí)，有時(shí)還用到宏觀電動(dòng)力學(xué)的基本定律、本構(gòu)方程和高等數(shù)學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)。
4結(jié)論
工程力學(xué)與環(huán)境科學(xué)的結(jié)合是研究有關(guān)物質(zhì)宏觀運(yùn)動(dòng)規(guī)律，以及其應(yīng)用的科學(xué)。工程給力學(xué)提出問(wèn)題，力學(xué)的研究成果改進(jìn)工程設(shè)計(jì)思想，兩者相輔相成，共同發(fā)展，成熟。工程力學(xué)在生活的方方面面都有著應(yīng)用，且有非常強(qiáng)的實(shí)用性，所以我們非常有必要學(xué)好，運(yùn)用好工程力學(xué)知識(shí)與實(shí)踐意義較強(qiáng)的學(xué)科的結(jié)合。
