《力学与工程概论》课程学习论文集

2007级本科生理论与应用力学专业土木工程专业《力学与工程概论》课程学习论文集（总第2集）周又和编辑土木工程与力学学院2008年1月8日2目录页码编者的话……………..……………………………………………………………..4任课教师周又和教授简介……………………..………………………………….6本课程内容编写者郑晓静教授简介………………………………………………8学习论文选录部分——50篇漫谈力学与其他学科的交叉……………………………………………………..10材料力学之我见………………………………………………….………….14航空航天工程与力学……………………………………………………………..18浅谈我对力学的认识……………………………………………….…….24弹性力学小窥……………………………………………………………….…….32爆炸力学概述……………………………………………………………….…….36沉积岩体的研究及其力学问题…………………………………………….…….41空气动力学简介…………………………………………………………….…….45复合材料力学……………………………………………………………….…….49生活中的力学现象在航空航天技术中的应用…………………………….…….53仿生力学漫谈……………………………………………………………….…….58浅谈土力学与结构力学…………………………………………………….…….63生物力学的发展及应用…………………………………………………….…….69地球动力学浅谈…………………………………………………………….…….73关注材料力学……………………………………………………………….…….77我对混沌的认识…………………………………………………………….…….82界面力学概述……………………………………………………………….…….86谈岩体力学………………………………………………………………….…….90浅谈我国环境水力学研究………………………………………………….…….94神奇的压电效应与压电材料……………………………………………….…….97力学在汽车车身中的应用………………………………………………….……103我看空气动力学…………………………………………………………….……1073力学与植物生长………………………………………………………………..112力学在土木工程中的应用……………………………………………………..116浅谈天体力学…………………………………………………………………..121我所认识的流体力学…………………………………………………………..126力学与农业生产………………………………………………………………..131我眼中的建筑与力学…………………………………………………………..134钢筋混凝土结构建筑抗震浅谈………………………………………………..138浅谈材料力学…………………………………………………………………..144通过“城市交通流模型”的研究浅谈科学研究过程………………………..149从美学角度欣赏力学………………………………………………………..154空气动力学浅谈………………………………………………………………..160力学学科发展的状况与趋势——力学中的交叉学科………………………..163永远的丰碑——郭永怀……………………………………………………….169固体力学的发展史………………………………………………………….178对力学的一些认识……………………………………………………………..185工程力学之浅谈张力结构体系………………………………………………..189应用广泛的空气动力学………………………………………………………..192简述天体力学…………………………………………………………………..197混凝土概述及其裂缝的“罪魁祸首”……………………………………..…201结构力学概论………………………………………………………………..…204浅谈预应力混凝土……………………………………………………………..209浅谈运动生物力学……………………………………………………………..213量子力学的历史与发展……………………………………………………..…217从山西煤窑看结构可靠性理论………………………………………………..220岩石力学简介…………………………………………………………………..223浅谈气体动力学在F1赛车运动中的应用…………………………………229力学与连续介质思想浅识……………………………………………………..232浅谈弹性力学…………………………………………………………………..235学习体会的电子邮件选录部分——5篇（贾元斌、方建设、陈森、许学庆、田壮）………………………………..2414编者的话本科生的科研训练和科学素养的培养是新时期高等学校开展创新人才培养的重要环节，如何在本科生教育中加强培养与专业有关的科学精神和创新能力一直是我们开展本科生教学关注的重点。自1999年以来，我们在“宽口径、厚基础、重实践、后发有力”的办学理念下，针对兰州大学理论与应用力学专业的本科生各教学环节通过加强教学与科研相结合来来加强对学生科学素质与能力的训练，在新生第一学期开设《力学与工程概论》课程是其重要的实施途径之一，并一直安排学术带头人郑晓静教授来组织课程内容的编写和主讲该课程。经过几年的教学实践，我们逐步完善并完成了全套PPT课件的制作。自土木工程专业建立以来，先由该专业学生选修本课程的学习，在取得良好效果后发展为指定选修课，并与力学专业学生一道上课。我们在调整教学培养计划以加强实践课程的同时，还采取了全体教授与副教授为本科生上课、具有硕士研究生学位以上的专业教师担任本科生班主任等措施来保证本科生的教学质量和创新能力的培养。这些不仅为本学科的后续人才（如研究生和教师的补充）提供了保证，也促进了教师的知识面扩展、科研能力的提高以及本学科的发展。目前，兰州大学力学学科在岗教师中有正教授6人、副教授4人；其中周又和教授和郑晓静教授为国家杰出青年科学基金获得者、宝钢教育基金会授予的“全国高校优秀教师特等奖”、甘肃省政府授予的“甘肃省优秀专家“称号；周又和博士于2000年任教育部”长江学者奖励计划”特聘教授、2006年获中国科协授予的“西部开发突出贡献奖”和中国教科文卫体工会授予的“全国师德标本”称号；继郑晓静教授于1997年入选“教育部跨世纪人才基金”获得者后，武建军、黄宁、王省哲、高原文4位教师于2004-2006年先后入选为“教育部新世纪优秀人才支持计划”；武建军、马崇武、黄宁3位教师被中国力学学会授予“全国力学教学优秀讲师奖”，等等。在科研方面，各教授、副教授主持有各类基金项目，包括国家973项目、国家自然科学基金重点项目与面上项目等，承担的科研经费由1999年的100余万元上升到目前的400余万元，2006年以周又和教授为主体教师团队入选为教育部“长江学者创新团队”，一批年轻教师得以成长。在学科与研究平台建设方面，继1981年固体力学专业被批准为首批博士与硕士点后，2003年工程力学硕士点被批准设立，2004年力学一级学科博士后科研流动站被人事部批准设立，2005年工程力学专业博士点和力学一级学科硕士点被批准设立，同年底“西部灾害与环境力学”教育部重点实验室被批准建设；2005年底“理论与应用力学”本科专业被批准为甘肃省科研与人才培养基地，2006年开始招生；与中国地震局兰州地震研究所、甘肃省地震局一道申请的“兰州地球物理野5外观测站”于2007年获科技部批准建设。2007年，力学学科的固体力学被批准为国家级重点学科，成为拥有力学一级学科下的国家级重点学科的二十所高校之一，这是我校力学学科长期建设取得突出成绩的标志。与此同时，《理论力学》课程于2007年也入选为国家级精品课程，教学研究项目“高水平教师团对建设与本科生创新能力培养的互动模式”获2007年度甘肃省教学成果一等奖，周又和也于同年获甘肃省高校教学名师奖。《力学与工程概论》课程的主要内容包括：力学学科的主要框架，主要历史进程、重大成果以及作出重要贡献的科学家，力学对自然科学、工程和技术科学、人类社会发展的推动，以及力学学科的前沿研究领域等。通过这一课程的教学，使学生对力学科的历史和现状具有总体性的了解，从而扩大了学生的视野和激发了学生的学习热情。在课程考核方面也进行了一些改革，主要采用类似国外的做法，即通过学生撰写论文方式来进行。同学们对这一课程的学习表现出很高的积极性，对此都给出了积极的响应，在两周内按时提交了学习的论文，部分还提交了PPT文本和学习体会的电子邮件，其内容涉及到力学的各个方面。可以想象，受同学们的专业知识限制，其能力还尚未达到写出相关领域研究进展状况的原创性论文。但通过从已有资料系统中搜集和整理出可供同学们学习的资料汇集，很多仍然需要同学们通过后续的专业知识来深入理解和掌握，这对于作为一门初学的通识课程学习总结，使学生了解力学的现状和发展前沿、推动学生的专业课学习积极性、提高科学素养和学习写作规范论文等方面都将是有益的。因此，在此向同学们特别提醒这一学习论文集尚不是科研研究论文集，后者需要各位作者独立写出的论文，这需要在以后的论文写作中特别注意。从同学们在本课程学习后的学习论文中可以看出：同学们表现出认真负责的态度，对力学专业的重要性和发展前景的认识均有很大提高，这是我感到非常欣慰的！在理论与应用力学基地班首届学生于2006年进入本学院学习该课程并编辑出第一本学习论文集后，在同学学习与交流中已取得了良好的效果，本文集是这一课程考试改革方式的继续。由于受篇幅所限，从135位学生的学习论文中只挑选了50篇编辑成本集子，也可能遗漏了一些好的习作，在此特致歉意！读完同学们完成的习作，使我们任课教师也开阔了眼界，同时也为同学们的认真和进步而高兴！期待同学们茁壮成长，树立高度的责任感，在今后的人生征途中为实现推进我国科学研究和工程应用水平作出应有的贡献！因时间仓促，存在错误在所难免，请各位见谅！任课教师：周又和教授2007年1月8日62007年任课教师周又和教授简介周又和教授，生于1957年5月。现任兰州大学土木工程与力学学院院长、教育部“长江学者奖励计划”特聘教授，兰州大学固体力学博士点与力学博士后科研流动站负责人，兰州大学固体力学研究所所长，兰州大学工程与科学高性能计算中心主任，西部灾害与环境力学教育部重点实验室主任及其复杂力学系统仿真研究中心主任。兼任兰州大学校学术委员会委员，教育部“春晖计划”兰州大学基地学术委员会主任委员，《应用基础与工程科学学报》、《振动工程学报》、《计算力学学报》、《力学与实践》编委，教育部力学教学指导委员会委员，教育部力学专业教学指导分委员会副主任，中国力学学会理事，中国力学学会固体力学专业委员会委员、计算力学专业委员会特邀委员、理性力学与力学方法专业委员会委员，甘肃省力学学会理事长、上海交通大学与华中科技大学兼职教授等。周又和教授分别于1982年1月和1984年12月在华中科技大学（原华中工学院）力学系获工学学士与硕士学位；1989年12月在兰州大学力学系获理学博士学位；先后在兰州大学力学系任副教授（1992）、教授（1996）。1993年9月至1994年7月在美国肯塔基大学与智能结构领域的知名学者H.S.Tzou教授从事合作研究；1994年7月至1995年7月作为外国研究员在日本东京大学核工程研究实验室与该室主任教授、日本应用电磁材料与力学学会会长、国际应用电磁学与力学杂志主编、国际电磁固体力学知名学者KenzoMiya教授在电磁固体力学领域开展合作研究，取得了具有实质性进展的创新成果，促成日本应用电磁材料与力学学会向兰州大学捐资300万日元的研究生奖励基金。1998年6-12月和2002年3-5月在美国加州大学与Q.Jiang教授合作从事压电体表面声波信息器件的力-电耦合研究。1999年10月被教育部批准为“长