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理论与应用力学

标准专业代码:080101
专业类别:本科
学位:理学学士或工学学士
学制:四年
大类:工学 >> 力学类
专业解读

理论与应用力学是一门研究力的原理和应用的学科。物质世界相互作用及机械运动就产生了力,力是怎样作用于物体的,磁力怎样改变物体的运动,力的方向、大小如何,万有引力是怎么回事?

这些关于力的问题都是研究的对象。这是一门具有较强应用性倾向的基础科学,同时也是多种学科的基础,如机械制造、土木建筑、天体力学等。研究涉及社会生活以及工业生产的方方面面,如大楼能够建多高,桥梁承重力是多少,车辆负荷多少吨,轮船吃水是多少,火车需要多大的牵引,火箭需要多大能量的燃料等。研究方法主要是通过量化的分析,解决最为基本的力学相关问题。我们以飞行力学为例来进一步说明:飞行力学是应用力学的一个分支,主要研究的是飞机在大气层内的运动规律,可以这么说,空气动力学让飞机飞了起来,而飞行力学则决定了飞机到底能飞得怎样。通过飞行力学理论,再综合飞机的空气动力数据、发动机性能数据、结构强度数据,就可以得出飞机的飞行性能数据:例如飞机能飞多高、能飞多快、能飞多远等等。在飞机设计过程中,通过空气动力学和飞行力学的计算,就可以在实机制造完成之前获得飞机大部分飞行性能数据。当飞机在飞行过程中发生故障或事故时,依靠飞行力学理论,通过分析飞机飞行数据记录仪(俗称黑匣子),就能够迅速的找到事故原因,对事故进行判断和处理。除此,依靠飞行力学还可以分析并改善飞机的操纵、稳定性能。我们以汽车为例来说明这个原理:当一辆小轿车和一辆载重卡车在同一条公路上行驶时,两辆车同时遇到了一个井盖。载重卡车由于体积和重量都比较大,一个井盖对它的影响可能微乎其微,驾驶室里的司机或许根本感觉不到这个小坑的存在。而对于小轿车来说,因为体积小重量轻,当行驶过一个井盖时汽车很可能带来一两下振动,让坐在车里的人感到很不舒服。这时我们可以认为,载重卡车的稳定性比小轿车好,因为它对外来的一个扰动(例如压过一个井盖)并不敏感。

再如,当小轿车与载重卡车遇到同样大小的一个转弯时,轿车司机可以很轻快地改变行驶方向,迅速完成一个漂亮的转弯。而载重卡车司机则不得不减慢速度,再用尽力气猛转方向盘使机车转向。这时我们又能够看到,小轿车的操纵性比载重卡车要好,因为它能够迅速根据驾驶员的操纵做出反应。

以上举例说明的稳定性与操纵性在飞机上也是一样的。在过去很长的一段时间内,飞机设计师必须根据飞机用途的要求,对飞机的稳定性与操纵性作平衡折中:稳定性好了操纵性就会变差,操纵性好了稳定性就会不足。可是当飞行力学和自动控制技术发展到一定程度后,依据飞行力学原理设计的自动控制系统,可以让飞机在正常飞行时像载重卡车一样稳定,在机动飞行时像小轿车一样灵活。由此,我们可以看出飞行力学在实际中的应用。

本专业旨在培养掌握力学的基本理论、基本知识和基本技能,能在力学及相关科学领域从事科研、教学、技术和管理工作的高级专门人才。主要课程开设数学分析、高等代数、数学物理方法、计算方法、程序设计、普通物理学、理论力学、材料力学、弹性力学、流体力学等。本专业毕业生适宜到厂矿企业、事业单位、技术和行政部门从事科技开发、应用研究、生产技术和管理工作,或到科研部门、高等和中等学校从事科学研究和教学工作,也可以继续攻读力学及与力学相关的工程学科、交叉学科的硕士学位。

学习本专业须注意以下几点:第一,理论与应用力学与物理分不开,更需要以数学为支撑。因此,学习者必须有较扎实的数学和物理基础,具有较强的分析和演算能力。第二,学习中将结合一定的工程及应用背景,掌握如何建立力学模型来分析问题的方法。因此,应用计算机帮助模拟和运算是必不可少的手段,学习者需要一定的计算机技能。

第三,我国高校研究纯理论力学的专业较少,一般设置的多为结合工程类的专业,如建筑力学、机械工程力学、材料力学、天体力学等。一般来说,社会对这类人才需求的特点可以概括为少而精。

理论与应用力学专业是四年制的本科专业,授予毕业生理学学士或工学学士学位。

理论与应用力学专业主要研究力学的基本理论知识,和建筑相关的知识,包含设计、施工、管理等问题。不同学校的培养方向会有一定的不同,大概的培养方向有航空航天类的纯力学方向、土建大类的复杂工程结构分析等。

理论与应用力学专业主要学习的课程有理论力学、材料力学、结构力学、弹性力学、结构动力学、流体力学、空气动力学、CAD与工程图学基础、流形上的微积分等。学校根据不同的发展方向会给学生设置不同的课程。

理论与应用力学专业是介于理论研究和应用工程之间的专业。许多学校对于这个专业的学生更加重视实践方面的教育,注重实践技能,所以学生的就业方向多在教育科研、厂矿企业的生产管理、汽车、机械、船舶等领域。如,到航空航天研究所、水利设计院、建筑设计院、金属研究所、自动化研究所等从事科研工作,到院校做教师,到一些汽车、机械船舶等领域的企业从事技术人员。

但需要注意的一点是,这个专业的岗位对人数的需求并不是很大。

发展前景与就业方向

目前,由于与力学及应用力学专业相关的行业快速发展,对专业人才需求渐旺,其中就包括对本专业人才的需求。受此影响,国内各开设理论及应用力学专业的高校,该专业的就业率普遍有上升的趋势,但是由于本专业工作的性质决定,需求总量仍然不大。因此,目前,理论与应用力学专业的就业状况仍然不尽如人意,有很大一部分学生在毕业后跳转到其它专业的工作去发展。但是,长远看,理论与应用力学的就业前景还是令人乐观的,目前,国内开设理论与应用力学专业的高校数量有限。每年毕业生的数量也十分有限,再加上需求的增长以及待遇的提高,理论与应用力学专业的就业状况会得到很大改善,工作满意度也会有大的提高。

就业方向

本专业学生毕业后可在建筑工程、岩土工程、地下工程、道路与桥梁工程等领域的设计、施工、开发、研究、教学、管理等单位从事技术或管理工作。如机械、土建、交通、材料、能源、水利、化工、航空航天等工业企业从事科学研究、技术开发、工程设计、实验研究、工程管理等工作。能够在科研机构,包括在航空航天研究所、水利设计院、建筑设计院、金属研究所、自动化研究所等院所从事理论研究和实验研究。能够在高等院校和中等专科学校从事力学教学与科研工作。

学生毕业后可在建筑工程、岩土工程、地下工程、道路与桥梁工程等领域的设计、施工、开发、研究、教学、管理等单位从事技术或管理工作。如机械、土建、交通、材料、能源、水利、化工、航空航天等工业企业从事科学研究、技术开发、工程设计、实验研究、工程管理等工作。能够在科研机构,包括在航空航天研究所、水利设计院、建筑设计院、金属研究所、自动化研究所等院所从事理论研究和实验研究。能够在高等院校和中等专科学校从事力学教学与科研工作。该专业适合升学考研。

公务员(中央国家机关)、公务员(省级机关)、公务员(地市级机关)、公务员(区县级及以下机关)、土木/土建/结构工程师、销售代表、科研人员、建筑施工现场管理、机械工程师、软件工程师、考研

就业率
(2021)86%-92%;(2020)80%-85%;(2019)78%-88%
平均薪资
(2020)15.63k;(2019)13.5k;(2018)11.11k
职业/岗位

【8.3%销售业务】区域销售专员/助理,电话销售,广深片区副经理(广东及深圳),河南信阳息县区域经理,行业销售经理,销售代表,北方区销售经理,大客户销售经理,销售经理,驻外办事处主任

【7.4%电子/电器通用技术】售前/售后技术支持工程师,结构室副主任,结构实习生,新材料设计技术负责人,道路/桥梁/隧道工程技术,硕士研究生,机械结构工程师,机构设计工程师,结构/土木/土建工程师,结构工艺员

【5.9%项目管理/协调】项目经理/项目主管,项目经理,项目经理/主管,项目管理/招投标,量产品质经理,高级主任,项目部,项目跟办员,项目主管,策划/项目负责人

【5.7%机械设计/制造】CNC/数控工程师,工艺员,流体工程师,安装主管,强度工程师,助理工程师,助理机械研发工程师,设计员,机电工程师,设计工程师

就业城市
(1)上海(23%);(2)深圳(14%);(3)广州(13%);(4)北京(11%);(5)成都(8%)
就业行业
(1)机械/设备/重工(13%);(2)新能源(13%);(3)建筑/建材/工程(12%);(4)教育/培训/院校(10%);(5)房地产(9%)

力学是以工程技术为背景的应用基础性专业,以理论、实验和计算机仿真为主要手段,研究工程技术中的普遍规律和共性问题,并直接为工程技术服务,涉及航空、航天、建筑、机械、汽车、环境、生物医学和造船等诸多领域。

理论与应用力学专业研究物质机械运动的规律及其应用,既是基础理论学科,又是工程应用学科。

培养目标:

本专业培养适应我国社会主义现代化建设需要,德、智、体等方面全面发展,具有较为扎实的数理基础、力学建模、实验技能和数值计算能力,能够在力学及相关科学或工程领域从事科学研究、技术开发及技术管理工作,或继续攻读硕士、博士学位的力学及相关学科的高层次研究人才或高校教师。

培养要求:

本专业学生主要学习工程力学的基本理论和基本知识,接受必要的工程技能训练,具有应用计算机和现代实验技术手段解决与力学有关的工程问题的基本能力。

毕业生能力要求:

1. 热爱祖国,具有良好的思想道德素质、强烈的民族自豪感和社会责任感,成为守法的合格公民;

2. 崇尚科学,热爱科学,具有较强的自我获取知识的能力,具有一定的创新意识和开拓精神,具有团队意识、合作精神和可持续发展能力,专业基础扎实,知识面广,知识结构合理;

3. 具有良好的身体素质和健全的人格,具有勇干进取和不屈不挠的品质;

4. 具有科学的世界观,具有较为扎实的数学、物理等自然科学基础,具有良好的人文、艺术和社会科学基础,有较强的文字表达能力;

5. 系统掌握本专业领域动力学、固体力学、流体力学、计算力学和实验力学等基础知识;

6. 具有初步的解决与力学有关的工程技术问题的能力,特别是力学建模的能力,了解学科前沿及发展趋势;

7. 具有较强的计算机应用能力和初步的工程计算分析与大型工程软件的应用和开发能力,能熟练掌握一种计算机编程语言;

8. 熟练掌握一门外语,较熟练地掌握文献查阅的方法。

核心知识领域:

理论力学、材料力学、弹性力学、流体力学、连续介质力学、实验力学、计算力学等。

主干学科:

力学。

就业方向:

可在大专院校和科研单位从事教学和科研工作,或在航空、航天、汽车、土建、机械、化工、船舶、电厂、核技术、生物医学工程等领域从事结构静力分析、振动、流场与传热传质等方面的理论分析、数值计算、实验和大型工程软件的应用与开发等方面的工作,可以继续攻读力学及相关专业硕士学位研究生。

就业热门城市:

上海、北京、深圳、广州、武汉、杭州、成都、苏州、南京和佛山等。

就业热门行业:

新能源、汽车及零配件、机械/设备/重工、建筑/建材/工程、互联网/电子商务、金融/投资/证券、房地产、电子技术/半导体/集成电路等。

未来可从事职业岗位:

机械工程师、结构工程师、CAE工程师、销售助理、行政助理、销售工程师、销售经理。

中山大学和西北工业大学。

  • 就业景气指数
    43
  • 开设院校数
    12

本专业与高中科目相关度

  • 语文
  • 数学
  • 英语
  • 物理
  • 化学
  • 生物
  • 计算机
  • 历史
  • 政治
  • 地理
  • 美术
  • 音乐
  • 体育