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這類力…熱…電耦合效應做深入的研究。以“ics”為代表的微機械、微工藝、微控制等方面的發展,將會極大地推動對力…熱…電…磁耦合效應的研究。

(2)流體力學

今後,太空梭和新一代的超聲速民航機的成功研製將首先取決於流體力學的進展。在有關的高溫空氣動力學中必須放棄原先的熱力學平衡的假定。吸氣式發動機中h2。o2在超聲速流動狀態下的混合、點火等,都是過去的理論和實踐未能解決的難題。超聲速流邊界層的控制、減阻以及降噪控制等也帶來一系列新問題。

(3)一般力學

一般力學近來已開始進入生物體運動問題的研究,研究了人和動物行走、奔跑及跳躍中的力學問題。這種在宏觀範圍內對生物體進行的研究,已經帶來了一些新的結果。億萬年生物進化的結果,的確把最佳化的運動機能賦與了生存下來的物種。對其進一步研究,可以提供生物進化方向的理性認識,也可為人類進一步提高某些機構或機械的效能提供方向性的指導。以下幾個方面的問題應當給予充分重視:(1)固體的非平衡/不可逆熱力學理論;(2)塑性與強度的統計理論;(3)原子乃至電子層次上子系統(原子鍵,位錯,空位等缺陷)的動力學理論。為深入進行這些研究,應當充分利用與開發計算機模擬(如分子動力學)和現代宏、細、微觀實驗與觀測技術。工科離不開力學。在工科基礎課中,開設了不同的力學課程:理論力學,假設物體不發生變形。用傳統數學物理方法研究一切質點,物體的運動,靜力學和動力學原理,機械原理的理論基礎。材料力學,傳統方法研究物體在各種載荷下,包括靜力,靜扭矩,靜彎矩,振動。碰撞等,機械零部件和裝配設計。機械加工的理論基礎。流體力學,研究一切流體在容器、管道中運動規律和力學特性。液壓、氣動、熱分析的理論基礎。分析力學,使用計算數學方法分析力學有限元素法,把受力物件拆解成有限個元素,對每個元素進行受力分析,透過聯立偏微分方程組,用泛函求解,計算出每個元素,每個節點的應力應變。聯立方程組可化為剛度矩陣和自由度組成的矩陣方程。

(4)生物力學

當今生物力學發展正經歷著深刻的變化。生命科學與包括力學在內的基礎和工程科學交叉、融合目前已愈來愈成為當今生命科學的研究熱點,同時也是力學學科的新生長點。基礎研究逐步精細化及定量化,大量資料的積累要求模型化及數學化,為生物力學研究開闢了新的用武之地。現代分子和細胞生物學既提出大量新課題,又帶來了許多新工具,推動著生物力學由宏觀向微(細)觀深入、並強調宏…微(細)觀相結合。實際應用的不斷湧現,催生著以解決與應用相關的工程技術問題為目標的新的生物工程學。這一新的生物工程學遠遠超出了基於微生物的、以發酵工程為標誌的生物技術及以醫療儀器研發為目標的生物醫學儀器這兩個傳統的領域。不斷尋求新的力學和物理原理與方法,與生命科學及其它基礎和工程科學進一步融合,已成為當今生物力學發展的主要特色。當今生物力學正經歷從“xxbio=bio…x”(交叉)到“bioxx=x…bio”(融合)的轉變。在基礎研究層面上,它將與生物物理學、生物數學、生物資訊學、生物化學等緊密結合,重點研究生物學的定量化和精確化問題;在應用研究層面上,組織工程、藥物設計與輸運、血流動力學、骨…肌肉…關節力學等正在或已經得到臨床或工業界的認同,其核心是解決關鍵技術問題。

當前生物力學的發展特點可大致歸納為:內涵擴大(生物醫學工程;生物工程),有機融合(生命科學與基礎和工程科學),微觀深入(細胞…亞細胞…分子層次;定量生物學),以及宏觀…微觀相結合(組織工程、器官力學;資訊整合與

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