固体力学研究方向范文
时间：2023-12-28 17:50:47
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关键词 工程力学 环境科学 综合应用
中图分类号：X-019 文献标识码：A
1 工程力学与环境科学的学科交叉理论
工程力学是20世纪50年代末出现的。首先提出这一名称并对这个学科做了开创性工作的是中国学者钱学森。
在20世纪50年代，出现了一些极端条件下的工程技术问题，所涉及的温度高达几千度到几百万度，压力达几万到几百万大气压，应变率达百万分之一～亿分之一秒等。在这样的条件下，介质和材料的性质很难用实验方法来直接测定。为了减少耗时费钱的实验工作，需要用微观分析的方法阐明介质和材料的性质；在一些力学问题中，出现了特征尺度与微观结构的特征尺度可比拟的情况，因而必须从微观结构分析入手处理宏观问题；出现一些远离平衡态的力学问题，必须从微观分析出发，以求了解耗散过程的高阶项；由于对新材料的需求以及大批新型材料的出现，要求寻找一种从微观理论出发合成具有特殊性能材料的“配方”或预见新型材料力学性能的计算方法。在这样的背景条件下，促使了工程力学的建立。工程力学之所以出现，一方面是迫切要求能有一种有效地手段，预知介质和材料在极端条件下的性质及其随状态参量变化的规律；另一方面是近代科学的发展，特别是原子分子物理和统计力学的建立和发展，物质的微观结构及其运动规律已经比较清楚，为从微观状态推算出宏观特性提供了基础和可能。
总的来说，工程力学具有现代工程与理论相结合的特点，有很大的知识面和灵活性，对国家现代化建设具有重大意义。
2工程力学理论在环境科学中的发展
2.1环境与力学的学科特点
工程力学虽然还处在萌芽阶段，很不成熟，而且继承有关老学科的地方较多，但作为力学的一个新分支，确有一些独具的特点。工程力学着重于分析问题的机理，并借助建立理论模型来解决具体问题。只有在进行机理分析而感到资料不够时，才求助于新的实验。
工程力学注重从微观到宏观，以往的技术科学和绝大多数的基础科学，都是或从宏观到宏观，或从宏观到微观，或从微观到微观，而工程力学则建立在近代物理和近代化学成就之上，运用这些成就，建立起物质宏观性质的微观理论，这也是工程力学建立的主导思想和根本目的。
虽然工程力学引用了近代物理和近代化学的许多结果，但它并不完全是统计物理或者物理化学的一个分支，因为无论是近代物理还是近代化学，都不能完全解决工程技术里所提出的各种具体问题。工程力学所面临的问题往往要比基础学科里所提出的问题复杂得多，它不能单靠简单的推演方法或者只借助于某一单一学科的成就，而必须尽可能结合实验和运用多学科的成果。
2.2研究内容和方向
工程力学主要研究平衡现象，如气体、液体、固体的状态方程，各种热力学平衡性质和化学平衡的研究等。对于这类问题，工程力学主要借助统计力学的方法。
工程力学的研究工作，目前主要集中三个方面：高温气体性质，研究气体在高温下的热力学平衡性质（包括状态方程）、输运性质、辐射性质以及与各种动力学过程有关的弛豫现象；稠密流体性质，主要研究高压气体和各种液体的热力学平衡性质（包括状态方程）、输运性质以及相变行为等；固体材料性质，利用微观理论研究材料的弹性、塑性、强度以及本构关系等。
工程力学研究方向主要有：非线性力学与工程、工程稳定性分析及控制技术、应力与变形测量理论和破坏检测技术、数值分析方法与工程应用、工程材料物理力学性质、工程动力学与爆破。
3工程力学理论在环境科学中的应用
3.1材料力学与环境
材料力学在生活中的应用十分广泛。大到机械中的各种机器，建筑中的各个结构，小到生活中的塑料食品包装，很小的日用品。各种物件都要符合它的强度、刚度、稳定性要求才能够安全、正常工作，所以材料力学就显得尤为重要。
利用材料力学中卸载与在加载规律得出冷作硬化现象，工程中常利用其原理以提高材料的承载能力，例如建筑用的钢筋与起重的链条，但冷作硬化使材料变硬、变脆，是加工发生困难，且易产生裂纹，这时应采用退火处理，部分或全部地材料的冷作硬化效应。
3.2固体力学与环境
自然界中存在着大至天体，小至粒子的固态物体和各种固体力学问题。人所共知的山崩地裂、沧海桑田都与固体力学有关。现代工程中，无论是飞行器、船舶、坦克，还是房屋、桥梁、水坝、原子反应堆以及日用家具，其结构设计都应用了固体力学的原理。
固体力学研究的内容既有弹性问题，又有塑性问题；既有线性问题，又有非线性问题。在固体力学的早期研究中，一般多假设物体是均匀连续介质，但近年来发展起来的复合材料力学和断裂力学扩大了研究范围，它们分别研究非均匀连续体和含有裂纹的非连续体。
固体力学的研究对象按照物体形状可分为杆件、板壳、空间体、薄壁杆件四类。薄壁杆件是指长宽厚尺寸都不是同量级的固体物件。在飞行器、船舶和建筑等工程结构中都广泛采用了薄壁杆件。
3.3流体力学与环境
流体力学中研究得最多的流体是水和空气。它的主要基础是牛顿运动定理和质量守恒定理，常常还要用到热力学知识，有时还用到宏观电动力学的基本定律、本构方程和高等数学、物理学、化学的基础知识。
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北京工业大学2015年硕士研究生拟招生学科目录
院（所）、学科代码、名称 学科方向 招生人数 考试科目 备注 001 机械工程与应用电子技术学院 223 0801 力学 _ 01动力学与控制 _ 02固体力学 _ 03流体力学 _ 04工程力学 27 ①101思想政治理论 ②201英语一 ③301数学一 ④811理论力学或812材料力学I 080200 机械工程 _ 01数字化设计与制造技术 _ 02精密数控加工与自动化装备 _ 03现代焊接技术与自动化装备 _ 04机电系统控制及自动化 _ 05机构及机器人系统分析与控制 _ 06机械及微机电系统结构设计 78 ①101思想政治理论 ②201英语一 ③301数学一 ④811理论力学或812材料力学I或813电工学 0804 仪器科学与技术 _ 01精密测试技术与仪器 _ 02现代测控技术及方法 _ 03计算机测试与控制技术 _ 04智能仪器与虚拟仪器技术 23 ①101思想政治理论 ②201英语一 ③301数学一 ④803电子技术I或812材料力学I或813电工学 085201 机械工程（专业学位） _01数字化设计与制造及装备 _02现代机械系统设计 _03机电液一体化设计与制造 _04现代测控技术与仪器 _05高端装备强度与动态分析 95 ①101思想政治理论 ②204英语二 ③302数学二 ④809工程力学或813电工学 002 电子信息与控制工程学院 232 0809 电子科学与技术 _ 01信号处理与电路 _ 02数字多媒体信息技术 _ 03信息光电子学与光通信 _ 04超大规模集成电路设计与系统集成 _ 05电子器件、射频和功率集成电路及可靠性 58 ①101思想政治理论 ②201英语一 ③301数学一 ④822信号与系统或823半导体物理 1、01-02方向选822； 2、03-05方向选823。 0810 信息与通信工程 _ 01语音与音频信号处理 _ 02多媒体通信技术 _ 03信号处理理论与通信技术 _ 04图像与视频信号处理 30 ①101思想政治理论 ②201英语一 ③301数学一 ④822信号与系统 0811 控制科学与工程 _ 01自动控制理论及其应用 _ 02测控技术与自动化系统 _ 03智能系统与智能信息处理 _ 04信息融合与自主导航 _ 05计算机控制技术及其应用 63 ①101思想政治理论 ②201英语一 ③301数学一 ④821自动控制原理 085208 电子与通信工程（专业学位） _ 01信号与信息处理及其应用技术 _ 02图像处理与模式识别技术 _ 03多媒体通信技术 _ 04无线通信技术 _ 05嵌入式系统技术 35 ①101思想政治理论 ②204英语二 ③302数学二 ④822信号与系统 085210 控制工程（专业学位） _ 01工业过程的建模、控制与优化 _ 02系统工程（系统优化与决策） _ 03信息管理系统 _04生产过程综合自动化 _ 05智能控制与智能系统 30 ①101思想政治理论 ②204英语二 ③302数学二 ④821自动控制原理 085209 集成电路工程（专业学位） _ 01集成电路设计 _02集成电路制备工艺及相关技术研究 _03微电子器件检测与可靠性评价技术 16 ①101思想政治理论 ②204英语二 ③302数学二 ④823半导体物理 004 建筑工程学院 246 0814 土木工程 _01工程抗震减震与城市综合防灾减灾理论、方法和技术 _02结构新体系与高性能材料 _03结构全寿命设计、健康监测与可持续发展 _04岩土与地下工程安全风险分析、评价方法和技术 _05工程施工技术与风险管理 _06水环境恢复工程及水质处理保障技术 _07建筑环境控制及能源利用技术 119 ①101思想政治理论 ②201英语一或203日语 ③301数学一 ④841结构力学 或833土力学与地基基础 或843钢筋混凝土结构 或 845水分析化学与水力学；或846传热学Ⅰ或867流体力学Ⅱ 1、土木工程（含工民建、道桥等）或相近专业考生报考方向可选01～05，考试科目可选841或833或843； 2、给排水或相近专业考生报考方向可选06，考试科目可选845； 3、暖通或相近专业考生报考方向可选07，考试科目应选846或867。 0823 交通运输工程 _ 01道路与铁道工程 _ 02交通运输规划与管理 _ 03交通信息工程及控制 4 ①101思想政治理论 ②201英语一 ③301数学一 ④848道路工程 或 849交通工程或832交通信息与控制 1、01方向选848； 2、02-03方向选849或832。 0815 水利工程 _ 01水文学及水资源 _ 02水力学及河流动力学 _ 03水工结构工程 _ 04水利水电工程 _ 05港口、海岸及近海工程 10 ①101思想政治理论 ②201英语一或203日语 ③301数学一 ④841结构力学或844水力学Ⅱ 085213 建筑与土木工程（专业学位） _01工程抗震减震与城市综合防灾减灾理论、方法和技术 _02结构新体系与高性能材料 _03结构全寿命设计、健康监测与可持续发展 _04岩土与地下工程安全风险分析、评价方法和技术 _05工程施工技术与风险管理 _06工程项目管理及信息化 _07水环境恢复工程及水质处理保障技术 _08建筑环境与能源利用技术 100 ①101思想政治理论 ②204英语二或203日语 ③302数学二 ④841结构力学或833土力学与地基基础或845水分析化学与水力学 或846传热学Ⅰ或867流体力学Ⅱ 1、土木工程（含工民建、道桥等）或相近专业考生报考方向可选01～06，考试科目可选841或833或843； 2、给排水或相近专业考生报考方向可选07，考试科目可选845； 3、暖通或相近专业考生报考方向可选08，考试科目应选846或867。 085222 交通运输工程（专业学位） _01道路交通安全理论与道路工程技术 _02交通规划与交通控制理论及方法 _03智能交通、仿真与可持续发展整合体系 5 ①101思想政治理论 ②204英语二 ③302数学二 ④848道路工程或849交通工程或832交通信息与控制 1、01方向选848； 2、02-03方向选849或832。 1256 工程管理（专业学位） _ 00不区分研究方向 8 ①199管理类联考综合能力 ②204英语二 005 环境与能源工程学院 152 070304 物理化学 _01能源材料物理化学 _02催化化学 _03纳米材料物理化学 _04界面物理化学与分离技术 11 ①101思想政治理论 ②201英语一 ③684物理化学I ④887无机化学II · 0807 动力工程及工程热物理 _ 01可再生能源利用及先进环境能源理论与技术 _ 02强化传热传质理论与工程应用 _ 03制冷低温系统及其环保节能理论与技术 _ 04车辆及动力系统节能、净化与控制 23 · ①101思想政治理论 · ②201英语一 · ③301数学一 · ④851传热学Ⅱ或852工程热力学 0817 化学工程与技术 _ 01绿色化学与精细有机化工 _ 02工业催化与纳米科学 _ 03膜科学与化工分离技术 _ 04材料化学理论与应用 _ 05先进材料合成及催化应用 25 ①101思想政治理论 ②201英语一 ③302数学二 ④814物理化学Ⅲ或820有机化学I或878化工原理 0830 环境科学与工程 _ 01环境规划与污染防治 _ 02污染控制化学 _ 03环境分析与监测 _ 04环境规划与管理 _ 05水污染控制工程 _ 06大气污染控制工程 28 ①101思想政治理论 ②201英语一或203日语 ③302数学二 ④856环境影响评价或857微生物基础I或858环境工程学 1、只有05方向招日语考生； 2、01-04方向，选856； 3、05方向选857； 4、06方向选858。 085206 动力工程（专业学位） _01可再生能源利用与先进环境能源技术 _02能源动力系统优化及工程应用 _03制冷低温系统及其节能环保技术 _04动力机械及车辆动力系统节能、净化与控制 32 ①101思想政治理论 ②204英语二 ③302数学二 ④851传热学Ⅱ或852工程热力学
085229 环境工程（专业学位） _01水污染控制工程 _02大气污染控制工程 _03环境规划与管理 33 ①101思想政治理论 ②204英语二 ③302数学二 ④856环境影响评价或857微生物基础I或858环境工程学 1、01方向选857； 2、02方向选858； 3、03方向选856。 006 应用数理学院 98 0701 数学 _ 01基础数学 _ 02应用数学 _ 03运筹学与控制论 _ 04科学计算 35 ①101思想政治理论 ②201英语一 ③663数学分析 ④865高等代数 0714 统计学 _ 01非参数统计与数据分析 _ 02应用统计 _ 03生物统计 _ 04金融工程与应用概率 _ 05经济统计 14 ①101思想政治理论 ②201英语一 ③663 数学分析 ④865 高等代数 0702 物理学 _ 01理论物理 _ 02凝聚态物理 _ 03光学 25 ①101思想政治理论 ②201英语一 ③662普通物理I ④861量子力学或863光学 1、01方向选861； 2、02方向选861或863； 3、03方向选863。 0803 光学工程 _ 01脉冲激光技术与应用 _ 02信息光学与应用 _ 03微纳光学 _ 04光电传感与检测技术 7 ①101思想政治理论 ②201英语一 ③301数学一 ④828激光原理 0252 应用统计（专业学位） _01生物医学统计 _02精算统计 _03数量金融 _04质量管理统计 17 ①101思想政治理论 ②204英语二 ③303数学三 ④432统计学 007 计算机学院 151 0812 计算机科学与技术 _ 01 计算机系统结构 _ 02 计算机软件与理论 _ 03计算机应用技术 _ 04 信息安全 68 ①101思想政治理论 ②201英语一 ③301数学一 ④895 计算机学科专业基础 085211 计算机技术（专业学位） _ 01计算机网络技术 _ 02计算机软件技术 _ 03计算机应用技术 _ 04信息安全技术 83 ①101思想政治理论 ②204英语二 ③302数学二 ④896数据结构 009材料科学与工程学院 140 0805 材料科学与工程 _ 01生态环境材料与资源循环技术 _ 02稀土、难熔金属等功能材料 _ 03高性能结构材料技术 _ 04先进材料加工技术 _ 05光电信息与高效能源材料 80 ①101思想政治理论 ②201英语一或203日语 ③302数学二 ④875材料科学基础 085204 材料工程（专业学位） _ 01生态环境材料与资源循环技术 _ 02稀土、难熔金属等功能材料 _ 03高性能结构材料技术 _ 04先进材料加工技术 _ 05光电信息与高效能源材料 60 ①101思想政治理论 ②204英语二或203日语 ③302数学二 ④875材料科学基础 011 经济与管理学院 182 1201 管理科学与工程 _ 01技术与项目管理 _ 02战略管理与社会网络 _ 03信息管理与信息系统 _ 04城市管理 _ 05运作管理与质量管理 _ 06金融工程 25 ①101思想政治理论 ②201英语一或203日语 ③303数学三 ④801管理学或804经济学原理或805数据库技术与应用 0202 应用经济学 _01金融学 _02国际贸易学 _03产业经济学 _04区域经济学 _05数量经济学 _06统计学 _07劳动经济学 25 ①101思想政治理论 ②201英语一 ③303数学三 ④804经济学原理 1202 工商管理 _ 01会计学 _ 02企业管理 _ 03旅游管理 _ 04技术经济及管理 13 ①101思想政治理论 ②201英语一或203日语 ③303数学三 ④801管理学或804经济学原理 1251 工商管理硕士（专业学位） _ 00不区分研究方向 99 ①199管理类联考综合能力 ②204英语二 1252 公共管理硕士（专业学位） _ 00不区分研究方向 20 ①199管理类联考综合能力 ②204英语二 012 建筑与城市规划学院 60 0833 城乡规划学 _ 01城乡规划理论与方法 _ 02居住区规划与设计 _ 03城市设计与景观规划 _ 04历史城市与街区保护规划 _ 05城市防灾减灾规划 15 ①101思想政治理论 ②201英语一 ③633城市规划原理 ④503城市规划与设计 接收建筑学、城市规划学(含园林景观)专业的考生报考。 0851 建筑学（专业学位） _01都市建筑设计及理论 _02历史建筑的保护与更新 _03建筑与城市绿色环境技术 _04城市设计方法及理论 40 ①101思想政治理论 ②201英语一 ③355建筑学基础 ④504建筑快速设计 接收建筑学、城市规划学专业的考生报考。 085237 工业设计工程（专业学位） _ 00不区分研究方向 5 ①101思想政治理论 ②204英语二 ③337工业设计基础 ④502产品设计 接收工业设计、产品设计、艺术设计专业等相关专业考生报考。
013 激光工程研究院 66 0803 光学工程 _ 01 激光先进制造技术 _ 02 非金属材料的激光加工技术 _ 03 先进光纤激光技术 _ 04 超短脉冲激光技术 _ 05 高功率固体激光技术 _ 06 高功率半导体激光技术 _ 07 微纳光学与微纳制造 _ 08 生物光子学 30 ①101思想政治理论 ②201英语一 ③301数学一 ④828激光原理或812材料力学I或875材料科学基础或886生物化学 0702 物理学 _ 01 激光与材料相互作用 _ 02 激光光电子学 _ 03 强场与超快光子学 6 ①101思想政治理论 ②201英语一 ③662普通物理I ④828激光原理或864光电子学或861量子力学 085202 光学工程（专业学位） _ 01激光先进制造技术与工程 _ 02高功率激光技术与系统 _ 03激光3D打印技术 30 ①101思想政治理论 ②204英语二 ③302数学二 ④828激光原理或875材料科学基础或812材料力学I 014 人文社会科学学院 30 0303 社会学 _ 01社会学 _ 02人口学 _ 03社会工作 _ 04社会建设与社会管理 10 ①101思想政治理论 ②201英语一或202俄语或203日语 ③652社会学理论 ④877社会学方法 0352 社会工作（专业学位） _ 01社区工作与服务 _ 02社会服务管理 _ 03企业社会工作 20 ①101思想政治理论 ②201英语一或202俄语或203日语 ③331社会工作原理 ④437社会工作实务 015 生命科学与生物工程学院 74 0710 生物学 _ 01细胞生物学与基因工程 _ 02化学生物学与分子医学 _ 03天然产物与生物有机化学 _ 04生物信息学与系统生物学 _ 05分子检测与生物芯片 _ 06生物力学与生物电子学 30 ①101思想政治理论 ②201英语一 ③621细胞生物学或683分析化学或662普通物理I ④854有机化学或886生物化学或806电子技术 1、01、05方向选621和886； 2、02-03方向选683和854或886； 3、04方向选662和854或886； 4、06方向选662和806。 0831 生物医学工程 _ 01生物医学电子与信息处理 _ 02生物力学及医学应用 _ 03化学生物学与分子检测 _ 04分子设计与生物信息学 _ 05药物合成工艺与新技术 11 ①101思想政治理论 ②201英语一 ③301数学一 ④806电子技术或812材料力学1或886生物化学 1、01方向选806； 2、02方向选806或812； 3、03-05方向选886。 085230 生物医学工程（专业学位） _ 01生物医学电子与医疗仪器 _ 02生物力学及医学应用 _ 03生物制药工程 _ 04分子医学工程 _ 05蛋白质组学与基因组学 33 ①101思想政治理论 ②204英语二 ③302数学二 ④806电子技术或854有机化学或886生物化学 1、01-02方向选806； 2、03-05方向选854或886。 018 外国语学院 8 0502 外国语言文学 _ 01应用语言学 _ 02英美文学 _ 03商务外语 8 ①101思想政治理论 ②261二外日语或262二外法语 ③610基础英语 ④816高级英语 025 软件学院 107 0835 软件工程 _ 01软件工程理论、技术与应用 _ 02嵌入式计算与物联网 _ 03数字媒体技术 15 ①101思想政治理论 ②201英语一 ③301数学一 ④893软件工程学科专业基础 085212 软件工程（专业学位） _ 01 物联网软件与系统 _ 02 软件工程技术与应用 _ 03 数字媒体技术与应用 _ 04 嵌入式软件与系统 _ 05 软件工程服务与应用 92 ①101思想政治理论 ②204英语二 ③302数学二 ④892软件专业基础综合 026 固体微结构与性能研究所 22 0702 物理学 _ 01研究及发展先进“显微学”表征技术、装置及设备 _ 02跨尺度先进材料显微结构与性能关系研究 _ 03研究发展新材料、新器件及新应用 11 ①101思想政治理论 ②201英语一 ③662普通物理I ④862固体物理 0805 材料科学与工程 _ 01研究及发展先进“显微学”表征技术、装置及设备 _ 02跨尺度先进材料显微结构与性能关系研究 _ 03研究发展新材料、新器件及新应用 11 ①101思想政治理论 ②201英语一 ③302数学二 ④875材料科学基础 028 高等教育研究所 16 0401 教育学 _ 01高等教育与大学管理 _ 02高等工程教育 _ 03学生事务管理 _ 04大学教学论 _ 05现代教育技术 8 ①101思想政治理论 ②201英语一 ③630教育学专业基础综合 0451 教育硕士（专业学位） _ 01教育管理 _ 02心理健康教育 _ 03现代教育技术 8 ①101思想政治理论 ②201英语一 ③333教育综合 ④教育管理与教学论 或 教育技术综合 1、01-02方向选教育管理与教学论； 2、03方向选教育技术综合。 029 循环经济研究院 12 020106 人口、资源与环境经济学 _ 01循环经济理论与模式 _ 02资源经济理论与应用 _ 03环境经济管理与评价 5 ①101思想政治理论 ②201英语一 ③303数学三 ④810资源经济学 0202J1 资源环境与循环经济（交叉学科） _ 01循环经济理论与模式 _ 02资源经济理论与应用 _ 03“城市矿产”理论与应用 2 ①101思想政治理论 ②201英语一 ③303数学三 ④815生态经济学 0805J2/0830J3 资源环境与循环经济（交叉学科） _ 01资源循环科学与技术 _ 02“城市矿产”开发与应用 _ 03环境污染防治与管理 5 ①101思想政治理论 ②201英语一 ③302数学二 ④817环境材料基础 欢迎资源循环、材料、环境、生态类等相关理工科考生报考
036 学院 10 010108 科学技术哲学 _ 01科学技术与社会研究 _ 02工程伦理学 _ 03生态哲学与可持续发展问题研究 5 ①101思想政治理论 ②201英语一 ③620科学技术史 ④825哲学 0305 理论 _ 01基本原理 _ 02中国化研究 _ 03思想政治教育 5 ①101思想政治理论 ②201英语一 ③651基本原理 ④883思想政治教育基本原理 035 艺术设计学院 22 1305 设计学 _ 01 产品设计 _ 02 环境设计 _ 03 服装与服饰设计 _ 04 工艺美术 _ 05 数字媒体艺术 _ 06 视觉传达设计 7 ①101思想政治理论 ②201英语一 ③622设计史论 ④505快题设计 505考试为6小时。 1351 艺术（专业学位） _ 01 产品设计 _ 02 环境设计 _ 03 服装与服饰设计 _ 04 工艺美术 _ 05 数字媒体艺术 _ 06 视觉传达设计 _ 07 动画 _ 08 绘画 _ 09 雕塑 8 ①101思想政治理论 ②204英语二 ③622设计史论 或 619美术史论 ④505快题设计 或 506专业创作 1、01-04方向选622和505。 2、05-09方向选619和506。 3、506和505考试时间为6小时。 085237 工业设计工程 _01 工业设计 _02 设计管理 _03 交互设计 7 ①101思想政治理论 ②204英语二 ③337工业设计基础 ④502产品设计 报考02设计管理的考生须有两年以上工作经验，专业不限。 039 城市交通学院 87 0823 交通运输工程 _ 01交通规划理论与方法 _ 02道路与交通工程设计方法 _ 03交通安全理论与技术 _ 04智能交通控制与信息处理 _ 05路基路面结构与材料 _ 06道路养护与运营管理 23 ①101思想政治理论 ②201英语一 ③301数学一 ④848道路工程 或 849交通工程或832交通信息与控制 1、01-04方向选849或832； 2、05-06方向选848。 085222 交通运输工程（专业学位） _01交通规划技术 _02交通管理与工程设计 _03交通信息与控制技术 _04道路设施设计与施工技术 _05道路养护与管理 23 ①101思想政治理论 ②204英语二 ③302数学二 ④848道路工程或849交通工程或832交通信息与控制 1、01-03方向选849或832； 2、04-05方向选848。 0812 计算机科学与技术 _ 01智能交通信息处理 _ 02虚拟现实与交通仿真 _ 03物联网信息感知与智能处理 _ 04智能人机交互与多媒体技术 _ 05交通大数据智能处理技术 21 ①101思想政治理论 ②201英语一 ③301数学一 ④895 计算机学科专业基础 085211 计算机技术（专业学位） _ 01智能交通信息处理 _ 02虚拟现实与交通仿真 _ 03物联网信息感知与智能处理 _ 04智能人机交互与多媒体技术 _ 05交通大数据智能处理技术 5 ①101思想政治理论 ②204英语二 ③302数学二 ④896数据结构 0811 控制科学与工程 _ 01智能交通系统控制 _ 02自主车辆与车路协同 _ 03交通图像与视频信号处理与分析 _ 04交通信息智能化处理 8 ①101思想政治理论 ②201英语一 ③301数学一 ④821自动控制原理 085210 控制工程（专业学位） _ 01智能交通系统管理与控制技术 _ 02智能车辆与车路协同控制技术 _ 03交通信息处理方法与应用 _ 04交通图像与视频信号处理技术 7 ①101思想政治理论 ②204英语二 ③302数学二 ④821自动控制原理
篇3
[关键词] LCD；隔垫物；有限元分析
[中图分类号] TN141.9 [文献标识码] A
1 引言
随着科学技术的日趋高速发展，近年来液晶显示屏（LCD）被广泛地应用于各类电子产品中，并逐渐取代了传统显示屏。由于液晶显示屏具有微功耗、无辐射、不闪烁、重量轻、体积小等独到优异的特性，因此液晶显示技术被广泛地用于工业、商业以及军事等各领域的电子产品中，如：电视机、计算机、手机、数字相机和军用仪器仪表上的液晶显示屏等[1]。
液晶显示屏是一个复杂的层合结构，主要由玻璃基板、液晶层、偏振片等部分组成。其中的液晶层主要是由液晶材料和层间隔垫物[2]等构成的，由于液晶层厚度一般在几微米，大约只有玻璃基板的1/100，又由于液晶屏本身的复杂结构使得液晶屏的研究成为一个难题，因此合理的简化液晶层就具有实际的意义。现有对液晶屏方面的研究主要有屏幕的加固以及温度作用下的分析等[3-4]。文献[4]中的液晶层未考虑其中隔垫物的作用，这不符合液晶层的结构特点。本文综合考虑层中液晶和隔垫物的作用，采用复合材料力学方法进行分析，旨在为液晶屏的研究提供帮助。
2 理论分析
液晶屏各部分的材料参数，如表1所示。根据图1a中列形隔垫物的分布形式，取图1b中的体积代表单元，图1中深色的为隔垫物，浅色的为液晶。根据复合材料力学中的分析方法[5]，将其简化为一种均质材料，得到材料参数的理论值分别为：
E1=3.0MPa，E2（=E3）=24.0GPa，v31（=v21）=0.18，v13（=v12）≈0，v23（=v32）=0.23，G31（=G12）=1.15MPa，G23=9.96GPa，α1=175.2×10-6℃-1，α2=（=α3）=8.31×10-6℃-1。
3 液晶层有限元模型分析
建立液晶层的二维模型，检验热膨胀系数理论值的有效性。由于液晶和玻璃隔垫物是两种不同的材料，因此在两者交界的边缘处，应力的变化会比较剧烈，而中间部分的位移分布会比较均匀。为此，根据图1b所示的结构，建立边长为480 μm的二维分析模型，如图2所示，是由液晶和玻璃隔垫物所组成的非均质液晶层模型，设x方向为液晶层宽度方向，z方向为液晶层厚度方向。
选用四节点四边形的Plane42单元[6]，如图3所示，令x=0，z=0边界法线方向的位移为0，令温度的改变量为Δt=20 ℃，读取模型中间处沿x、z方向的位移值，求得热膨胀系数的有限元值，与理论值的比较列于表2。
由表2可见，热膨胀系数的理论值和有限元值吻合良好，误差较小。
4 液晶屏有限元模型分析
建立二维的液晶屏模型，图4所示为简化的液晶屏模型结构及各部分的几何尺寸。如图5所示，模型尺寸为20 mm×1.008 mm，两层玻璃基板厚度均为0.5 mm，中间液晶层厚度为0.008 mm，各层长度均为20 mm；其中图5a的二维非均质模型的液晶层是由隔垫物和液晶构成的非均质层，图5b的二维均质模型的液晶层采用本文中简化的均质材料层。
在二维非均质模型液晶层下表面z=0边界处沿z方向施加位移约束，在模型左端x=0边界处沿x方向施加位移约束。取0 ℃为参考温度，令温度上升30 ℃，模型各部分的材料参数取表1中相应的数值。
均质模型与非均质液晶层模型的约束条件和温度变化情况相同，仅将液晶层的材料参数设定为根据复合材料力学方法求得的理论值。图6所示为网格划分情况。
为检验模拟结果，如图7所示，分别读取非均质模型和均质模型相同位置处沿x、z方向的位移，点的位置位于x=12 mm处，分别取液晶层上中下表面和玻璃基板上表面的点作为比较对象，两种模型各点位移的比较结果列于表3中，表中的误差为均质模型相对于非均质模型的。
由表3可见，均质模型和非均质模型相应位置各点处的位移吻合良好，误差均在0.1%以内。
5 总结
本文将由液晶和一种列形玻璃隔垫物构成的液晶层视为一种均质材料层，通过ANSYS有限元计算软件建立二维液晶层模型对此简化模型的热膨胀系数进行了检验，建立了液晶屏的二维均质和非均质模型并对两种模型中相同位置点的位移进行了比较，结果表明在温度变化时本文建立的简化模型是可行的。
参考文献：
[1]毛学军.液晶显示技术[M].北京：电子工业出版社，2008.
[2]张麦丽，王秀峰，张方辉等.液晶显示器用隔垫物的研究现状与最新进展[J].液晶与显示，2004，19（1）：24-29.
[3]曹允，王勇，范彬等.加固液晶显示器关键技术[J].光电子技术，2011，31（2）：73-77.
[4]华懿魁，冯奇斌，牛红林.加固液晶显示器高温环境下热应力探究[J].现代显示，2012，（7）：38-44.
[5]沈观林，胡更开.复合材料力学[M].北京：清华大学出版社，2006：230-252.
篇4
关键词：燃烧；燃烧技术；教学内容；热能与动力工程
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）21-0055-02
目前，化石燃料在世界各国能源中占有主导地位，约占全球能源消费的87%，而且在未来可以预见的时期内，全球能源结构仍是以化石燃料为主，其他新型能源为辅的格局。随着社会和科技的发展，对能源的需求越来越多，能源短缺已成为一个全球各国共同面临的现实问题。由于化石燃料的大规模使用，其所带来的环境污染问题也日趋严重。目前，节能减排已成为世界各国当前和未来的重要发展目标。研究和开发高效、低污染燃烧装置，提高燃料燃烧能量利用率，减少对环境的污染，是目前世界各国迫切需要解决的重大关键技术。
哈尔滨工程大学基于当前对节能减排的迫切需求，自2006年起，在动力与能源工程学院热机专业本科教学计划中，开设了“燃料与燃烧”课程；自2007年起，分别在硕士研究生和博士研究生相关专业培养计划中开设了“高等燃烧学”和“燃烧学的理论方法及应用”等课程。
一、“燃料与燃烧”课程定位
哈尔滨工程大学作为工业和信息化部直属学校，其动力与能源工程学院热能与动力工程专业是国家级特色专业，同时拥有工信部教学中心和黑龙江省级教学示范中心。作为燃烧机械的基础，“燃料与燃烧”与大学普通物理、工程热力学和流体力学等多门基础课程密切衔接，课程在科学理论指导下，密切联系实际工程应用。通过课程学习，可以拓宽学生专业眼界，了解燃烧学科发展前沿和发展重点，培养学生综合运用知识的能力和动手能力。“燃料与燃烧”课程对于培养学生的独立思考能力、创新能力和团队合作能力具有重要作用[1，2]。自2006年设课以来，“燃料与燃烧”一直作为本科热能与动力工程专业的骨干基础课程。
“燃料与燃烧”课程的教学水平直接影响我校热机各专业方向的学生素质和教学质量。对“燃料与燃烧”课程进行教学内容改革，提高其教学质量，对于提升哈尔滨工程大学热能与动力工程专业在国内的影响和地位具有重要意义。
二、“燃料与燃烧”课程教学内容设计
除基础理论部分外，“燃料与燃烧”课程中工程应用部分教学内容更新很快。随着科学技术的不断发展，燃烧技术不断进步，燃料及燃烧装置不断推陈出新，相应教学内容也需不断随时更新，要求授课教师有坚实和广阔的理论基础，掌握国内外燃烧理论和技术的最新发展。
哈尔滨工程大学是我国进行船舶动力装置研究和培养该领域高层次创新人才的重要基地，近年来对高性能船舶动力装置进行了大量深入的研究，承担完成了包括工信部高技术船舶项目、省市部委项目和各级基金项目等多项课题研究，对发动机预混燃烧、扩散燃烧、均质燃烧、稀薄燃烧和低温燃烧等燃烧模式均有深入的研究，取得了多项具有国内外先进水平的研究成果，发表了大量的相关论文和专利。这些科研成果为“燃料与燃烧”课程教学和师资平台搭建提供了丰富的资源，对“燃料与燃烧”的教学改革起到了很大的推动作用。
随着燃料技术、燃烧技术和燃烧装置的不断发展和进步，为满足教学需求，及时反映燃烧技术的最新进展，我校教学团队编写了《燃料与燃烧》本科教材。该教材是根据船舶动力装置燃烧的特点，基于我校“三海一核”教学和学科的研究特色编写的。《燃料与燃烧》教材系统阐述了燃烧的基本原理和理论；详细讲述了燃料动力学燃烧的计算方法，详细论述了燃烧热力学和燃烧化学反应动力学，着重介绍了船舶动力装置涉及的预混燃烧和油滴蒸发控制的扩散燃烧；最后，为及时反映燃烧技术的研究进展，增添了新型船舶动力装置所采用的高效低排放燃烧技术[3]。在教材的编撰过程中，大量引用了我校燃烧理论和燃烧装置研究领域相关教师及硕博研究生的研究成果和国内外最新研究进展。教材内容丰富新颖、专业针对性强，可为我校及其他院校热能与动力工程专业各研究方向本科生奠定系统的专业理论知识。通过课程学习，使学生在掌握扎实理论知识的同时，获取燃料与燃烧相关工程应用知识。教材强调了“燃料与燃烧”课程教学内容的系统性、理论性以及工程应用性，编写过程中注重了教学内容的易懂性，和培养学生应用所学知识、实际动手实验以及团队合作的能力。
通过“燃料与燃烧”课程的教学，使学生对燃料性质、燃烧现象的本质以及燃烧基本理论有一定的认识，进而掌握燃烧技术中所必须的热化学、燃烧动力学及燃烧过程的基本知识与基本理论。掌握动力机械中气态、液态和固态燃料的相互关系和区别，以及它们的特性、燃烧特点和规律，包括闪点、着火点和自燃点，不同燃料闪点、着火点和自燃点的变化规律，以及着火的形式和条件、火焰的传播、燃烧产物的生成机理等。课程侧重预混气的爆震、层流预混燃烧、气体扩散燃烧和燃料液滴燃烧等与动力机械密切相关的燃烧理论[3]。
国内外对动力装置节能减排的要求实质上推动了燃料、燃烧理论及燃烧装置的快速发展，为确保“燃料与燃烧”课程教学内容能充分反映相关理论和技术的发展，最新国内外燃料技术、新型燃烧技术及燃烧装置应作为课程教学的重点更新内容。“燃料与燃烧”课程先后介绍了燃料及燃料特性、化学反应动力学、燃烧理论和燃烧装置等，涵盖了燃料、燃料的燃烧计算、燃烧化学动力学、燃烧反应系统的守恒方程、着火理论和燃烧界限、预混燃烧、扩散燃烧、液体燃料的燃烧、固体燃料燃烧、燃烧排放控制和燃烧装置等方面的教学内容。课程各教学模块内容主要包括：（1）燃料，主要包括燃料的来源、种类、组成，燃料性质、参数及变化规律，燃料物性计算方法；（2）燃烧过程的物质平衡与热平衡，包括生成焓、反应焓、燃烧焓，固体燃料、液体燃料和气体燃料的理论空气需求量，实际空气供给量和空气过量系数，完全燃烧产物生成量、成分和密度，不完全燃烧产物及燃烧过程的质量检测，燃烧温度和热离解对燃烧温度的影响；（3）燃烧与化学平衡，重点为化学反应速度及化学平衡，反应度与平衡常数的关系；（4）化学反应动力学，内容包括基元反应、质量作用定律、反应级数，化学反应速率及其影响因素、各种级的单步化学反应，链锁反应；（5）燃烧系统守恒方程，分子传输方程，基本守恒方程，流动边界与热边界层；（6）着火和燃烧界限，热自燃理论、强迫着火、熄火、着火爆炸与熄火现象为化学动力学控制的燃烧问题，燃烧界限的影响因素；（7）预混气的燃烧，重点为燃烧波及其区别、瑞利公式、雨果尼奥曲线、雨果尼奥曲线上熵的分布、爆震波后已燃气的速度与当地声速的比较、查普曼-焦格特爆震波速度的确定、爆震波的速度、开爆震性和化学反应动力学决定的爆震极限；（8）层流预混火焰，主要包括热理论，参数对火焰传播速度的影响，火焰驻定原理，火焰淬熄；（9）层流扩散燃烧，主要内容为伯克和舒曼理论的基本假定和求解方法、燃料射流的唯象分析（层流火焰高度和湍流火焰高度）和层流扩散火焰射流（层流射流的混合和有化学反应的层流射流）；（10）气体湍流燃烧，重点为湍流火焰的唯象方法；（11）液体燃料的扩散燃烧，主要包括单油滴的蒸发及质量燃烧速度，气流中的燃料液滴，火焰的位置、燃料蒸汽、氧气、产物及温度的分布、喷雾燃烧及油滴群燃烧；（12）固体燃料的燃烧，内容包括固体燃料的燃烧过程、固体碳粒的燃烧（扩散燃烧、动力燃烧和过渡燃烧）、碳粒燃烧的化学反应（碳和氧的反应、碳和二氧化碳的反应、碳和水蒸汽的反应、一氧化碳的分解反应）、多孔性碳粒的燃烧、二次反应对碳粒燃烧的影响、碳粒燃烧速率及燃尽时间、灰分对碳燃烧的影响、固体燃料的燃烧方式和燃烧装置；（13）燃烧排放控制，包括燃烧过程中NOx、SOx和颗粒等污染物的生成机理，影响污染物生成的因素，控制污染物排放的技术措施（改变燃烧途径的措施和后处理措施）；（14）液体和气体燃烧技术及燃烧装置，主要包括船舶动力装置（船舶柴油机、船用锅炉和船用燃气轮机等）的燃烧技术。
三、结论
“燃料与燃烧”是当今国内能源动力类本科专业前沿课程之一。作为哈尔滨工程大学动力与能源工程学院热机专业方向的一门核心基础课程，“燃料与燃烧”在我校热能与动力工程本科教学体系中扮演着重要角色。通过对““燃料与燃烧”课程教学内容设计的探讨，确定了以船舶动力装置共性燃烧理论作为基本的教学内容，用国内外最新燃料与燃烧技术的发展更新课程教学内容，以期夯实学生的专业理论知识、扩展学生的眼界、提高学生的综合素质。根据燃料和燃烧应用技术的发展，尤其是船舶发动机行业燃烧技术的发展，及时更新、丰富和优化课程教学内容，是实现课程教学目标、培养创新型人才的关键。通过教学内容的设计和改革，我校近几年的教学实践表明，“燃料与燃烧”课程教学取得了良好的效果。
参考文献：
[1]苏磊.《燃烧学》教学有感[J].中国科教创新导刊，2009，（34）：134.
篇5
关键词:汽车换热器; 风室试验台; 特性曲线; FLUENT
中图分类号:U464.333; O35; TB115文献标志码:A
收稿日期:2008-[KG*9〗10-[KG*9〗21修回日期:2009-[KG*9〗12-[KG*9〗02
基金项目: 长江学者和创新团队发展计划
作者简介: 何炜(1983―),男,安徽安庆人,硕士研究生,研究方向为汽车空气动力学与热环境,(E-mail);
杨志刚(1961―),男,辽宁鞍山人,教授,博导,博士,研究方向为车辆工程及空气动力学,(E-mail)
通信作者: 王东(1972―),男,哈尔滨人,副教授,博士,博士后,研究方向为汽车及发动机的气动热力学,(E-mail)
CFD analysis on wind chamber test-bed for
automobile heat exchanger
HE Wei, YANG Zhigang, WANG Dong
(Shanghai Automotive Wind Tunnel Center, Tongji Univ., Shanghai 201804, China)
Abstract: To support the airflow numerical computation of automobile front-end and engine compartment, the modeling and numerical simulation of a wind chamber test-bed for automobile heat exchanger are performed based on FLUENT; the airflow in the wind chamber is analyzed; and the Computational Fluid Dynamics(CFD) verification is evaluated according to the airflow characteristics. The 3D uncompressible Navier-Stokes equations are solved for the model with tetrahedral mesh, and the velocity-pressure coupling is performed by SIMPLE method. The spatial discretization is second order upwind scheme and the temporal discretization is second order implicit scheme. The realizable k-ε model is used to simulate the turbulence flow for the air in the wind chamber. The velocity inlet which is used to set the wind flow rate and the pressure outlet are used for the model while the solid walls are treated as no-slip boundary conditions with unbalanced wall function. An ideal effect is obtained with the comparison between the computational results and the design criteria with less than 5% pressure drop error of the nozzle. The design basically meets the precision requirement of the equipment. So the results can provide some references for the wind chamber design.
Key words: automobile heat exchanger; wind test-bed; characteristic curve; FLUENT
0引言
在汽车前端和发动机舱内流动的数值计算中,由于冷凝器和散热器实际部件本身构造的复杂性,在数值计算中很难对其进行直接模拟,只能采用近似数值解法代替.这要求将真实模型以1组特性参数的形式应用于数值计算软件相应的模块中,使其尽量接近真实状况以满足分析要求.以FLUENT为例,将冷凝器和散热器按多孔介质[1]模型处理,其数值计算需要阻力损失等性能曲线.
汽车换热器风室试验台是为汽车换热部件提供性能试验的平台,同时也可以为热管理部件性能的数值分析提供试验验证.文献[2]从工程角度,基于结构尺寸、测量范围、测量精度和系统控制等几个方面设计风室试验台.在投入使用之前,需要对其性能进行校核和分析,使其更好地满足试验需求.本文运用计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)方法对风室试验台进行建模、计算和分析,并将结果与试验设计标准进行比较,同时分析风室内部的流动状况,从校核的角度对风室设计进行评价.
1计算模型与方法
1.1计算模型
图 1车用换热器风室试验台根据GB/T 1236―2000[3]设计本风室试验台(简称风室).该风室由多喷嘴流量测量系统[4-6]、配有风机箱的低噪声辅助风机及自动控制与数据采集系统等部分组成[2],见图1;通过5个喷嘴的开闭组合来控制风量范围,保证喷嘴前后的压力差稳定在标准范围之内,从而保证测量的准确性.
风室内的流动空间主要分为4个部分,见图2.由于旨在模拟风室内部的流动状况,在CFD建模时对风室作相应简化:省去辅助风机部分,用压力出口面代替辅助风机,起到抽吸作用;入口的无限空间用1个有限柱型速度入口代替;将整流板处理为多孔跳跃面(下文介绍);省去喷嘴的控制元件.
1.2网格与边界
网格采用四面体结构,总体网格数量为92万个,体网格质量控制在0.96以下,见图3.
图 2风室的简化模型
图 3网格与边界设定
图3中喷嘴的开、闭用interior面设置完成.模型中采用三维不可压的雷诺平均N-S方程,速度压力耦合采用SIMPLE方法.空间离散格式为2阶迎风格式,时间离散格式为2阶隐式.对于风室内部的图 4测压点布置湍流流动,选用realizable k-ε模型计算.固体壁面采用无滑移边界条件和非平衡壁面函数边界条件.模型进口采用速度入口来给定风量,出口采用压力出口.设置风室的2层整流板为多孔介质模型.为与试验传感器所取的测压方式保持一致,在喷嘴前后相同位置布置测压面和测压点,以便于分析,见图4.
1.3整流板层的处理
整流板是为了使通过喷嘴前以及出口空气更加均匀而设置的多孔板件.风室内的前后整流板,其宽为1 216 mm,高为1 916 mm,有近万个孔.为便于计算,采用单元模拟法,即从整流板的结构中取出1个单元小孔进行建模和计算,得到其压力损失曲线,见图5(a)和5(b).其中,由于通过整流板的风速较低,通常低于2 m/s,所取的速度点多集中于低速区域.然后,将曲线应用于整个多孔板,用于风室整体的计算.(a)单元模拟法示意图
(b)单元压力特性曲线
图 5整流板的处理
1.4喷嘴开启组合选取
图 6喷嘴编号与开启组合针对所要校核的流量范围,采用5种喷嘴组合.如图6所示:1号喷嘴开启和喷嘴全开分别对应最大和最小流量;2号喷嘴开启用于较低风速,且流动偏向右下侧,不均匀度较大;1,2号的组合和3,5号的组合分别对应中速和较高速的流量,其中3,5号组合的喷嘴较为对称.
2计算结果的比较
2.1喷嘴前后压差分析
表1给出所选取的各喷嘴组合情况下风室的风量测量范围.[2]该范围是根据设计标准,控制通过喷嘴的流速为15 m/s到35 m/s所确定的.在各个组合情况下都选取最大风量值作为计算点.
表 1各喷嘴组合情况下风室的风量测量范围序号喷嘴匹配/mm喷嘴风量范围/(m3•h-1)12Φ110
关闭Φ1502954～2 227Φ189+Φ1893+43 030～7 070345Φ110
打开1 513～1 197Φ110+Φ1501+21 467～3 424Φ110+Φ150+Φ189+Φ189+Φ1891~56 012～14 029
表2给出关于喷嘴压差的风室CFD计算结果.所得的压差即为喷嘴前测压面的平均压力与喷嘴后测压点的平均压力之差,其反映的是风室内压力环境情况.1个稳定的压力差值对于试验的测量精度具有重要作用.
表 2关于喷嘴压差的风室CFD计算结果喷嘴
组合喷嘴
直径/
mm选取
风量/
(m3•h-1)入口
速度/
(m•s-1)计算
压差/
Pa设计
压差值/
Pa相对
偏差
/%11101 1971.38337935.021502 2272.48017871.81+2110+1503 4243.78077912.03+5189+1897 0707.78087912.11+2+
3+4+5110+150+
189×314 02915.38287934.4
可以看出,计算结果反映出喷嘴前后压差保持在一定范围之内,但在小流量和大流量时,出现压差增大的现象.这是与风室内部湍流程度的增加以及整流板特性的误差相联系的,尤其在喷嘴全开、流量最大时,风室内的控制部件对流动的干扰也会随之增大,对模型的简化使得计算得到的结果偏大.通过与设计的压力差值比较可以看出,其相对偏差范围在5%以内,基本达到对设备的精度要求.
2.2风室内部流动状况分析
2.2.1矢量图
风室流动状况除了压差控制之外,还有流动均匀度、湍流度以及对称性分析.从图7所示的各喷嘴组合情况下的风室流动矢量图可以看出,在喷嘴前的整流室内,通过整流板作用的流动较进风室更加均匀;在喷嘴后室接近整流室的壁面附近也体现出分布均匀的态势,便于提取测压面和测压点.
(a)喷嘴1
(b)喷嘴2(c)喷嘴1+2
(d)喷嘴3+5(e)喷嘴1+2+3+4+5
图 7风室各喷嘴组合情况下的矢量图(中间截面)
2.2.2风室流线
从流线的角度对流动的湍流程度以及对称性作进一步分析.以喷嘴全开的情况为例,观测风室内部的流动状况.图8(a)为风室全局流线图.可见在进风室内,高速的进口气流会形成2个较大涡旋,在尺度上保持上下对称,且涡心较靠近于整流层.在整流室内,由于喷嘴作用,流动在中部形成2个新的更为复杂的涡形状,且由于喷嘴结构的不对称性,上下层的涡尺度也不同,但进入喷嘴的流线分布较为均匀,能体现喷嘴压力差控制均匀的特点,而且通过喷嘴以后,到第2层整流板的流动,各个喷嘴之间也分布平均,基本符合设计要求.从图8(b)可以看到整流室内的流动较进风室的流动更加均匀化,充分体现整流板的作用.整流室内喷嘴前的涡形呈现从两侧到中间的渐缩趋势,最后由于中间喷嘴的作用而消失.风室左右侧的流动分布也较对称,使得各个喷嘴的流动分布达到较为合理的状态.(a)风室全局流线图(b)测向涡旋图图 8风室喷嘴全开时内部流线图
3结论
本风室试验台的喷嘴压差控制与设计标准偏差在5%之内,达到标准对测量精度的要求.
风室内部经过整流板作用,整流室以及喷嘴后部靠近内整流室壁面的区域流动均匀性良好,可保证较好的测压环境.
风室内部流动对称性分布良好,通过喷嘴的流动分布均匀.只是进风室内湍流度较大,会对进风室流动产生一定影响.建议通过改变整流板的位置等方法加以改进.参考文献:
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[4]蒋旭平, 姚新红, 王海民. 工业通风机性能测试中喷嘴的选择[J]. 流体机械, 2006(3): 39-41.
篇6
（①昆明理工大学建筑工程学院，昆明 650500；②中国有色金属工业昆明勘察设计研究院，昆明 650051）
摘要： 随着地下空间的不断开发利用，涌现出很多关于地下工程的相关研究。通过分析地下水的布局以及与岩土体的相互作用，来分析地下水渗流-应力耦合的效应影响。
关键词 ： 地下水；地下空间利用；岩土体；效应
中图分类号：TU452 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2015）03-0077-02
作者简介：王帅（1984-），男，河南商丘人，硕士研究生，研究方向为岩土工程。
0 引言
随着我国城市化建设的不断发展，基础工程建设的规模和工程难度越来越大，伴随的工程事故时有发生。研究表明，在地下施工过程中，存在地下水渗流场和地应力场耦合作用问题，主要表现在岩土的变形引起岩土渗透性能的改变，导致流体孔隙压力发生改变；流体孔隙压力的改变使得岩土体的应力状态发生变化，同时岩土体的物理力学性质发生改变。大量的地下工程研究和实践表明，在地下岩土体开挖中进行流-固耦合分析是十分必要的。
1 地下工程地下水及与岩土体的相互作用
地下水的存在方式主要有两种，一种为吸附水或称约束水；另一种为重力水。而重力水与岩土体的作用是工程实践中考虑的重中之重。
1.1 对岩土体的力学作用 ①岩土体接触面上静水压力分布。在多孔介质中，渗流对某一接触面上的静水压力，服从流体的静水压力分布，即任一点上的静水压力p为：p=rwh。式中，rw为水的容重；h为计算点的水头。②骨架间渗流作用力。颗粒表面上的力一般可概括为两部分：一是垂直颗粒周界面的水压力；二是与颗粒表面相切的内摩擦角即切力。这两个力的合力fo称为渗流作用力。该力作用在每个颗粒骨架上的大小和方向不同，如果考虑体积为V的土体，则可将其中各颗粒骨架所受的力fo求和后再除以体积V，即可得到单位土体中颗粒骨架所受的渗流作用力：
1.2 地下水对岩土体力学性质的影响 地下水对岩土体强度的影响主要有3个方面：①地下水通过物理的、化学的作用改变岩土体的结构，从而改变岩土体的内聚力C和内摩擦角φ值；②地下水通过空隙静水压力作用，影响岩土体中的有效应力从而降低岩土体的强度；③地下水通过空隙动水压力作用，对岩土体施加一个推力，即在岩土体中产生一个剪应力，从而降低岩土体的抗剪强度。
2 渗流——应力耦合分析基本理论
2.1 渗流场主要方程
2.1.1 平衡方程 根据渗流场中微元体的平衡可推得空隙流体的静力平衡方程即：
3 实例分析
3.1 工程简介 某市地铁5号线和平西桥站~北土城东路站区间隧道在设计里程范围内下穿小月河及樱花西桥。小月河自西向东横穿樱花西桥，河床两侧为浆砌片石挡墙，河床底部为素混凝土基础；隧道走向与小月河的一致，地层从上之下一次为：填土、粉质粘土、粘土夹粉细砂等。由于小月河对地层水的补给作用，此段地层含水饱和，水位埋深为3.2~4.8m。
3.2 桥基响应数值模拟分析
3.2.1 计算模型 为了计算建模方便，计算模型中未考虑降水井模型，而是采用等效的方法来模拟降水效果。
3.2.2 分析结果 ①水位下降10m时，可降至隧道底部，达到设计要求，此时地表最大沉降为21.37mm，桥基最大沉降为19.56mm，地层和桥基的变形基本一致，桥基之间的差异沉降不到2mm，相对控制标准而言，累计沉降?燮40mm，差异沉降?燮10mm，降水期间桥基没有安全隐患。②计算分析表明，在该地层中，每降水位1m，引起的地表和桥基的沉降值约为2mm，实际降水深度变化时，可以根据此进行重新估算，降水所引起的差异沉降很小，可以忽略不计。③通过与实际的监控测量数据比较，分析表明数值模拟方法及模型的建立是合理的，所取得的分析成果为施工决策提供了重要的参考依据和指导。
4 结论
通过实例的验证，我们可以知道，地下水的渗透对隧道施工的重要性。对于地下工程有待于我们继续研究，特别是地下工程的时空效应，地下工程群洞效应的研究，地下工程的耐久性等。只有这样不断的研究才能形成更系统的理论知识，更好地服务于实践。
参考文献：
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篇7
关键词：巷道围岩；锚杆支护；地应力；复合顶板
中图分类号：TD311 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）12-0051-02
锚杆支护技术是指对围岩的内部结构进行锚杆，从而使围岩原来的受力状况发生变化，进而在巷道四周构成具有整体性的岩石带，通过这个岩石带来保护围岩，以防出现围岩变形、位移和裂缝等现象的一种技术。通过采用这种技术，能有效提升围岩的承载负荷，为矿井提供足够的支撑力，并且此项技术实施起来较方便，高效率、低成本，已得到广泛的应用，此文就将详尽研究不同地质条件下的锚杆支护技术。
1 锚杆支护技术实施地点的条件
锚杆支护技术实施地要满足三个条件，方可采用此类技术：（1）使用此技术要求顶板岩层要很完整，并且需要最顶端的岩巷主要由砂岩构成。如果顶板有缺陷，孔隙很多，这样就导致锚杆对顶板的保护作用大大降低，根本起不到支护作用；如果岩层很厚，岩巷又不是有砂岩组成，即使是使用了技术，到最后这层支护也会与岩层脱离，毫无任何保护效果。（2）巷道即在矿层中挖掘出的通道，此通道和地面不接通，此技术的使用要对巷道两边的软硬度有要求，如果过于松软，支护的效果就会不明显，反而会对巷道产生负面影响。（3）巷道的使用年限要在10年以内的，方可采用支护技术，才能起到预期的支护效果。
2 影响锚杆支护完整性和稳定性的主要因素
2.1 巷道围岩强度
巷道围岩的硬度决定着支护作用的发挥，如果围岩较软，就会出现变形的状况，从而就使巷道的维护较困难；如果围岩硬度很强，自然围岩的负荷能力就强，巷道的稳定性就相对高，这样的巷道就好维护。巷道围岩的硬度其实就决定着围岩的负荷能力，负荷能力强硬度就足够，因此维护的效果就较好。
2.2 地应力
地应力包含自重应力、地质构造应力、采动集中应力。自重应力是指岩土本身重量引起的应力，这种应力的强弱由岩石的重量和埋藏深度决定。如果巷道与地表的距离较大，围岩就会更容易变形，相对的围岩的稳定性就降低，所以巷道的埋藏深度对围岩的稳定性极具影响。地质构造应力是指地质形成某种构造体系所需要的应力，如果构造应力大，地质构造发育就越快，从而围岩发展程度就越低，进而巷道围岩的稳定性就越差。采动集中应力是指采煤时所受到的应力，当巷道和采煤地段距离很近时，受到的采动应力就会很大，这个采动应力是与煤层巷道、采煤厚度直接相关的。巷道围岩在受到所在煤层压力的作用下，还会受到来自采煤时应力的影响，就会同时受到两种力的挤压，从而就会对巷道稳定性造成影响。
2.3 巷道断面形状与巷道断面尺寸
由于断面的应力分布会随形状的改变而发生变化，所以要想改善围岩应力分布状况，就可以通过改变断面的形状来达到效果，例如圆形、椭圆形的断面，其应力分布较均匀，梯形、矩形的相比较就会差些。并且，除了会受到形状的影响，还会因巷道的宽度和高度而有所变化，因此还要充分考虑以上所有因素。
3 不同地质条件下锚杆支护技术分析
3.1 松软围巷道锚注加固
对于松软围岩巷道的维护工作，一直以来就是工程建设中的最难攻克的环节。由于松软围岩容易变形，可靠性能差，所以维护不容易，耗资大，因此对矿井的安全工作运行，会造成很大的影响，普通的锚杆支护已经不能解决松软围岩的保护问题了。而对于松软围岩的支护需要一种更高科技的维护方式——锚注加固。锚注加固就是指，使用空心的锚杆将浆液注入到其中，输通到围岩中，从而对易松动或有裂缝的围岩进行加固，因而围岩的强度得到改善，巷道受到的向应力也减弱，从而就能使围岩保持稳定的状态。
3.2 复合顶煤巷锚带网加锚索联合支护
复合顶板支护工作相对也比较复杂，由于其软基层的存在，致使岩层面间的结合力很低，一般性的锚杆措施的锚固能力有限，如果采用就会容易诱发顶板崩塌。所以要想解决此类问题，就需采用锚带网加锚索联合支护技术，这种技术是利用锚杆、钢带、金属网共同施力，从而加固顶层，维护顶板的整体性防止出现塌陷的情况，并且由于锚索能承担岩层的某些负荷，进而更加稳固了顶板。
3.3 综放顺槽采用锚杆锚索联合支护
综放工作面的两个顺槽的围岩的顶板抗压强度低，并且一旦受到压力，就容易出现脱落的现象。比如，顶煤受到几种地应力的共同作用下，就更容易造成离层的后果，这几种地应力分别是顶上岩层的自重压力、地质构造应力和采动集中应力。因此，为了避免其脱落，就需采用锚杆支护的措施，还需加上锚索，使整个煤层至顶板的岩石层更加稳固。一般情况下，在岩层上加入锚索的长度为1～1.3m，与岩层间的距离为4～4.8m。
3.4 综放面末采锚网支护
由于综放工作设备的几何体积较大，吨位较重，所以想要进行撤除工艺的工作时较困难，需要涉及的空间很广，对撤除的维护标准较高，所以应用锚网支护工艺来解决此问题。通过利用此技术，不仅效果明显，技术先进，且施工方便还经济合理。
4 结语
综上所述，不同的工程地质条件下，就应采用不同的锚杆支护技术，方可达到预期的维护效果。具体而言，对待不同的地质条件，要合理采用锚注加固法、锚带网锚索联合支护法、锚杆锚索联合支护法以及综放面末采锚网支护法等多种措施，而且采用多种形式的锚杆联合支护是巷道支护较理想的方法。希望在实际工程实施中能因地制宜，合理选择锚杆支护技术，进而保证施工达到高安全、高技术、高收益的效果。
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篇8
关键词：岩石力学；教学方法；教学实践；教学目标
作者简介：鲍先凯（1974-），男，蒙古族，内蒙古赤峰人，内蒙古科技大学建筑与土木工程学院，副教授；张春梅（1965-），女，内蒙古包头人，内蒙古科技大学建筑与土木工程学院，教授。（内蒙古 包头 014010）
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）14-0107-01
《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010～2020年）》[1]指出，我国高等教育的发展，将定位于以全面提高高等教育质量为重点，更加注重提高人才质量、提升教学研究水平和增强社会服务能力、特别强调了高等教育要“优化结构办出特色”，发挥政策指导和资源配置的作用，引导高校合理定位，克服同质化倾向，[2]形成各自办学理念和风格，在不同层次、不同领域办出特色，争创一流。
岩石力学是研究岩石力学形态的理论和应用的科学，是探讨岩石对周围物理环境中力场反应的学科，是一门应用型基础学科，其理论基础广泛，涉及工程地质学、固体力学、弹塑性力学、计算数学、构造地质学、地球物理学、建筑结构学等多门学科。通过对岩石力学形态的理论和实验研究，解决岩土工程领域的破坏和稳定问题，主要围绕工程地质研究方法、数学和力学分析法以及综合评价法展开，衍生出各种应用手段和试验方法，较好地解决了岩土工程中所遇到的问题。基于本课程的特点和重要性，有必要采取行之有效的措施提高“岩石力学”课程的教学水平，进一步增强内蒙古科技大学（以下简称“我校”）岩土与地下工程方向本科生的核心竞争力，以便能够培出更多基础扎实、知识面广养、素质高、能力强、有创新意识和较强工程实践能力的高级技术人才。
一、“岩石力学”课程教学现状
土木工程是内蒙古科技大学历史较为悠久的专业之一，专业下设建筑工程、道路与桥梁、钢结构、岩土与地下工程四个方向。岩石力学是2006年新增设的一门岩土与地下工程方向必修课，其开设时间短，基础较为薄弱，由于一些主观及客观的原因，课程教学存在着很多问题。
随着经济和社会的发展，岩石力学新理论、新工艺也如雨后春笋般出现，这对于广大教学工作者提出了更高的要求。然而教材内容较为陈旧，现代新理论、新工艺多没有涉及，如课程中关于地应力测量方法[3]章节中压磁应力解除法、HTPT法等则没有描述。部分章节存在着与工程实际脱节的现象，学生重视程度不够，如岩石力学数值分析方法章节。同时岩石力学由于其理论基础广泛，教师课上需要做大量的公式推导及理论的串联工作，但有些教师抛繁就简，关键部分不做详细阐述，忽视了学生能力参差不齐的特点；某些涉及工程应用部分的讲述虽然采用了现代多媒体手段，但是手段单一，多为图文课件，缺少动画素材及现场视频。另外，不同规范之间同样问题的描述不一致使学生感到极为困惑。如对于岩石、岩体（围岩）的分类，《岩土工程勘察规范》（GB 50021-2001）（附录A）中将岩体基本质量等级分为I～V（好～差）级，而在其他规范中，如《公路工程地质勘查规范》（JTJ 064-98）（附录G）中将隧道围岩分为I～VI（差～好）级，两者之间存在截然不同的差别。规范之间诸如此类问题较多。
二、岩石力学课程教学改革
1.改善教学方法，培养创新思维
岩石力学课程传统的教学方式是教师以讲授为主，学生则被动接受知识，这种教学方式遏制了学生学习和思考问题的积极性，为了改变这种状态，形成教师和学生互动学习的气氛，必须改革原有的教学方法。根据教学内容的难易程度，采用启发式、研究式、讨论式等多种教学方法。对部分偏理论或纯理论章节，教师应对其来源、本质、对工程的意义和重要性以及与其相关理论的关联做深入的解剖，使学生有一个较为清楚的认识。当学生弄清基本概念和原理，再把握大的研究方向，则不难培养出学生思考问题的积极性以及创新意识。利用本校的文献检索平台，可结合课本及工程实际布置课后任务，让学生充分利用其中资源，了解前人的研究成果和在时代大环境下某个研究内容的进展，引导学生大胆说出自己的见解。课上让学生各抒已见，适当引入讨论课的形式，使教师和学生之间、学生和学生之间互动交流。
2.丰富教学手段，紧跟时代步伐
基于岩石力学本身的特点以及传统“黑板+粉笔”书写速度慢、单一、呆板、信息量小的缺点，课程教学适当结合现代多媒体手段，充分利用多媒体课件授课内容多、图文并茂、表现力丰富的优点，提高授课效率，调动学生课堂情绪。当遇到重点公式推导时，采用传统板书的方式，教师一步步推导，使学生易于理解，加深印象，也避免了因学生素质良莠不齐，导致教师错估教学效果，造成恶性循环的局面。教师对于多媒体课件的制作，应尽可能提高课件制作能力，随时准备大量的图片和影像素材，特别是以往代表性的工程案例、近期的工程现场视频以及新工艺、新技术、新设备等的详细情况，从而使学生充分关注本专业领域最新动态，培养其独立思考问题的能力，扩展学生的知识面。另外，培养学生在课下利用内蒙古科技大学教学综合网络平台的习惯，发挥平台上的资源优势，通过师生讨论区、答疑区、通知等，形成网络教与学的互动。
3.学与用的结合，理论与实践的统一
一方面，鼓励和指导学生参与大学生创新基金项目和教师的一些科研项目或其他工程现场，将岩石力学的知识点融入到项目中，使学生提前接触生产实际，掌握一些在课堂上学不到的东西，增强学生运用科学知识和方法解决实际问题的能力。例如，我校东门在建的地下人行通道，学生从工作井的开挖到衬砌的完成，基本全程参与，学生对课堂上较为模糊的知识点多有了比较清晰的认识，现场学生和教师的“问”与“答”的互动，也取得了理想的效果。另一方面，充分利用计算机仿真技术，采用数值分析方法，如ANSYS有限元软件和FLAC有限差分软件，将之运用到实际工程中，通过辅助计算，改变学生“学无所用”的错误想法。[4]如在学生毕业设计的完成过程中，数值分析方法在某个问题中的必要性明显，通过指导老师的指导和学生的努力，学生较好地模拟了一些工程问题，再加上学生较为扎实的理论基础和将其运用到工程实际的能力，答辩通过率几近100%。
4.了解行业现状，明确教学目标
21世纪是地下空间的世纪。随着我国城市化的进程，地下工程蓬勃发展趋势不可阻挡，然而本行业还存在诸多问题制约着国家的发展和祖国的建设。例如，我国岩土工程技术规范标准方面，据初步统计，不包括各省市所编制的地方标准，我国岩土工程方向的国家标准和行业标准就有200余部，各行业规范自成体系，形成了名词术语、岩土分类、参数、公式、设计理论高度不一致的局面，而重大工程的建设常常需要数名甚至数十名各专业技术人才，这就造成了各专业人员交流困难，工期拖延情况屡见不鲜。自国家实施西部大开发起，各类复杂性的工程技术问题常有报道，如青藏高原铁路的建设，曾遇到过各类国际性的技术难题，多年冻土的影响一度困扰着大量学者和工程技术人员。作为西部GDP第二的省区，十年西部大开发发生了翻天覆地的变化，而内蒙古科技大学作为自治区高等院校，理应培养出见闻广博、理论扎实、有较强工程实践能力的高级技术人才，使之投身于西部建设，不怕艰难险阻，牢记校训“百炼成钢”，这是我校的教学目标，教师应牢记于心，以提高学生综合素质并为此更加辛勤地努力。
三、结语
岩石力学是岩土与地下结构工程专业一门重要的专业课，本次教改实施一年有余，已取得部分预期效果，在实施的过程中深深体会到教学工作的复杂性和重要性。综合素质对于这个专业的人才培养是最重要的，教改的实施对于学生自身的发展，对社会都是有着重要意义的。
参考文献：
[1]国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)[M].北京:中国法制出版社,2010.
[2]顾明远,石中英.国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)解读[M].北京:北京师范大学出版集团,2010.
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“只要是能为国家做点事，这就是最好的，别的事，比如自己能得到什么利益，我觉得这都不重要。”王同庆不太擅言辞，所以在他的话语中没有特别华丽的辞藻和过多修饰的词语，他只是轻轻笑着强调这句话。
“只要是能为国家做点事，这就是最好的，别的事，比如自己能得到什么利益，我觉得这都不重要。”王同庆不太擅言辞，所以在他的话语中没有特别华丽的辞藻和过多修饰的词语，他只是轻轻笑着强调这句话。这句话听起来简单，但要真正做到这种质朴的忠诚，对普通人来说，其实并非易事。这是他一直追寻的理想状态，也是指引着他一路走来的最简单的价值观。出生于1945年的王同庆已近古稀之年，尽管已从北京航空航天大学能源与动力工程学院退休，仍然从事教学和科研工作。虽然过去了这么多年，但是老先生对以前工作和生活的种种经历，仍然记忆犹新。
1967年，我国在航空航天和导弹研发领域都取得了重要进展，包括“和平二号”固体燃料气象火箭试验成功、我国第一代自行研制的岸舰导弹成功发射。而这一年，王同庆也从中国科学技术大学近代力学系航空发动机热物理专业毕业了，作为当时航空航天领域宝贵的人才资源，他毕业后被分配到了沈阳航空航天部新阳机械厂，在那里一干就是十年。十年，会改变很多东西，对于很多人来说，毕业后十年的状态，一般都是成家立业、结婚生子，生活进入比较稳定的轨道，安稳过日子。
就在一般人都按照已成型的生活轨道平静地生活的时候，王同庆却做出了一个决定：考研究生。那是1977年，他的孩子刚出生，如果他去读研究生的话，家庭生活的重担就会全部落在太太一个人的身上。但是善良坚强的太太全力支持丈夫的选择，“我太太当时说，你考上考不上都没有关系，我都会支持你。她非常支持我，不然的话，我很可能就不会去考了。”太太的深明大义，使他至今回忆起来，言语中还是流露出深深的感激和庆幸。而这个毕业十年后再考研究生的决定，改变了他一生的轨迹。
经过精心的准备，加之太太的支持为他解除了后顾之忧，1978年，王同庆顺利考入了中国舰船研究院中国船舶科学研究中心，从事出入水弹道流体力学方面的研究，1982年获得硕士学位。毕业之后，他就在中国船舶科学研究中心第六研究室任工程师、07试验室副主任、研究室负责人，这一时期他负责并完成了舰船研究院某型鱼雷试验研究课题。1987年，他进入沈阳航空工业学院航空系振动噪声研究室及沈航—B&K技术交流中心任研究及应用工程师；直到1995年，被调入北京航空航天大学，从事声学和气动测量的教学和科研工作。在不停的追寻中，他的声学研究事业渐入佳境。
气动声学是王同庆的重点研究方向。由机在飞行中会产生较严重的噪音污染，国际民航出台了越来越严格的噪声标准限制飞机的噪声。而减弱飞机噪声对于我们国家来讲，还是一个比较棘手的技术壁垒。王同庆花费了很多时间和精力在这个研究方面，“我想的是怎样为我们国家（飞机制造事业）做点事，因为我们每次去国外参加航空声学大会，参加的外国人非常多，而中国人却特别少。所以不论是飞机发动机研究也好，噪声研究也好，我真的就只是想为国家做点什么。”当提到目前我国的航空产品在国际上竞争力较弱的现状，老先生流露出小孩子般争强好胜的焦急和不甘心。他也确实为此付出了大量的时间和精力，在民机气动声学方面完成了一系列研究，大大推动了我国民机事业的发展。
他先后参加了航空部“民机噪声控制和声疲劳研究”系统工程中“螺桨飞机噪声预测软件研制”以及“声强测量标准研究”、Y12飞机舱内降噪攻关任务中“Y12飞机舱内声强测量”、“螺桨声场与机身耦合及向舱内传播模型的研究”、“螺桨飞机舱内噪声预测”、“用PIV技术测量压气机内流激波结构的试验研究”等重点课题和项目的研究。其中，“螺桨飞机噪声预测软件研制”项目获得航空工业总公司科技进步二等奖，“螺桨声场与机身耦合及向舱内传播模型的研究”项目获得1995年航空基金优秀成果一等奖。这些研究项目和研究成果在民机制造和噪声控制方面发挥了非常重要的作用。
但是对于这些过往的成绩，王同庆并不在意，也没有过多的谈起。他提到更多的，是一种热切的期望，那就是他希望我们国家的人才可以团结起来各尽其能为国家的发展多做一些事，“（要做好一件事），我觉得就是要靠大家、靠集体、靠团队，让我们国家振兴和发展，这也是我们共同的心愿。”他说。毕业后默默工作了十年之后再考研，从中国船舶科学研究中心转到沈阳航空工业学院，再到获得北京航空航天大学博士学位后进入北航任教，所有的奔波和辗转其实都是为了他“为国家做点事”的追求在服务。他说“无论做什么，不管在哪儿，只要对国家有用就好。”，这其实就是宝贵的“螺丝钉精神”，他一生的经历也确实在实践着这种精神。
于是，这也就让他对自己的学生有了“不要比工资，不要比待遇，要将工作当成事业来做，而不是当成职业来做”的期望和要求。他认为，只有把自己的工作当成事业来做，才会真正热爱它，踏踏实实地做事，并愿意为之付出所有。他一直在实践，并且希望他的学生同样能够热爱自己的工作。他最欣赏的人是袁隆平，原因是袁隆平不事张扬、默默工作，创造出了那么多财富，解决了无数人的吃饭问题，但是自己却计较和索取的非常少。他说他喜欢这种“不跟谁斤斤计较，不跟国家斤斤计较”的做法。
老先生还十分懂得感恩，在他成长路程上所有帮助过他的人，他都念念不忘。全力支持他的太太、悉心指导他成长的中国舰船研究院船舶研究中心的导师、在导弹生产工厂铸造车间工作时包容他年少意气用事的车间主任、他去沈阳航空工业学院之前真诚挽留他的中船702所所长、鼓励他考取北京航空航天大学博士的老师……当说起这些在他过往的生活和工作中给过他宝贵的支持和鼓励的人，他的语气中仍旧满含着感激和感动。
篇10
求学一波三折
1947年，陈政清出生在湖南省湘潭市一个银行职员家庭，良好的家庭环境给了他良好的修养和家庭教育。1968年，品学兼优的陈政清从湘潭市一中毕业。在取消高考制度的情况下，他被下放到岳阳市钱粮湖农场当知青。从此，大部分的青春年华就将在一个陌生的农村度过，在这样一个本该读大学的年龄，陈政清没有怨天尤人，而是坦然接受了命运的安排。天有不测风云，他不幸感染了血吸虫病。1971年春天，身体强壮的陈政清彻底病倒了，但幸运的是，通过酒石酸锑钾一个月“以毒攻毒”的治疗，大病竟一天天地好了。因为这场大病，陈政清还错过了被推荐读工农兵大学的宝贵机会。
时间一年一年过去了，当初一起来到农场的知青已经陆陆续续回城招工了，陈政清还是在那个不通公路的偏远小镇上做民办教师。直到1977年的夏天，一个好消息如同春风吹过久冻的大地，了。陈政清不想浪费机会，继续读书的渴望是如此强烈而明确，8年来数学民办老师的教书生涯帮助他一举考取了湖南大学力学系，而且数学还是全省第一名。这一年，他30岁了，是一个两岁孩子的父亲。面对迟来的求学机会，陈政清珍惜着，努力着，不知不觉7年过去了，已经获得硕士学位的他还是忍不住对知识的渴求。在那个研究生像大熊猫一样珍贵的年代，他没有忙着找工作和赚钱，而是在恩师熊教授的推荐下前往西安交通大学杜庆华院士“门下”攻读固体力学博士。在王磊教授的介绍下，陈政清认识了地基专家王贻荪教授和许多土木工程的教授。这不但拓宽了他的知识面，更加深了他对土木工程专业与实践背景的了解，从而有利于他认识和分析怎样将力学原理运用到土木建筑上去。这些为陈政清多年后在力学与桥梁专业之间找到一个自己的空间奠定了良好的基础。
也许是丧失了太多的宝贵时光，孜孜以求的陈政清对知识表现出了惊人的热情。在获得博士学位以后仍然渴望抓住每一个学习和深造的机会。1991年，英国政府向中国政府提供了一个专项资助项目，教育部首先在国内选拔一批“可造之材”组成一个培训班，先在国内进行为期半年的语言培训再进行考试。陈政清有幸进入培训班，并且顺利通过了由英方组织的雅思考试，考取了英国文化委员会奖学金来到英国。这时，英国在世界桥梁研究领域处于领先地位。自从1940年美国旧塔科马桥在建成3个月后就毁于颤振后，英国率先做成模仿飞机机翼理论的悬索桥。陈政清来到英国GLASGOW大学专攻桥梁的抗风工程研究。他曾回忆道：“在英国留学期间，我不像别的博士那样自由散漫，有些博士好几天都不出现一次，而我自己每天都去研究所，很认真地做事情，事情多得做不过来，以至于有人误会我是那个研究所的员工呢。”2002年他又飞往美国，在著名的伊利诺伊大学土木系作高级访问学者，学习美国在桥梁抗风领域的最新成果。
专攻桥梁抗风
陈政清对研究方向的判断也许给今天的青年们有很好的启示。陈政清始终相信兴趣是最好的老师，自己感兴趣的事情才能真正做好，人生最美好的事情就是把兴趣变成工作，把工作变成兴趣。另外，陈政清之所以成就斐然，与他对国家发展的大环境和未来趋势的准确判断也是分不开的。
1987年，博士毕业后，陈政清分配到湖南铁道学院桥梁研究室工作。我国是一个桥梁大国，早在1400多年前，我国已经建造了被誉为“国际历史土木工程的里程碑”的赵州桥。然而，近代以来，我国桥梁建设方面已经全面落后。陈政清认定，随着国家经济建设如火如荼的开展，桥梁必然成为最重要的土木工程之一。特别是桥身长、跨度大的桥梁必将成为下一阶段的重点。桥身变长和跨度加大，大桥就会产生一个非线性问题。
1988年到1989年，铁道部大桥局开始设计中国第一座跨度达400米大桥――武汉长江二桥。当时该桥的设计人员只是了解到，这种大桥会有一种非线性效应，但他们当时只能用线性理论来计算，不能确定非线性效应的影响程度。
获悉这个消息，陈政清敏锐地感觉到自己的机遇未了!因为非线性分析正好是他的博士论文的研究方向。他注意到在桥梁设计中采用的两参数搜索法，计算十分复杂而且需要人工干涉，难于在设计中直接应用，便开始研究颤振临界风速预测方法。他在国际上最先提出了单参数搜索的思想，创立了预测桥梁颤振失稳临界风速的三维分析方法(简称MS法)，大大简化了搜索过程，而且可实现自动搜索。国际风工程权威Seanlan 教授曾撰文对陈政清的方法作了全面肯定。找准切入口，陈政清仅用6个月的时间，就成功开发出一套悬索桥与斜拉桥的非线性分析计算理论，并依据这个理论为武汉长江二桥编成实用计算程序，为设计方计算出了全桥各部位的非线性影响因子。随后，设计方又引进国外另一套程序核算，与陈政清的计算结果完全吻合。
这套计算方法在1993年的全国风工程会议上公开后，引起我国风工程领域的权威、同济大学项海帆院士的极度关注。他邀请陈政清到同济大学做专场讲学，随后又派出3个研究生前来调研学习，并引进了全套计算程序。这次成功使陈政清成为中国桥梁界横空杀出的一匹“黑马”。
1999年，在上述研究成果的基础上，陈政清又开发出大跨度桥梁空间静动力非线性分析NACS程序。这套具有完全自主知识产权的程序，解决了我国大跨度桥梁建设急需空间非线性分析程序的难题，在我国大跨度桥梁建设史上发挥了重要作用。他的这套理论先后被同济大学、铁道部、云南省设计院、湖南省交通设计院等多家单位采用。陈政清的名字也被更多的业内人士所熟悉。
随着经济的发展，我国大桥建设项目越来越多，跨度越来越大，桥梁受到的大风挑战也越来越大。跨度大了，桥梁结构刚度就变小，风吹过就会有振动，因此在抗风性研究方面面临更多挑战，桥梁抗风已经成为造桥中最主要的安全问题!这需要领先的理论和方法为我国大跨度桥梁建设提供科技支撑，陈政清不敢懈怠。他在向着更尖端的技术、更高的目标去探究……
硕果累累
岳阳洞庭湖大桥是1997年开始设计的，陈政清负责大桥结构静动力特性研究。陈政清敏锐地觉察到岳阳是风雨区，桥建成后可能会碰上“风雨振”。这种“风雨振”的特点是大风作用下雨水在拉索上形成了“上雨线”，大大增强了振动的强度，造成大雨与大风共同“搞破坏”。1940年美国塔科马海湾跨海大桥被风刮倒
的场景，曾被电影摄影师真实地记录下来：桥面像纸片一样被吹起，又像油条一样扭曲在一起，坍塌入海中。作为桥梁抗风专家，陈政清明明白白地告诉自己，决不能让这个悲剧在洞庭湖上重演!
然而，让陈政清始料不及的是，2001年4月10日，8级大风连续20多个小时摇撼着岳阳洞庭湖大桥，上百根碗口粗的钢丝拉索上下大幅度地晃动，整个桥身在颤抖，靠近拉索的路灯被打碎。横跨东洞庭湖区的洞庭湖大桥，全长5747.8米，主桥长880米，是我国第一座三塔斜拉桥。为了解决洞庭湖大桥的“风雨振”这个大难题，陈政清时而泡在实验室，时而驱车到大桥现场考察。有一次，他甚至冒着风雨翻越栏杆去观察情况。陈政清经过反复思考，决定用磁流变阻尼器取代油阻尼器。这种阻尼器是高级赛车的减振设备，可以极大地减轻高速行驶中的车辆振动。然而，磁流变阻尼器只能在受压状态下起作用，抗力的方向与大桥需要刚刚相反，怎样才能将它用在大桥上?2001年11月，他兴奋地一下坐起来，对磁流变阻尼器改造的最佳方案，就在他脑海中一瞬间闪现了。这种手电筒大小的全新设备被连在每根拉索的下端，洞庭湖大桥的“颤抖病”顿时痊愈。这项成功整治“风雨振”的成果，立即获得世界同行的赞誉，美国权威刊物《木工程》杂志称其为“世界上第一套应用磁流变技术的拉索减振系统”。2003年，包括陈政清这项成果在内的洞庭湖大桥的设计，获得全国科技进步二等奖。
战胜洞庭湖大桥“风雨振”之后，陈政清冷静地考虑了一个问题：中国桥梁修得太快，创新不够，技术上比较相似，包括施工方法等都没有太多特色。在桥梁的建设中，大风很可能还会给我们提出各种意想不到的难题，要迎接更大的挑战，就应该拥有更好的实验手段。他四处奔波，精心设计，终于在2004年10月建成了达到国内一流水平的湖南大学风洞实验室。这个实验室占地约1800平方米，在国内建筑风洞中，总规模仅次于同济大学。高速段长度第一，能提供最好的边界层风环境。而低速段尺寸已与加拿大安大略试验中心风洞相等，截面积与同济3号风洞相等，还可满足大跨度桥梁及大型建筑群的要求。而桥梁节段模型试验台还将引进美国的三向自由振动台设计和国防科技大学在国内首次开发的三向强迫振动台，将具有桥梁空气动力学测量技术上的领先优势。
这个实验室可以用各种“人造狂风”冲击大桥模型和重要部件，能为大桥设计提供准确数据。实验室里除了风洞外，还有核电站的冷却塔、风力发电机输电塔、上海的一栋高层建筑和山东东平的一个体育馆模型等等。因为现代化的核电站、风力发电机输电塔以及高层建筑越来越多，如何确保他们不会因为大风的作用而发生危险已经成为一个新的研究课题。陈政清认为：今后，风工程应该逐渐从单一的桥梁方向转向核电站的冷却塔、风力发电机输电塔、房屋抗风、环境中的有害气体扩散等多个领域拓展。
如今，陈政清作为湖南大学985工程首席科学家，主持包括国家自然科学基金在内的科研课题多项，60多篇。他所提出的“双重非线性边界元方法”、“空间杆系结构大挠度问题内力分析的UL列式法”、“桥梁断面颤振导数识别的强迫振动法”、“桥梁三维颤振分析的多模态单参数搜索M－S法”以及“磁流变式拉索减振系统研究”等理论和方法在国外已被SCI、EI、ISTP、Sciencedirect等收录引用累计100多次……陈政清还担任了许多社会职务，他是中国土木工程学会桥梁与结构学会常务理事、湖南省人大常委会委员、美国土木工程师学会(ASCE)《桥梁工程杂志》(JournalofBridgeEngineering)副主编等等。
在成果和荣誉面前，陈政清始终是平静的。因为在他心里是国家的好政策、好的机遇给了自己的机会，每个人在时代和社会面前，都应该抱有一颗感恩的心!
名师风范
在湖南大学，陈政清带着几位博士和硕士，专攻抗风研究课题。已经站讲台40多个年头的他仍然备课认真，从项目实践中来的经验和理论更加容易理解，他在课堂上风趣幽默，深入浅出，受到广大研究生的追捧。他热爱学生，热爱讲台，多次被评为“湖南省优秀名师”等荣誉称号。
面对荣誉，陈政清一笑而过，面对金钱，如云卷云舒。在中央电视台对陈政清的科研成果做过报道之后，有上百个电话要求和他合作开公司，可他坚决不同意。“我的时间很紧，要用来研究新东西，研究新东西比花时间推广我的旧东西有价值，重要的多。”为了把自己的成果转化为生产力，为社会做贡献，他不是自己开公司赚钱，实现所谓的“产学研一体化”，而是将专利技术无偿转让给了广西柳州欧维姆公司(OVM)，不仅免费让他们生产，还主动指导和提供帮助。
