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力学


      力学学科已建有工程力学本科专业、力学一级学科硕士博士点、博士后流动站和北京市固体力学重点学科;与其他学科共同建有国家级实验教学示范中心1个、教育部重点实验室和基地2个、北京市重点实验室1个和学生培养基地2个。学科专任教师先后有8人次获得国家级人才项目或计划资助,10余人次获得如北京市教学名师等国家或地方荣誉称号。

            经长期发展和积累,力学学科现建有固体力学、流体力学和工程力学三个二级学科以及以下特色方向:

1. 超材料

       随着技术科学的内涵式发展,受限于自身材料属性,传统天然或人工材料已经难以满足人类对材料性能的新要求。本研究方向团队通过引入特殊设计的人工微结构单元和特色材料属性来构造超材料,可以在不违背基本物理规律的前提下实现传统材料难以获得的材料性能,如隐身、负泊松比、负质量、超耐热等。超材料的理论和设计构筑方法已在航空航天、海洋工程、信息通信、交通土木等多个领域显示出巨大应用前景。鉴于超材料具有多学科(力学、物理学、化学、材料学等)交叉的特点,除开展超材料前沿理论与应用研究外,还将重点培养具有创造性思维的复合型人才。

2. 微纳米力学

      随着先进实验和计算技术的发展,微纳米力学已成为固体力学的重要分支,是新材料研发及力学行为研究中的关键领域。本研究方向聚焦于国家重大需求的力学新材料,从微纳米尺度探讨材料力学行为及机理,构建高精度的材料“成分-结构-性能”数据库,实现对新型结构和功能材料的物理及力学性能的调控与设计。该方向以固体力学为基础,开拓与材料学、物理学和化学等多学科的交叉与融合,以期在多学科交叉的前沿领域研究中培养出具有国际视野的创新型人才。

3. 材料与结构智能健康监测

       国家经济主战场的重大装备中,关键结构材料的健康状态一直是相关领域的一个重要问题,发展相关的健康状态监测和预报手段十分必要。本研究方向的团队成员聚焦材料与结构智能健康监测,开展基于非线性超声及金属磁记忆的材料结构早期性能退化检测与评价,通过揭示非线性声波与材料微结构的作用机理以及铁磁材料早期损伤与漏磁信号的定量关系,探索有关材料结构早期损伤评价的国际前沿领域研究,开发适用于国防、航空航天、铁路等行业中关键零部件健康状态监测的智能仪器系统。

4. 流体物理

       在绿色能源开发利用、城市大气和海洋环境以及载人航天工程中,多样化的流体流动是普遍的现象,相关研究也是落实 “双碳”计划和推进深空探测等国家重大任务的关键。本研究方向的团队成员聚焦绿色能源开发利用、城市大气环境、全球海洋环境、载人航天工程(如中国空间站)等国家重大战略需求,借助北京交通大学完善的科学研究平台,开展有关流体物理的国际前沿领域研究,以期在高水平研究活动中培养出具有国际视野的领军型研究开发人才。