力学学科简介
发布时间:2024-10-221. 力学学科发展历程
武汉理工大学力学学科是在老一辈著名力学家王龙甫先生带领下创立的,1977年力学本科师资班开始招生, 1982 年起招收硕士研究生,1984 年、2003 年分别获流体力学、固体力学博士学位授予权,1999 年设力学博士后流动站,2005 年获力学一级学科博士学位授予权。本学科建有新材料力学理论与应用湖北省重点实验室(2016)、湖北省力学实验教学示范中心(2006),是国防特色学科(2017)、湖北省一级重点学科(2008)。工程力学是国家级特色专业(2010)、卓越工程师培养计划试点专业(2011)、湖北省高校品牌专业(2009),并入选省级一流本科专业(2019),2023年王龙甫力学基础学科拔尖学生培养基地班开始招生。力学学科在2017年国家第四轮学科评估中位列第25 ~ 32名。
2. 培养方向
依托学校在建材建工、交通、汽车三大行业特色和优势,立足力学学科发展前沿,形成了先进材料力学、工程结构力学、计算固体力学和船舶流体力学四大具有特色的学科培养方向。
1)先进材料力学---本研究方向聚焦热电材料、智能材料、复合材料等先进材料,围绕它们在重大工程和高端制造应用中的关键力学问题,致力于先进材料的基础力学理论和应用研究,微/宏/细观尺度下的材料增强增韧机理及高强韧材料设计与制备工艺研究、材料在极端条件下的力学行为研究、智能复合材料与结构的一体化力学行为与成型工艺力学研究。
2)工程结构力学---本研究方向聚焦于复合材料结构、大型邮轮结构和土木工程结构等重大工程结构,围绕结构设计理论与方法、工艺制造技术与优化、应用性能评估与控制等方面,致力于研究解决其中的关键力学问题,实现工程结构的可靠性与经济性的统一。
3)计算固体力学---本研究方向主要研究领域包括非局域连续介质力学理论、流固耦合理论、新型无网格方法、结构拓扑优化方法和可靠性评估方法等计算力学前沿方向。针对极端环境载荷下材料与结构的损伤与断裂行为、多物理场耦合效应、制备工艺过程等,发展新的仿真理论与数值方法,解决国家重大战略需求及重要装备研制中的基础科学问题。
4)船舶流体力学---本研究方向主要针对船舶、海洋、水利等工程中的流体力学问题,发展计算流体力学理论,开发数值仿真技术,解决工程问题并探寻力学机理。研究团队完善了多体动边界建模与方法理论,提出了全新代数类流体体积算法,自主开发了高效切割网格Navier–Stokes方程求解器,并利用这些理论和技术对波浪发生和传播机理、超深水矿物粗颗粒高效输运、涉水结构流激振动、水生物运动机理、舰船多目标路径优化等前沿科学问题开展了分析研究。
3. 师资队伍
本学位点已形成高端人才引领,中青年骨干人才支撑,特色鲜明的学科群体与研究团队。现有专任教师53人,其中教授14人,副教授34人;博士生导师15人,硕士生导师45人;国家优秀青年基金获得者1人,教育部新世纪人才获得者2人,省百人计划获得者1人。具有高级职称的占比为90.6%,拥有博士学位的占比为96%,45岁以下青年教师占比为65.0%。
4. 学科平台
力学学科建有新材料力学理论与应用湖北省重点实验室(2016)和湖北省力学实验教学示范中心(2006),参与共建材料复合新技术国家重点实验室(1987)、船舶动力工程技术交通行业重点实验室(2007)、高性能舰船技术教育部重点实验室(2008)、道路桥梁与结构工程湖北省重点实验室(2004)。
5. 研究成果
近五年新增主持项目240余项,其中纵向课题约100项、横向课题140余项。课题总经费约11800万元,其中纵向课题约6200万元、横向课题约5600万元。纵向课题中,国家级科研项目44项,包括:科技部重点研发计划2项,国家科技支撑计划1项,军委装备发展部领域基金项目2项,军委科技委CXTQ项目2项/JCJQ项目3项,国家自然科学基金优秀青年科学基金项目1项,国家自然科学基金面上项目12项,国家自然科学基金重大研究计划项目子课题2项、培育项目1项,国家自然科学基金青年项目18项,以及其它省部级和一般纵向项目50余项。横向课题中,来自国防科研院所的JG项目68项、企事业委托项目70余项。
近五年获得省部级科技奖励4项,授权发明专利27项,专利成果转让2项,出版学术专著3部,负责起草国家标准2部、行业标准1部。发表学术论文360余篇,部分成果发表在力学、物理、材料和工程领域的顶级期刊上,包括: JMPS、JFM、CMAME、IJP、Int. J. Heat Mass Trans.、力学学报;PRL、PoF、PNAS、Matter、ACS Nano、物理学报;Mater. Sci. Eng: R、AM、AFM、CST、Comp. Part A、Acta. Mater.。
6. 人才培养
近五年本学位点培养研究生180人,其中博士28人,硕士152人;学位论文盲审一次性通过率90%以上,经评审专家提议修改后通过率达100%。100%的博士研究生毕业前发表了SCI论文,60%的硕士研究生毕业前发表了SCI论文,获评各级优秀学位论文17篇。近五年力学博士生赴境外交流学习13人,分别在美国加州大学伯克利分校、华盛顿大学、内华达州立大学雷诺分校、新加坡国立大学、南洋理工大学、澳大利亚墨尔本大学进行学术交流和联合培养。研究生参加国际学术会议并做口头报告的学生27人;来华留学生8人,主要来源国家为巴基斯坦、塞浦路斯、埃及和土库曼斯坦。
本学位点博士毕业生就业率为100%,就业单位一般为高等院校、科研院所、大型央企等机构,博士签约高校比例为66.7%,科研院所、大型央企相关企业比例为33.3%。本学位点硕士研究生就业率一直保持为100%。80%以上研究生进入世界五百强、中国五百强、三大行业以及新型战略行业等,主要分布在建材、交通、汽车、电力等国民经济重点发展的行业以及一些全国知名企事业单位。35%的毕业生在国有大中型企业如:中国航天科工集团、中国中铁股份有限公司、中国船舶重工集团、东风汽车集团、中国建筑集团等,40%的毕业生在知名民营企业如:华为技术有限公司、比亚迪股份有限公司、宁德时代新能源、江苏恒神股份有限公司等。
7. 服务贡献
瞄准热电材料科学前沿,突破热电材料增强增韧、界面力学性能优化和疲劳寿命预测等关键核心问题及应用技术问题,在热电材料力学与应用领域的研究居国际领先水平。与国际顶尖高校和知名科研院所合作取得突破性的研究成果,内容涵盖多场耦合数值模拟、多尺度分析等前沿热点领域,扩大了国际学术影响力,为建立深度交流平台打下基础。
围绕大飞机项目这一国家重大战略目标,针对“适航性认证规划”和“大型飞机分析方法与技术”两类关键技术问题展开研究,突破了飞机结构的整机热分析技术、总体规划以及多种不同机型的精细结构分析技术,为C919、ARJ等民用大中型客机和国产重点型号运输机、鲲鹏600水陆两用飞机等国产飞行器的研制提供了有力支持和保障。
立足于重大国防需求,参与了船舶、航空、陆上等重点型号和装备研制,开展了相关型号工程应用研究,服务国防军队建设。面向现代军事活动中高机动载具的轻量化需求,以防护结构轻量化目标为牵引,突破装备材料及其微细观结构设计中的关键技术问题,成功设计、优化并制备出“国内领先、国际一流”的新型轻量化陶瓷基复合材料装甲结构。
长期致力于复合材料工艺力学、结构设计与产品应用开发,牵头制定国家/行业标准、负责学会组织建设、推动学术交流活动,在国内民用复合材料领域产生了较大的影响。