導(dǎo)語(yǔ)：如何才能寫(xiě)好一篇智能醫(yī)學(xué)工程學(xué)科評(píng)估，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公文云整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

1．1體制不健全、職責(zé)不明確

自20世紀(jì)70年代我國(guó)建立臨床醫(yī)學(xué)工程學(xué)科以來(lái)，全國(guó)各級(jí)醫(yī)院相繼組建了臨床醫(yī)學(xué)工程科(部)，但在管理體制上比較混亂，有的隸屬后勤部門(mén)，有的隸屬醫(yī)技部門(mén)。在職責(zé)上差別也很大，有的只重視醫(yī)療儀器設(shè)備的采購(gòu)，而忽視了儀器設(shè)備的功能開(kāi)發(fā)和利用；有的只重視維修和日常管理，而忽視了儀器設(shè)備質(zhì)量安全性、可靠性的控制和檢測(cè)；有的甚至將總務(wù)后勤部門(mén)的水、電、氣、機(jī)械等動(dòng)力方面的維修摻雜進(jìn)醫(yī)學(xué)工程科的日常工作，使得醫(yī)學(xué)工程技術(shù)人員不堪重負(fù)，這些都嚴(yán)重影響了臨床醫(yī)學(xué)工程學(xué)科的健康發(fā)展。

1.2領(lǐng)導(dǎo)不重視、重醫(yī)輕工思想嚴(yán)重

目前，各級(jí)醫(yī)療行政部門(mén)的領(lǐng)導(dǎo)中，醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)出身的很少，對(duì)此專(zhuān)業(yè)不甚了解，未能充分認(rèn)識(shí)到醫(yī)學(xué)工程科在醫(yī)院發(fā)展中的重要性。同時(shí)，因?yàn)獒t(yī)學(xué)工程科不能像臨床科室那樣直接創(chuàng)造效益，往往造成領(lǐng)導(dǎo)院忽視醫(yī)學(xué)工程技術(shù)人員在設(shè)備采購(gòu)論證、應(yīng)急搶修、預(yù)防性維護(hù)及質(zhì)量控制等方面所帶來(lái)的間接經(jīng)濟(jì)效益，對(duì)于醫(yī)學(xué)工程科在人員配備、進(jìn)修培訓(xùn)、職稱(chēng)評(píng)定等方面給予了限制。

1．3自身整體素質(zhì)不高，技術(shù)水平參差不齊

據(jù)江蘇某高校對(duì)4個(gè)省部分醫(yī)院的調(diào)查，醫(yī)學(xué)工程技術(shù)人員的學(xué)歷結(jié)構(gòu)為：研究生占1．8％，本科占12％，大專(zhuān)占33．7％，高中和中專(zhuān)占53．5％。湖南某高校調(diào)查30所醫(yī)院醫(yī)學(xué)工程技術(shù)人員的高、中、初級(jí)職稱(chēng)結(jié)構(gòu)為8．4％，35．9％，55．7％tz】。不僅學(xué)歷與職稱(chēng)結(jié)構(gòu)不合理，而且真正醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)畢業(yè)的人員占的比例也很少，許多現(xiàn)有人員未經(jīng)過(guò)正規(guī)的醫(yī)療設(shè)備專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)和培訓(xùn)，缺乏相關(guān)專(zhuān)業(yè)理論基礎(chǔ)，知識(shí)面狹窄。隨著現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的發(fā)展及各種新型醫(yī)療設(shè)備的引進(jìn)使得醫(yī)院迫切需要素質(zhì)高、能力強(qiáng)、知識(shí)面廣的醫(yī)學(xué)工程通用型人才。

1．4在職培訓(xùn)工作落后，發(fā)展進(jìn)步受限

一方面，由于編制人員較少，醫(yī)學(xué)工程技術(shù)人員的日常設(shè)備維修及計(jì)量質(zhì)控等任務(wù)較重，再加上這些工作不直接產(chǎn)生效益，管理層不予以重視，醫(yī)學(xué)工程技術(shù)人員較少能獲得與臨床醫(yī)生一樣出去培訓(xùn)進(jìn)修的機(jī)會(huì)。據(jù)調(diào)查顯示，縣以上醫(yī)院64％的醫(yī)學(xué)工程技術(shù)人員從未參加過(guò)繼續(xù)教育。另一方面，目前我國(guó)醫(yī)學(xué)工程技術(shù)人員的職稱(chēng)評(píng)定沒(méi)有一個(gè)專(zhuān)門(mén)的機(jī)構(gòu)和組織，往往是掛靠在其他行業(yè)。而職稱(chēng)考試很少涉及專(zhuān)業(yè)知識(shí)，職稱(chēng)評(píng)定也沒(méi)有專(zhuān)業(yè)評(píng)委，導(dǎo)致一些醫(yī)學(xué)工程技術(shù)人員的晉升困難，甚至?xí)x升“無(wú)門(mén)”。在職教育培訓(xùn)、職稱(chēng)晉升及待遇得不到相應(yīng)解決，造成了醫(yī)學(xué)工程技術(shù)人員進(jìn)取心不強(qiáng)或人才流失。

1．5制度守舊，積極性和能動(dòng)性得不到充分發(fā)揮

由于歷史原因，在大多數(shù)醫(yī)院，醫(yī)學(xué)工程科的主要職能定位在醫(yī)療設(shè)備的維修上，從而使得醫(yī)療設(shè)備在購(gòu)買(mǎi)時(shí)沒(méi)有醫(yī)學(xué)工程技術(shù)人員的論證參與，以致許多性能沒(méi)有充分開(kāi)發(fā)，功能閑置。由于儀器設(shè)備的使用管理都在臨床科室，經(jīng)常出現(xiàn)不按章操作，不定期進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)的情況，甚至帶故障運(yùn)行，造成更大的損壞；有的設(shè)備由于使用頻繁，臨床使用科室往往找借口阻礙醫(yī)學(xué)工程人員對(duì)設(shè)備進(jìn)行必要的檢修和質(zhì)量安全檢測(cè)，從而使的設(shè)備的安全性和可靠性得不到保證。同時(shí)，由于醫(yī)學(xué)工程人員的工作很難用指標(biāo)直接量化，他們的勞動(dòng)價(jià)值很能被凸顯出來(lái)，工作性質(zhì)和成效被低估，在勞務(wù)補(bǔ)貼方面往往與臨床科室有較大的差距，從而導(dǎo)致醫(yī)學(xué)工程部門(mén)的工作職能得不到充分體現(xiàn)，醫(yī)學(xué)工程人員的能動(dòng)性、積極性得不到充分發(fā)揮，工作效率不高。一

2臨床醫(yī)學(xué)工程部門(mén)需強(qiáng)化的主要職能

隨著科技的飛速發(fā)展，臨床醫(yī)學(xué)越來(lái)越依賴(lài)高精尖設(shè)備與技術(shù)，臨床醫(yī)學(xué)工程師已經(jīng)成為現(xiàn)代臨床醫(yī)學(xué)與工程學(xué)之間的橋梁，醫(yī)學(xué)工程的學(xué)科發(fā)展也逐漸得以完善，醫(yī)院對(duì)醫(yī)學(xué)工程部門(mén)的重要性也越來(lái)越重視。我們必須抓住機(jī)遇，順應(yīng)醫(yī)院的發(fā)展建設(shè)，滿足臨床醫(yī)療的需要，保障醫(yī)療設(shè)備使用的有效性和安全性。因此，作為臨床醫(yī)學(xué)工程部門(mén)，必須強(qiáng)化以下5個(gè)方面的職能。

2．1強(qiáng)化參謀職能。做好設(shè)備引進(jìn)過(guò)程中的科學(xué)論證和把關(guān)工作

醫(yī)療設(shè)備的采購(gòu)是一個(gè)復(fù)雜而又十分重要的過(guò)程，科學(xué)規(guī)范的采購(gòu)必然會(huì)給醫(yī)院帶來(lái)巨大的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益，否則就會(huì)給醫(yī)院帶來(lái)巨大損失。首先，在設(shè)備采購(gòu)之前。要廣泛征求意見(jiàn)，根據(jù)使用科室的實(shí)際情況和發(fā)展需要，對(duì)待引進(jìn)設(shè)備的經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行評(píng)估預(yù)測(cè)；了解不同廠商設(shè)備的性能指標(biāo)、價(jià)格、維持費(fèi)用以及此類(lèi)設(shè)備在其他醫(yī)院的運(yùn)行狀況等；對(duì)醫(yī)療設(shè)備的配置做出較為合理的方案，并寫(xiě)出可行性論證報(bào)告，為醫(yī)院領(lǐng)導(dǎo)的決策提供有力的依據(jù)，從而確保所引進(jìn)的設(shè)備既能滿足臨床科室的日常工作和科研需要，又不至于因?yàn)橐晃兜呢澏嗲笕l(fā)揮不了設(shè)備的最大效益，造成資源浪費(fèi)。其次，設(shè)備到貨安裝后，醫(yī)學(xué)工程部門(mén)要依據(jù)合同條款，對(duì)設(shè)備進(jìn)行驗(yàn)收檢測(cè)，包括設(shè)備的軟硬件指標(biāo)、性能參數(shù)及電氣安全等，以保證所購(gòu)設(shè)備的安全性和有效性，降低源頭風(fēng)險(xiǎn)。

2．2強(qiáng)化維修職能。做好設(shè)備的應(yīng)急維修和預(yù)防性維護(hù)工作

應(yīng)急維修也稱(chēng)一線維修，這是臨床醫(yī)學(xué)工程師必須具備的素質(zhì)和技能。設(shè)備在使用工程中不可避免會(huì)出現(xiàn)各種故障，只有及時(shí)排除故障，才能保證設(shè)備安全有效的使用，滿足臨床醫(yī)療的需要。預(yù)防性維護(hù)(PreventiveMaintenance)是指周期性地對(duì)儀器設(shè)備進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)和功能檢查，動(dòng)態(tài)觀察設(shè)備的運(yùn)行狀況，它是對(duì)儀器設(shè)備的一種動(dòng)態(tài)管理。隨著越來(lái)越多的先進(jìn)儀器設(shè)備應(yīng)用于醫(yī)院臨床，對(duì)醫(yī)療設(shè)備的動(dòng)態(tài)管理提出了更高的要求，作為醫(yī)學(xué)工程技術(shù)人員，我們要將設(shè)備的維護(hù)管理模式由原始的被動(dòng)搶修向預(yù)防性維護(hù)過(guò)渡，動(dòng)態(tài)掌握設(shè)備有效生命周期中的運(yùn)行信息(包括它的運(yùn)行環(huán)境條件、技術(shù)參數(shù)指標(biāo)、使用消耗狀況等)，做好記錄，建立設(shè)備檔案，并以此為依據(jù)對(duì)設(shè)備的運(yùn)行情況進(jìn)行科學(xué)的分析，制定可行的周期性維護(hù)保養(yǎng)方案，通過(guò)預(yù)防性的檢修避免突發(fā)性事件，保證設(shè)備處于良好狀態(tài)，降低設(shè)備的故障發(fā)生率，延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命J。

2．3強(qiáng)化管理職能。做好設(shè)備的質(zhì)量管理與控制工作

科技的發(fā)展極大地促進(jìn)了醫(yī)學(xué)技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，人們?cè)趹?yīng)用新技術(shù)和新設(shè)備的同時(shí)，由于對(duì)其潛在的風(fēng)險(xiǎn)和臨床應(yīng)用質(zhì)量安全問(wèn)題認(rèn)識(shí)不足，造成在醫(yī)療設(shè)備在應(yīng)用中時(shí)常出現(xiàn)安全隱患、引發(fā)醫(yī)療事故、對(duì)患者或操作人員造成傷害的案例。這已經(jīng)引起了人們對(duì)醫(yī)療設(shè)備質(zhì)量與安全的廣泛關(guān)注。近年來(lái)，醫(yī)療設(shè)備質(zhì)量控制已成為醫(yī)療機(jī)構(gòu)設(shè)備管理部門(mén)研究的一個(gè)重要課題。2006年，總后衛(wèi)生部率先對(duì)醫(yī)療設(shè)備質(zhì)量控制進(jìn)行了試點(diǎn)和摸底，并于2008年6月下達(dá)了《軍隊(duì)衛(wèi)生裝備質(zhì)量控制實(shí)施通用要求(試行)》及《軍隊(duì)衛(wèi)生裝備質(zhì)量控制檢測(cè)技術(shù)規(guī)范(試行)》的通知。2010年1月，國(guó)家衛(wèi)生部頒發(fā)了《醫(yī)療器械臨床使用安全管理規(guī)范(試行)》，其中明確指出，醫(yī)學(xué)工程部門(mén)具體負(fù)責(zé)本醫(yī)療機(jī)構(gòu)醫(yī)療器械臨床使用安全管理和工程技術(shù)支持工作，這賦予了我們醫(yī)學(xué)工程部門(mén)新的使命任務(wù)。我們要充分認(rèn)識(shí)開(kāi)展醫(yī)療設(shè)備質(zhì)量控制工作的重要性，切實(shí)樹(shù)立以臨床為中心的觀念，拓展醫(yī)學(xué)工程部門(mén)的技術(shù)保障服務(wù)范圍，通過(guò)制定醫(yī)療設(shè)備質(zhì)量管理控制方針、目標(biāo)、職責(zé)、程序、制度等，實(shí)現(xiàn)醫(yī)療設(shè)備在論證、采購(gòu)、使用、維護(hù)、維修、退役等全過(guò)程的質(zhì)量管理與控制，確保醫(yī)療工作質(zhì)量，保證患者診治安全有效，提高醫(yī)院綜合效益，從而推進(jìn)醫(yī)學(xué)工程學(xué)科建設(shè)，提升醫(yī)學(xué)工程技術(shù)人員地位。

2．4強(qiáng)化培訓(xùn)職能。做好醫(yī)護(hù)人員的安全培訓(xùn)與考核工作

隨著越來(lái)越先進(jìn)的醫(yī)療設(shè)備廣泛應(yīng)用于臨床，在幫助醫(yī)護(hù)人員診治患者的同時(shí)，也要求醫(yī)護(hù)人員必須掌握更多的知識(shí)，才能夠很好地駕馭它們，任何一點(diǎn)小的失誤，都可能影響到設(shè)備的正常運(yùn)行，從而影響臨床的診斷和治療，嚴(yán)重時(shí)可能會(huì)造成誤診、漏診，甚至威脅到患者的生命安全。因此，對(duì)醫(yī)護(hù)人員進(jìn)行醫(yī)療設(shè)備的操作規(guī)程、安全使用及維護(hù)技能的培訓(xùn)和考核，也是醫(yī)學(xué)工程部門(mén)必須強(qiáng)化的一項(xiàng)重要職能。首先，要加強(qiáng)對(duì)醫(yī)護(hù)人員進(jìn)行使用操作技能培訓(xùn)和考核，促使他們?cè)谑褂脙x器設(shè)備時(shí)能?chē)?yán)格按章操作，保證儀器設(shè)備的使用環(huán)境條件，盡量避免因設(shè)備操作不當(dāng)引起的不良后果的發(fā)生。其次，要加強(qiáng)對(duì)醫(yī)護(hù)人員進(jìn)行日常維護(hù)保養(yǎng)知識(shí)的培訓(xùn)和考核，提高醫(yī)護(hù)人員對(duì)設(shè)備儀器日常維護(hù)保養(yǎng)重要性的認(rèn)識(shí)，增強(qiáng)其責(zé)任心，及時(shí)有效地開(kāi)展維護(hù)保養(yǎng)工作，避免因日常維護(hù)保養(yǎng)不到位而造成儀器設(shè)備的損壞。再次，要加強(qiáng)對(duì)醫(yī)護(hù)人員進(jìn)行質(zhì)量安全方面的政策法規(guī)教育，使他們對(duì)儀器設(shè)備的計(jì)量及質(zhì)量控制檢測(cè)的重要性有更清醒的認(rèn)識(shí)，這樣才能使他們更好地配合醫(yī)學(xué)工程人員對(duì)設(shè)備開(kāi)展計(jì)量檢定和質(zhì)量控制檢測(cè)工作，保證醫(yī)療儀器設(shè)備使用的安全有效。

2．5強(qiáng)化學(xué)習(xí)職能，努力提高醫(yī)學(xué)工程人員自身素質(zhì)

學(xué)科發(fā)展的關(guān)鍵在于自身素質(zhì)的提高，醫(yī)學(xué)工程技術(shù)人員應(yīng)走在醫(yī)療領(lǐng)域的前沿，及時(shí)掌握醫(yī)療設(shè)備的發(fā)展趨勢(shì)和動(dòng)態(tài)。今后醫(yī)療設(shè)備將朝著數(shù)字化、智能化、集成化、網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展，這就需要醫(yī)學(xué)工程技術(shù)人員積極參加在職學(xué)習(xí)和培訓(xùn)，不斷更新觀念，改善知識(shí)結(jié)構(gòu)，提高專(zhuān)業(yè)技術(shù)水平；同時(shí)，醫(yī)學(xué)工程部門(mén)要進(jìn)一步完善內(nèi)部建設(shè)機(jī)制，優(yōu)化人才隊(duì)伍結(jié)構(gòu)，積極引進(jìn)優(yōu)秀人才，建立一支德才兼?zhèn)洹⒄莆崭呖萍紝?zhuān)業(yè)知識(shí)、具有嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)作風(fēng)、會(huì)管理、梯次合理的人才隊(duì)伍，積極主動(dòng)作為，用實(shí)際行動(dòng)和工作業(yè)績(jī)來(lái)改善和塑造自身形象，確立醫(yī)學(xué)工程部門(mén)在醫(yī)院不可或缺的地位和作用。

篇2

本刊訊（通訊員 何 雷）5月14日，由第三軍醫(yī)大學(xué)西南醫(yī)院牽頭獲得的國(guó)家973計(jì)劃“活細(xì)胞的THz波無(wú)標(biāo)記檢測(cè)技術(shù)基礎(chǔ)研究”項(xiàng)目啟動(dòng)會(huì)召開(kāi)。作為國(guó)家重大基礎(chǔ)科研課題，項(xiàng)目共獲國(guó)家科研基金2000萬(wàn)元，這也是西南醫(yī)院牽頭進(jìn)行的第四項(xiàng)973科研課題。

檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域迎來(lái)革命性創(chuàng)新機(jī)遇

很多患者覺(jué)得身體不舒服，前往醫(yī)院就診，要準(zhǔn)確找到病因可能需要做很多檢查，如X光、CT、核磁共振等一系列放射檢查，B超、彩超等超聲檢查，還有抽血化驗(yàn)、病理學(xué)活檢等等?；蛟S，在將來(lái)的一天，我們只需要用一種檢查就能快速準(zhǔn)確地給出結(jié)論。

據(jù)介紹，基礎(chǔ)科學(xué)的飛速發(fā)展，極大地促進(jìn)了醫(yī)學(xué)疾病診斷水平的提高，使現(xiàn)在的疾病診斷越來(lái)越迅速準(zhǔn)確，診斷成本越來(lái)越低廉。盡管如此，目前患者要確診大部分疾病仍然需要通過(guò)醫(yī)學(xué)檢查才能確診，并有較長(zhǎng)的等待結(jié)果時(shí)間。為了準(zhǔn)確查出各類(lèi)常見(jiàn)、不常見(jiàn)、甚至罕見(jiàn)疾病，西南醫(yī)院僅檢驗(yàn)科就有1000多個(gè)檢驗(yàn)項(xiàng)目。

“放射科、檢驗(yàn)科、超聲科、病理科??????這么多的檢測(cè)手段、檢驗(yàn)人員、設(shè)備試劑，都是對(duì)患者有用且必須的，但是很多科學(xué)家都有一個(gè)科幻的想法，我們能不能讓檢驗(yàn)更簡(jiǎn)單更一站式？”西南醫(yī)院檢驗(yàn)科主任、973項(xiàng)目首席科學(xué)家府偉靈形象地比喻，如果說(shuō)一站式檢驗(yàn)是科幻電影，現(xiàn)在檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)科學(xué)家做的事情，就是為這個(gè)科幻情節(jié)找理論依據(jù)和前提條件，先要有想法，未來(lái)才會(huì)有實(shí)現(xiàn)的可能。

本次973太赫茲技術(shù)研究項(xiàng)目，就是期望通過(guò)物理學(xué)、醫(yī)學(xué)等各學(xué)科頂尖科學(xué)家的共同攻關(guān)，讓科學(xué)家在生物醫(yī)學(xué)微觀和宏觀領(lǐng)域最終解釋各種生命現(xiàn)象，為疾病的診斷、治療、評(píng)估、監(jiān)測(cè)和預(yù)警及后續(xù)藥物設(shè)計(jì)、研發(fā)、生產(chǎn)和評(píng)價(jià)帶來(lái)革命性改變。

太赫茲波技術(shù)在醫(yī)學(xué)上應(yīng)用廣泛

“相較于現(xiàn)有醫(yī)學(xué)成像技術(shù)，太赫茲波光譜成像技術(shù)具有更獨(dú)特、更適用的物理特征?！备畟レ`說(shuō)，由于太赫茲波具有反應(yīng)物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的指紋特性，并且光子能量低，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于X射線能量，不會(huì)對(duì)生物大分子、生物細(xì)胞和組織產(chǎn)生有害電離，特別適合于對(duì)生物組織進(jìn)行活體檢查。

醫(yī)院檢驗(yàn)科教授黃慶介紹，與現(xiàn)有X光、核磁共振等檢測(cè)手段相比，太赫茲波的最大特點(diǎn)是能將檢測(cè)細(xì)致到細(xì)胞級(jí)別。

“如果把X光等檢測(cè)方法和太赫茲比作不同型號(hào)的相機(jī)，那么太赫茲就具有像素更高、快門(mén)速度更快的優(yōu)勢(shì)?！秉S慶說(shuō)，像素更高是由于太赫茲的頻率很高，所以其空間分辨率也很高。又由于它發(fā)出脈沖的時(shí)間很短（皮秒量級(jí)），所以具有很高的時(shí)間分辨率，時(shí)間分辨率就相當(dāng)于快門(mén)速度。

另外，太赫茲與X光等現(xiàn)有檢測(cè)方式相比，輻射劑量幾乎為零，對(duì)人體傷害非常小。

據(jù)介紹，太赫茲波是頻率在0.1～10THz的電磁波，處于宏觀電子學(xué)向微觀光子學(xué)過(guò)渡的波段。國(guó)際上，太赫茲生物醫(yī)學(xué)研究隨著歐盟2000年設(shè)立的國(guó)際聯(lián)合項(xiàng)目“THz-Bridge”正式啟動(dòng)。美國(guó)政府將太赫茲技術(shù)評(píng)為“改變未來(lái)世界的十大技術(shù)”之一，日本將其列為“國(guó)家支柱十大重點(diǎn)戰(zhàn)略目標(biāo)”之首，并將生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用列為主要方向之一，歐洲也連續(xù)10年將生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用作為首要研究方向。

太赫茲-檢測(cè)醫(yī)學(xué)（THz-LabMed）是當(dāng)前受到極大重視，涉及醫(yī)學(xué)、生物學(xué)、生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)、物理學(xué)、光學(xué)、計(jì)算機(jī)學(xué)、信息和材料等多學(xué)科的綜合交叉前沿學(xué)科，是以生物醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)診斷應(yīng)用為目的，采用太赫茲（THz）波技術(shù)無(wú)標(biāo)記、無(wú)損檢測(cè)生物大分子、生物細(xì)胞和組織醫(yī)學(xué)和物理交叉的新學(xué)科?；赥Hz波技術(shù)的THz-LabMed是我國(guó)與全球同步開(kāi)展的THz-BioMed研究領(lǐng)域，可以從新的視角為檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)提供分子、細(xì)胞和組織偵檢的革命性科學(xué)手段，形成檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)優(yōu)勢(shì)新學(xué)科和產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)。

以乳腺癌和神經(jīng)膠質(zhì)瘤為初期研究對(duì)象

府偉靈表示，目前規(guī)劃的初步研究中，期望能夠獲得以乳腺癌和神經(jīng)膠質(zhì)瘤的太赫茲波譜規(guī)律，建成模式數(shù)據(jù)庫(kù)，讓太赫茲活細(xì)胞檢測(cè)技術(shù)走向臨床。

篇3

[關(guān)鍵詞] 力學(xué) 學(xué)科 發(fā)展報(bào)告

福建省力學(xué)學(xué)科在廣大的省內(nèi)力學(xué)工作者長(zhǎng)期不懈努力下，通過(guò)與國(guó)內(nèi)外同行廣泛交流、相互學(xué)習(xí)，以及不斷從國(guó)內(nèi)外引進(jìn)優(yōu)秀力學(xué)人才，近十年來(lái)取得不少成果。目前，雖然總體上在國(guó)內(nèi)還無(wú)法處于先進(jìn)行列，但在某些領(lǐng)域的一些研究成果達(dá)到了國(guó)內(nèi)甚至國(guó)際先進(jìn)水準(zhǔn)，國(guó)內(nèi)影響也日益增加。但是，福建畢竟是力學(xué)小省，從事力學(xué)研究的隊(duì)伍很小，真正從事力學(xué)理論、基礎(chǔ)研究的人才更少。迄今，我省高校還沒(méi)有設(shè)置力學(xué)專(zhuān)業(yè)，更沒(méi)有力學(xué)或航空航天學(xué)院。正因?yàn)槲覀儧](méi)有強(qiáng)大的力學(xué)研究隊(duì)伍，我們的研究成果不夠系統(tǒng)，也無(wú)法形成國(guó)內(nèi)外影響力大的研究團(tuán)隊(duì)。力學(xué)是目前世界上發(fā)展非?？斓囊粋€(gè)學(xué)科，是眾多工程技術(shù)的基礎(chǔ)，其研究成果被廣泛應(yīng)用于先進(jìn)的航天航空技術(shù)、艦船技術(shù)、兵器技術(shù)、尖端的建筑領(lǐng)域、車(chē)輛技術(shù)、機(jī)器人技術(shù)、高速精密機(jī)床、電子技術(shù)、防震救災(zāi)等等。力學(xué)學(xué)科強(qiáng)的省份，其工程技術(shù)各個(gè)領(lǐng)域普遍也強(qiáng)。由于經(jīng)濟(jì)實(shí)力有限，福建省同其他一些省市一樣，對(duì)力學(xué)等基礎(chǔ)學(xué)科重視不夠，導(dǎo)致工程技術(shù)人才隊(duì)伍總體素質(zhì)不是很高，研究后勁不足。除了高層建筑、大型橋梁、水庫(kù)等事關(guān)國(guó)計(jì)民生的大項(xiàng)目外，很少見(jiàn)到生產(chǎn)企業(yè)借助力學(xué)尋找疑難問(wèn)題的答案，或開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)新產(chǎn)品。為此，總結(jié)力學(xué)學(xué)科發(fā)展，不僅僅是有助于本學(xué)科更快更好的發(fā)展，更重要的是促進(jìn)力學(xué)對(duì)工業(yè)進(jìn)步的推動(dòng)作用。此外，還可以幫助年輕的力學(xué)工作者、力學(xué)愛(ài)好者，以及政府有關(guān)部門(mén)，更快更好了解我省乃至全世界力學(xué)發(fā)展動(dòng)態(tài)、應(yīng)用與存在的問(wèn)題，促進(jìn)力學(xué)人才隊(duì)伍的發(fā)展壯大。雖然我省力學(xué)人才數(shù)量與培養(yǎng)機(jī)制在國(guó)內(nèi)處于劣勢(shì)，然而，力學(xué)學(xué)科也同其他學(xué)科一樣， 有能力、也期待在海西建設(shè)中發(fā)揮更大的作用、得到更快的發(fā)展。

目前，我省力學(xué)學(xué)科研究領(lǐng)域主要集中固體力學(xué)、流體力學(xué)、計(jì)算力學(xué)、機(jī)械動(dòng)力學(xué)與控制、細(xì)觀力學(xué)、實(shí)驗(yàn)力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)等方面。研究?jī)?nèi)容既有理論方面的，也有許多工程實(shí)際應(yīng)用的，還有關(guān)于力學(xué)教育的。本學(xué)科報(bào)告將根據(jù)上述7個(gè)領(lǐng)域展開(kāi)。

1固體力學(xué)

固體力學(xué)研究變形固體在外界因素（如載荷、溫度、濕度等）作用下受力、變形、流動(dòng)、斷裂等。包括桿件及理想彈性體變形和破壞；變形固體塑性變形與外力的關(guān)系；細(xì)長(zhǎng)桿穩(wěn)定性理論；桿系結(jié)構(gòu)、薄板殼以及它們的組合體；裂紋尖端應(yīng)力場(chǎng)、應(yīng)變場(chǎng)以及裂紋擴(kuò)展規(guī)律。復(fù)合材料構(gòu)件的力學(xué)性能、變形規(guī)律和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。固體力學(xué)不但促進(jìn)了近代土木建筑、機(jī)械制造和航空航天等工業(yè)的進(jìn)步和繁榮，而且為廣泛的自然科學(xué)提供了范例或理論基礎(chǔ)[1-2]。大到橋梁、航天航空器、核動(dòng)力結(jié)構(gòu)，小到計(jì)算機(jī)芯片、生物組織以及近年來(lái)高速發(fā)展的微/納米機(jī)械等都需要借助固體力學(xué)理論和方法。

1.1 我省固體力學(xué)研究現(xiàn)狀

1.1.1 斷裂與疲勞方向

通過(guò)三點(diǎn)彎曲疲勞試驗(yàn)，分別跟蹤監(jiān)測(cè)了40Cr鋼及它的兩種表面處理試樣疲勞損傷過(guò)程，得出了40Cr鋼經(jīng)過(guò)兩種表面處理對(duì)其疲勞裂紋萌生壽命有顯著影響的結(jié)果，提出了對(duì)疲勞裂紋萌生壽命測(cè)量的一種新方法[3]。根據(jù)材料對(duì)稱(chēng)循環(huán)持久極限和靜載強(qiáng)度極限，導(dǎo)出任意循環(huán)特征下材料持久極限的估算公式。通過(guò)非線性有限元方法對(duì)橡膠―鋼球支座的橡膠層與鋼球粘結(jié)界面上及橡膠中間層在扭轉(zhuǎn)載荷作用下存在中心裂紋和環(huán)形邊緣裂紋的情況進(jìn)行了數(shù)值模擬，給出撕裂能與裂紋尺寸、載荷和橡膠層厚度的關(guān)系曲線[4]。針對(duì)抽油機(jī)井常用油管在循環(huán)載荷作用下的疲勞斷裂問(wèn)題進(jìn)行了理論與實(shí)驗(yàn)研究。在實(shí)測(cè)油管載荷譜與應(yīng)變譜的基礎(chǔ)上應(yīng)用彈塑性有限元法計(jì)算油管螺紋內(nèi)的應(yīng)力應(yīng)變場(chǎng)，并進(jìn)行了有關(guān)的疲勞實(shí)驗(yàn)，以得到油管的疲勞強(qiáng)度。

* 第一執(zhí)筆人：嚴(yán)世榕，福州大學(xué)車(chē)輛振動(dòng)與電子控制研究所所長(zhǎng)、教授。

1.1.2 板殼、薄壁桿件及復(fù)合材料方向

利用群論方法提出周期區(qū)域的分片正交多項(xiàng)式連續(xù)函數(shù)，在周期區(qū)域內(nèi)利用正交分片多項(xiàng)式逼近位移函數(shù)可以大大地降低計(jì)算量[5]。推導(dǎo)了一般各向異性板彎曲的積分方程，運(yùn)用加權(quán)殘數(shù)配點(diǎn)法求解了正交各向異性板彎曲的積分方程。提出了兩種新的近似基本解加權(quán)雙三角級(jí)數(shù)廣義各向同性板解析形式的基本解和加權(quán)雙三角級(jí)數(shù)的疊加。根據(jù)Timoshenko幾何變形假設(shè)和Boltzmann疊加原理，推導(dǎo)出控制損傷粘彈性Timoshenko中厚板的非線性動(dòng)力方程以及簡(jiǎn)化的Galerkin截?cái)喾匠探M;然后利用非線性動(dòng)力系統(tǒng)中的數(shù)值方法求解了簡(jiǎn)化方程組[6]。假設(shè)翹曲位移及切向位移的分布函數(shù)，考慮剪切變形的影響，利用最小勢(shì)能原理建立了單位均布畸變荷載作用下的薄壁桿件畸變角微分方程[7]。采用一般解法對(duì)該畸變角微分方程進(jìn)行求解，并推導(dǎo)求解的初參數(shù)法。采用加權(quán)余量法提出一個(gè)簡(jiǎn)支工字型梁在橫向荷載作用下臨界荷載的計(jì)算公式；利用這個(gè)式子算出的值與試驗(yàn)結(jié)果以及其它數(shù)值方法等得到的結(jié)果吻合得很好，說(shuō)明文獻(xiàn)[7]提出的公式能迅速、有效地計(jì)算薄壁桿件的橫向臨界荷載。以均布荷載下的拋物線鋼管拱為研究對(duì)象，在考慮雙重非線性的有限元分析基礎(chǔ)上，提出純壓鋼管拱穩(wěn)定臨界荷載計(jì)算的等效柱法[8]。提出了基于桿件連續(xù)分布的結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法，優(yōu)化結(jié)果不僅更接近理論解，而且克服了理論解的非均勻各向異性材料的制造困難，也完全避免了各種數(shù)值拓?fù)鋬?yōu)化普遍具有的數(shù)值不穩(wěn)定問(wèn)題[9]。

1.1.3 彈性動(dòng)力學(xué)方向

分析了一般粘彈結(jié)構(gòu)特征值問(wèn)題的特點(diǎn)，建立了一般粘彈結(jié)構(gòu)的模態(tài)分析方法。與粘彈結(jié)構(gòu)已有的模態(tài)分析方法相比，該方法通用于更一般的粘彈結(jié)構(gòu)，在形式上不涉及粘彈本構(gòu)關(guān)系項(xiàng)，并只涉及一種模態(tài)向量[10]。導(dǎo)出了時(shí)間步長(zhǎng)內(nèi)計(jì)算擾動(dòng)的確定方法，并進(jìn)一步采用同步計(jì)算消除計(jì)算擾動(dòng)效應(yīng)和后續(xù)步計(jì)算消除計(jì)算擾動(dòng)效應(yīng)，兩種途徑抵消其不利影響?；贒istorted-Born Iterative方法，提出了一種求解彈性波強(qiáng)非線性逆散射問(wèn)題的迭代方法。在數(shù)值模擬運(yùn)算時(shí)利用矩陣法進(jìn)行離散處理，并采用正則化原理避免求解病態(tài)矩陣方程。應(yīng)用多重尺度法推得從平方非線性振動(dòng)系統(tǒng)勢(shì)能井逃逸的時(shí)間。近似勢(shì)能法用于克服非線性帶來(lái)的困難。推導(dǎo)了系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)方程。分析表明，結(jié)合系統(tǒng)動(dòng)量及動(dòng)量矩守恒關(guān)系得到的系統(tǒng)廣義Jacobi關(guān)系為系統(tǒng)慣性參數(shù)的非線性函數(shù)。證明了借助于增廣變量法可以將增廣廣義Jacobi矩陣表示為一組適當(dāng)選擇的慣性參數(shù)的線性函數(shù)。在此基礎(chǔ)上，給出了系統(tǒng)參數(shù)未知時(shí)由空間機(jī)械臂末端慣性空間期望軌跡產(chǎn)生機(jī)械臂關(guān)節(jié)鉸期望角速度、角加速度的增廣自適應(yīng)控制算法。在高速公路剛架拱實(shí)橋動(dòng)測(cè)及單車(chē)荷載作用研究基礎(chǔ)上，建立多車(chē)荷載激振模型，發(fā)展了研究剛架拱橋車(chē)激共振特性的可視化仿真方法，探討剛架拱橋在高速多車(chē)荷載作用下的共振條件，分析車(chē)距、車(chē)速和車(chē)數(shù)對(duì)豎向瞬態(tài)振動(dòng)峰值的影響，編制運(yùn)行多車(chē)荷載下振動(dòng)仿真分析可視化程序。提出了基于壓力傳感器的汽車(chē)重心實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)機(jī)理的力學(xué)模型。利用該模型能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)汽車(chē)的整車(chē)重量、重心位置，提供安全裝載和安全車(chē)速監(jiān)測(cè)與報(bào)警，可為汽車(chē)安全系統(tǒng)提供可靠的重心計(jì)算力學(xué)模型，為研制汽車(chē)重心實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)提供了必要參數(shù)與依據(jù)。論述數(shù)值計(jì)算中新的小波基無(wú)單元方法，即用小波基函數(shù)取代傳統(tǒng)無(wú)單元方法中的冪級(jí)數(shù)基之后，使無(wú)單元法具有了小波變換的局域化和多分辨率等優(yōu)良特性，并能有效地克服有限單元法的網(wǎng)格敏感性和單元之間應(yīng)力不連續(xù)現(xiàn)象，從而不但拓展和豐富了無(wú)單元法的理論內(nèi)容，也為其工程應(yīng)用開(kāi)辟了新的途徑[11]。

1.1.4 工程應(yīng)用

推導(dǎo)了T型截面梁的彎矩-軸力-曲率關(guān)系，提出了分析大偏心體外預(yù)應(yīng)力筋的應(yīng)力增量和梁彎曲性能的通用方法。比較荷載作用前后，轉(zhuǎn)向座和錨具的變形差，計(jì)算出體外筋的應(yīng)變和應(yīng)力。因此這一方法考慮了體外筋的變形協(xié)調(diào)條件，同時(shí)自動(dòng)地考慮了體外筋偏心距的損失。以B樣條函數(shù)結(jié)合配點(diǎn)法直接求解框剪間有限個(gè)作用力與力矩，導(dǎo)出的遞推公式對(duì)任意水平荷載可直接應(yīng)用。采用動(dòng)力特解邊界元法在時(shí)域內(nèi)求解壩-水-地基動(dòng)力相互作用問(wèn)題特性，研究了壩體、地基和系統(tǒng)阻尼對(duì)壩體的動(dòng)力特性、動(dòng)水壓力、動(dòng)力放大系數(shù)及穩(wěn)定系數(shù)的影響。提出了一種求解柔性多體系統(tǒng)控制方程數(shù)值方法，在每一時(shí)間步，利用Newmark-β直接積分法計(jì)算迭代初值，基于控制方程及約束方程的泰勒展開(kāi)，推導(dǎo)出Newton-Raphson迭代公式，對(duì)位移及拉格朗日乘子進(jìn)行修正。引用Blajer提出的違約修正方法對(duì)數(shù)值積分過(guò)程中約束方程的違約進(jìn)行修正。提出了地震作用下摩擦耗能支撐參數(shù)優(yōu)化的一種新的數(shù)學(xué)模型，在給定的幾條地震波作用下，在滿足框架的規(guī)范層間位移角限值要求下，框架各層安裝的耗能支撐剛度之和最小，從而實(shí)現(xiàn)安裝較少的耗能裝置而能達(dá)到相同的抗震要求[16]。

1.2 與國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀的對(duì)比與不足

整體上，我省還沒(méi)有建立起幾個(gè)系統(tǒng)、穩(wěn)定的固體力學(xué)研究方向。與國(guó)內(nèi)外比較尚處于相對(duì)落后的研究水平。許多研究領(lǐng)域尚處于空白。系統(tǒng)性、原創(chuàng)性研究成果就更少了。

1.3 國(guó)內(nèi)外固體力學(xué)發(fā)展趨勢(shì)預(yù)測(cè)

固體力學(xué)的研究對(duì)象向跨尺度和復(fù)雜性方向發(fā)展；研究手段以跨學(xué)科、交叉性和系統(tǒng)性為特色。 其基本理論以研究力與熱、電、磁、聲、光、化學(xué)及生命領(lǐng)域的相互作用，實(shí)現(xiàn)從原子、分子的微觀結(jié)構(gòu)到納米結(jié)構(gòu)、細(xì)觀顯微結(jié)構(gòu)，直至宏觀結(jié)構(gòu)的多尺度關(guān)聯(lián)理論框架的建立。固體力學(xué)可以將地震、邊坡失穩(wěn)、泥石流、礦井崩塌等自然災(zāi)害提煉成為具有群體缺陷、裂紋和裂隙的不連續(xù)、非均勻介質(zhì)的力學(xué)演化過(guò)程，預(yù)測(cè)和防范突發(fā)災(zāi)害的發(fā)生。固體力學(xué)在陸地和海洋石油勘探采集和輸運(yùn)、核電技術(shù)、風(fēng)能技術(shù)、高壩技術(shù)和高功率水力發(fā)電技術(shù)、大型工程結(jié)構(gòu)的選址等重大工程中也將發(fā)揮愈來(lái)愈重要的作用。集傳感功能和驅(qū)動(dòng)功能為一體的智能材料和結(jié)構(gòu)蘊(yùn)含著許多與傳統(tǒng)領(lǐng)域不同的力學(xué)問(wèn)題。新型材料與結(jié)構(gòu)的多場(chǎng)耦合力學(xué)，包括力－電－磁－熱耦合場(chǎng)基礎(chǔ)理論與體系、破壞理論、智能結(jié)構(gòu)性能等是固體力學(xué)領(lǐng)域充滿生機(jī)的研究方向。 利用生物學(xué)和生物技術(shù)來(lái)設(shè)計(jì)材料與器件將極大地沖擊整個(gè)工程界、生物界和醫(yī)學(xué)界。

1.4 我省固體力學(xué)發(fā)展對(duì)策

目前普遍強(qiáng)調(diào)工程應(yīng)用的大社會(huì)背景對(duì)力學(xué)這門(mén)基礎(chǔ)性學(xué)科的發(fā)展是極為不利的。鼓勵(lì)自由探索，促進(jìn)系統(tǒng)性、原創(chuàng)性、基礎(chǔ)性的研究工作是促進(jìn)力學(xué)學(xué)科發(fā)展的最重要基礎(chǔ)工作。主要體現(xiàn)在如下幾個(gè)方面：

（1）固體力學(xué)作為影響廣泛的重要基礎(chǔ)學(xué)科，需要長(zhǎng)期、穩(wěn)定地投入。自由探索和基礎(chǔ)研究是科學(xué)新思想、新理論和新方法的重要源泉。需要以全面發(fā)展的觀點(diǎn)長(zhǎng)期穩(wěn)定地處理好基礎(chǔ)研究、應(yīng)用基礎(chǔ)研究和工程需求的關(guān)系，營(yíng)造在各方面都鼓勵(lì)創(chuàng)新的環(huán)境。

（2）人才培養(yǎng)，特別是充分發(fā)揮優(yōu)秀人才作用是力學(xué)學(xué)科發(fā)展的重要源泉。建立有利于人才培養(yǎng)的長(zhǎng)期、公正、公平、合理的科研成果和科技人才評(píng)價(jià)體系，力學(xué)學(xué)科的科學(xué)研究和人才培養(yǎng)尤其要避免急功近利。各高校在力學(xué)學(xué)科的建設(shè)上不能以其能否直接解決工程實(shí)際問(wèn)題為取舍的依據(jù)，而要以現(xiàn)有人才和研究基礎(chǔ)為依據(jù)。穩(wěn)定、扎實(shí)的力學(xué)學(xué)科人才培養(yǎng)可以直接惠及眾多相關(guān)學(xué)科的發(fā)展。

（3）從固體力學(xué)學(xué)科的性質(zhì)、現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)，以及國(guó)家需求來(lái)看，目前的重要科學(xué)問(wèn)題和前沿領(lǐng)域主要有：微納米力學(xué)、多尺度力學(xué)與跨尺度關(guān)聯(lián)和計(jì)算、新材料與結(jié)構(gòu)的多場(chǎng)耦合力學(xué)、生物材料與仿生材料力學(xué)、科學(xué)與工程計(jì)算與軟件、儀器設(shè)備研制及實(shí)驗(yàn)力學(xué)新技術(shù)與新表征方法。國(guó)家建設(shè)需求的重要支撐點(diǎn)和應(yīng)用發(fā)展方向主要有：固體強(qiáng)度與破壞力學(xué)、計(jì)算力學(xué)軟件、固體力學(xué)在國(guó)家安全以及航空航天工程中的應(yīng)用、大型工程結(jié)構(gòu)與工業(yè)裝備的力學(xué)問(wèn)題、爆炸與沖擊力學(xué)、環(huán)境與災(zāi)害關(guān)鍵力學(xué)問(wèn)題等。

2流體力學(xué)

2.1 計(jì)算流體力學(xué)

流體力學(xué)是力學(xué)的一個(gè)分支，它主要研究流體的運(yùn)動(dòng)以及流體和其它介質(zhì)間相互作用和流動(dòng)的規(guī)律。流體涉及面廣，它可以是氣、水，也可以是油或其它流變物質(zhì)。流體力學(xué)在氣象、水文、石油勘探、船舶、飛行器和工業(yè)機(jī)械等領(lǐng)域均有廣泛應(yīng)用。流體力學(xué)數(shù)學(xué)上的描述是著名的Navier-Stokes方程及其各種變化。

空氣動(dòng)力學(xué)是流體力學(xué)針對(duì)空氣運(yùn)動(dòng)問(wèn)題的一個(gè)分支，也是流體力學(xué)研究的一個(gè)主要內(nèi)容。20世紀(jì)初，飛機(jī)的出現(xiàn)極大地促進(jìn)了空氣動(dòng)力學(xué)的發(fā)展。航空器的研究需要了解飛行器周?chē)膲毫Ψ植?、飛行器的受力狀況和阻力等問(wèn)題，這就促進(jìn)了流體力學(xué)在實(shí)驗(yàn)和理論分析方面的發(fā)展。20世紀(jì)中后期，流體力學(xué)開(kāi)始和其他學(xué)科互相交叉和滲透，形成了新的交學(xué)科，如物理-化學(xué)流體動(dòng)力學(xué)、磁流體力學(xué)等。

流體力學(xué)研究的手段主要有三：實(shí)驗(yàn)，理論分析，數(shù)值計(jì)算。理論分析是根據(jù)流體力學(xué)基本方程，通過(guò)數(shù)學(xué)方法進(jìn)行分析，得出各種定量和定性結(jié)果。由于流體運(yùn)動(dòng)的復(fù)雜性，實(shí)驗(yàn)方法在流體力學(xué)中占有重要的地位?，F(xiàn)代流體力學(xué)就是在純理論的古典流體力學(xué)與偏重實(shí)驗(yàn)的古典水力學(xué)結(jié)合后才蓬勃發(fā)展起來(lái)的。實(shí)驗(yàn)對(duì)于驗(yàn)證流體運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律，測(cè)定經(jīng)驗(yàn)參數(shù)，解釋物理現(xiàn)象均有重要意義。

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和各種高效計(jì)算方法的發(fā)展，使許多原來(lái)無(wú)法用理論分析或?qū)嶒?yàn)研究的復(fù)雜流體問(wèn)題有了求得數(shù)值解的可能性，形成了“計(jì)算流體力學(xué)”學(xué)科。從20世紀(jì)60年代起，在飛行器和其它相關(guān)工程的設(shè)計(jì)中，開(kāi)始大量采用數(shù)值模擬，使得數(shù)值模擬成為與實(shí)驗(yàn)和理論分析相輔相成的一個(gè)重要研究手段，并正在成為流體力學(xué)的主要發(fā)展方向。數(shù)值模擬方法特點(diǎn)如下：

①給出流體運(yùn)動(dòng)區(qū)域內(nèi)的離散解，而不是一般理論分析方法所關(guān)注的解析解；

②它的發(fā)展與計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展直接相關(guān)，因?yàn)閺?fù)雜的流動(dòng)問(wèn)題要求大計(jì)算量的運(yùn)算；

③若物理問(wèn)題的數(shù)學(xué)模型是正確的，則可在較廣泛的流動(dòng)參數(shù)（如馬赫數(shù)、雷諾數(shù)、氣體性質(zhì)、模型尺度等）范圍內(nèi)研究流體力學(xué)問(wèn)題，且能給出流場(chǎng)參數(shù)的定量結(jié)果。

廈門(mén)大學(xué)在計(jì)算流體力學(xué)學(xué)科開(kāi)展了多方面的研究，其主要研究力量分布在數(shù)學(xué)、海洋、化學(xué)、材料、物理機(jī)電等院系，并建立了多套高水平的大型計(jì)算服務(wù)器。特別值得一提的工作是：數(shù)學(xué)科學(xué)學(xué)院在可壓和不可壓粘性流體數(shù)學(xué)模型的理論探索和高階數(shù)值模擬的研究中取得了具有國(guó)際水平的成果，豐富和發(fā)展了下面幾個(gè)重要方法:

2.1.1 譜方法（Spectral method）[17-19]。該方法是一類(lèi)高階方法，它利用整體高階多項(xiàng)式逼近偏微分方程的解。它主要有兩種形式：從弱形式出發(fā)的Galerkin譜方法和從強(qiáng)形式出發(fā)的配點(diǎn)法，它們都可以認(rèn)為是加權(quán)殘差法的特殊形式。其中配點(diǎn)方法更像差分法，它要求在配置點(diǎn)上滿足原方程，與差分法不同的是：它用高階多項(xiàng)式的準(zhǔn)確求導(dǎo)代替了導(dǎo)數(shù)的差分逼近。Galerkin譜方法與有限元方法在原理上類(lèi)似，都是先將偏微分方程定解問(wèn)題轉(zhuǎn)化成與之等價(jià)的變分形式，然后通過(guò)試探函數(shù)和檢驗(yàn)函數(shù)的選取來(lái)逼近解，它們的主要不同在于試探函數(shù)和檢驗(yàn)函數(shù)的選取以及高維情況下基函數(shù)的構(gòu)造。譜方法的收斂速度取決于解的正則度，當(dāng)解無(wú)限光滑時(shí)可以達(dá)到指數(shù)階收斂，即比任何代數(shù)階的收斂速度都快，這是譜方法相比差分法和有限元法的一個(gè)主要優(yōu)點(diǎn)。

2.1.2 擬譜法和譜元法[20-21]。擬譜方法（Pseudo-spectral method）是一類(lèi)準(zhǔn)譜方法，可以通過(guò)從弱形式出發(fā)的廣義Galerkin譜方法構(gòu)造，也可以由強(qiáng)形式出發(fā)的配點(diǎn)法得到。兩者在某些特殊情形下是等價(jià)的，但對(duì)絕大多數(shù)問(wèn)題，配點(diǎn)法無(wú)法導(dǎo)出簡(jiǎn)潔的弱形式，導(dǎo)致理論分析十分困難。現(xiàn)在配點(diǎn)法正漸漸淡出研究人員的視線?；趶V義Galerkin方法的擬譜方法的構(gòu)造分兩步：首先構(gòu)造問(wèn)題的Galerkin譜方法，然后利用高精度Gauss型數(shù)值積分近似弱形式中的積分。有別于標(biāo)準(zhǔn)譜方法中使用的正交多項(xiàng)式基，在擬譜方法中，基函數(shù)通常選擇基于數(shù)值積分的Lagrange多項(xiàng)式基，這給計(jì)算，尤其是非線性問(wèn)題的計(jì)算帶來(lái)了很大的便利。由于Gauss型數(shù)值積分的高精度，在大多數(shù)情形下擬譜方法的收斂速度與譜方法相同。傳統(tǒng)意義下的譜方法對(duì)于復(fù)雜區(qū)域的處理能力極其有限，這限制了它的應(yīng)用范圍。20世紀(jì)80年展起來(lái)的譜元法（spectral element method）很好地解決了這個(gè)問(wèn)題。譜元法結(jié)合了譜方法和有限元法各自的優(yōu)點(diǎn)，既能處理復(fù)雜的計(jì)算區(qū)域，又有譜方法的高精度，它在不可壓流體的計(jì)算中取得了很大的成功，如今已是計(jì)算流體中最常用的方法之一。譜元法與hp-有限元方法很相似，但兩者在發(fā)展的初期有許多不同點(diǎn)，hp-有限元使用的多項(xiàng)式階數(shù)不高，所使用的基函數(shù)也與譜元法不一樣。不過(guò)隨著兩類(lèi)方法的發(fā)展，它們呈現(xiàn)出越來(lái)越多的共同點(diǎn)，有些學(xué)者已把兩類(lèi)方法歸結(jié)為同一種方法。由于譜方法還具有低耗散，低色散的優(yōu)點(diǎn)，如今它已成為湍流數(shù)值模擬的主要方法。

2.1.3 湍流大渦模擬（Large eddy simulation，LES) [20-22]。 自然界中的流體運(yùn)動(dòng)主要有兩種形式，即層流（laminar） 和湍流（turbulence），層流是指流動(dòng)時(shí)流線相互平行的流動(dòng)，而湍流則是無(wú)規(guī)則脈動(dòng)的，有強(qiáng)的渦旋和摻混性。目前一般的看法是：無(wú)論是層流還是湍流，它們都服從Navier-Stokes (NS)方程。由于湍流運(yùn)動(dòng)特征尺度的多樣性，一般來(lái)說(shuō)，直接數(shù)值模擬(DNS)僅局限于湍流機(jī)理的基礎(chǔ)理論研究和一些較簡(jiǎn)單的問(wèn)題。湍流大渦模擬（LES）是介于DNS和雷諾平均NS(RANS) 之間的一個(gè)折衷方法。LES需要的網(wǎng)格點(diǎn)數(shù)比DNS大大減少，這使得它能夠應(yīng)用于許多實(shí)際工程計(jì)算中。LES僅計(jì)算大尺度部分，而亞格子尺度運(yùn)動(dòng)（SGS）通過(guò)附加模型實(shí)現(xiàn)。目前廣泛使用的SGS模型有1963年Smagorinsky 提出的“渦粘性” 模型及其變種，如“尺度相似性” 模型，“動(dòng)力學(xué)模型”，“代數(shù)渦粘性”模型和“重正化群”模型等，這些模型均在某些特定的情形和適當(dāng)?shù)募僭O(shè)下適用， 且跟所選擇的數(shù)值方法相關(guān)。較新的LES模型包括速度估計(jì)模型以及無(wú)(顯式)模型的單調(diào)積分LES(MILES)和譜消去粘性（Spectral vanishing viscosity， 即SVV)LES。MILES的基本思想是借助非線性高頻限制器來(lái)限制高頻波段上的能量振蕩，可以起到與顯式SGS模型同樣的效果。而SVV-LES是在譜元法框架內(nèi)提出的，其基本思想是通過(guò)引入線性高頻粘性項(xiàng)來(lái)抑制可解尺度量在截?cái)囝l率附件的震蕩。與其它LES方法相比，SVV-LES簡(jiǎn)單且無(wú)附加計(jì)算量。

3計(jì)算力學(xué)

20世紀(jì)50年代，隨著計(jì)算機(jī)的發(fā)展，計(jì)算力學(xué)這個(gè)力學(xué)和科學(xué)計(jì)算的交叉學(xué)科得到了快速發(fā)展，特別是60年代后有限元法及其相應(yīng)軟件產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，使得計(jì)算力學(xué)這個(gè)新興學(xué)科迅速滲透到土木、水利、機(jī)械、航空、電子及生命科學(xué)等各個(gè)領(lǐng)域，成為計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAE）的重要核心內(nèi)容，也使得力學(xué)這個(gè)傳統(tǒng)的學(xué)科煥發(fā)了新的強(qiáng)盛的生命力。在當(dāng)今科學(xué)研究和工程實(shí)踐中， 科學(xué)計(jì)算已經(jīng)成為與科學(xué)理論、科學(xué)實(shí)驗(yàn)并行的重要科學(xué)方法。2006年美國(guó)自然科學(xué)基金委員會(huì)了《基于數(shù)值模擬的工程科學(xué)》的研究報(bào)告，明確指出計(jì)算力學(xué)和數(shù)值模擬在工程科學(xué)發(fā)展中的重要地位。

近年來(lái)我省科技工作者在計(jì)算力學(xué)及其工程應(yīng)用方面開(kāi)展了積極的研究工作，取得了一定的科技成果。在計(jì)算力學(xué)方法方面，我省學(xué)者系統(tǒng)地發(fā)展了土木水利、機(jī)械、航空航天等領(lǐng)域常見(jiàn)的梁板殼結(jié)構(gòu)的高效無(wú)網(wǎng)格分析方法，該方法采用整體坐標(biāo)建立板殼無(wú)網(wǎng)格近似，不僅簡(jiǎn)便直接，適用于任意復(fù)雜形狀的殼體，并且可以避免參數(shù)變換，大大提高了計(jì)算效率。同時(shí)該方法利用穩(wěn)定節(jié)點(diǎn)積分構(gòu)造離散方程，兼顧了穩(wěn)定、效率和精度，為快速準(zhǔn)確地分析和設(shè)計(jì)這種類(lèi)型結(jié)構(gòu)提供了一種有效的數(shù)值工具。同時(shí)，針對(duì)福建省暴雨天氣常見(jiàn)的土質(zhì)邊坡失穩(wěn)而產(chǎn)生的滑坡問(wèn)題，建立了暴雨條件下土質(zhì)邊坡突發(fā)失穩(wěn)的大變形高效無(wú)網(wǎng)格模擬法，該方法可有效模擬失穩(wěn)剪切帶所引發(fā)的邊坡非線性大變形損傷破壞全過(guò)程，實(shí)現(xiàn)邊坡失穩(wěn)的高效無(wú)網(wǎng)格法全過(guò)程仿真分析，可為暴雨條件下邊坡工程的設(shè)計(jì)施工、滑坡災(zāi)害的預(yù)報(bào)、預(yù)防和加固處理提供理論依據(jù)和指導(dǎo)，有重要的理論和實(shí)際工程意義。另外，在雜交元研究方面提出了基于基本變形模式的正交化單元構(gòu)造方法，不僅概念明晰，而且由于不依賴(lài)于材料參數(shù)而大大提高了計(jì)算效率。并且，在拓?fù)鋬?yōu)化方面提出了類(lèi)桁架結(jié)構(gòu)連續(xù)體的拓?fù)鋬?yōu)化方法，有效地避免了棋盤(pán)格問(wèn)題。這些計(jì)算力學(xué)方法所取得的研究成果得到了國(guó)內(nèi)外同行的引用和認(rèn)可。

在工程應(yīng)用方面，我省學(xué)者對(duì)汽車(chē)減震及管道密封橡膠構(gòu)件的受力斷裂行為進(jìn)行了非線性有限元和無(wú)網(wǎng)格分析和模擬，提出了合理的設(shè)計(jì)方案。對(duì)于大型土木結(jié)構(gòu)例如大跨橋梁、大壩與深水進(jìn)水塔以及深埋特長(zhǎng)隧洞等結(jié)構(gòu)，應(yīng)用有限元法進(jìn)行了動(dòng)力抗震抗風(fēng)分析，取得了滿意的結(jié)果，提供了有效的工程服務(wù)。另外，應(yīng)用從微觀第一原理到宏觀有限元無(wú)網(wǎng)格計(jì)算的多尺度高性能計(jì)算方法，成功地進(jìn)行了材料微觀設(shè)計(jì)。

雖然我省計(jì)算力學(xué)研究與應(yīng)用已經(jīng)得到快速發(fā)展，但在國(guó)內(nèi)仍然處于相對(duì)落后的地位，表現(xiàn)在原創(chuàng)性研究偏少，參與解決工程實(shí)際問(wèn)題不夠。當(dāng)前我省相關(guān)科研工作者應(yīng)抓住海西發(fā)展的大好時(shí)機(jī)加大科研力度，爭(zhēng)取在高性能計(jì)算方法、大規(guī)模工程問(wèn)題數(shù)值仿真分析、災(zāi)害條件下工程機(jī)構(gòu)性能的計(jì)算模擬及評(píng)估預(yù)防、先進(jìn)的汽車(chē)仿真方法與應(yīng)用以及高性能材料計(jì)算設(shè)計(jì)等方面取得新的突破，同時(shí)密切聯(lián)系實(shí)際，切實(shí)提高解決海西建設(shè)中的工程技術(shù)問(wèn)題的能力。

4機(jī)械動(dòng)力學(xué)與控制

近年來(lái)，福州大學(xué)、廈門(mén)大學(xué)、福建農(nóng)林大學(xué)、華僑大學(xué)等在機(jī)械動(dòng)力學(xué)與控制方面做了不少工作。我省的機(jī)械動(dòng)力學(xué)與控制在以下幾個(gè)方面的研究在國(guó)內(nèi)具有較鮮明的特色和一定的影響力。

4.1 機(jī)器人系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)與控制問(wèn)題的研究

福州大學(xué)在單臂、多臂、柔性臂空間機(jī)器人系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)劃、動(dòng)力學(xué)分析及控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)等方面進(jìn)行了系統(tǒng)的研究工作。他們研究了載體姿態(tài)無(wú)擾、末端爪手障礙規(guī)避、機(jī)械臂關(guān)節(jié)受限等不同目標(biāo)要求下的多種運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)劃方法。在控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面，分別給出了單、雙臂空間機(jī)器人關(guān)節(jié)空間軌跡及末端爪手慣性空間軌跡跟蹤的非線性反饋控制、變結(jié)構(gòu)滑模控制、Terminal滑模控制、模糊變結(jié)構(gòu)控制、魯棒控制、自適應(yīng)控制、復(fù)合自適應(yīng)控制、終端滑模自適應(yīng)控制、魯棒自適應(yīng)混合控制、自適應(yīng)Backstepping滑?？刂?、自適應(yīng)模糊滑?？刂?、基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)力學(xué)控制、基于速度濾波器的魯棒控制、模糊小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、模糊基函數(shù)自適應(yīng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、基于RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的自適應(yīng)補(bǔ)償控制、模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自學(xué)習(xí)控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)前饋控制及閉鏈雙臂空間機(jī)器人基于內(nèi)力優(yōu)化配置原則的滑模變結(jié)構(gòu)控制、RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)滑模補(bǔ)償控制等一系列相關(guān)的控制方案[23-35]。在柔性臂空間機(jī)器人控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面，給出了各類(lèi)期望運(yùn)動(dòng)的Terminal滑?？刂?、Backstepping反演控制、于奇異攝動(dòng)法的Backstepping反演控制、關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)自適應(yīng)控制及柔性振動(dòng)的快速實(shí)時(shí)抑制、運(yùn)動(dòng)模糊控制及柔性振動(dòng)主動(dòng)抑制、運(yùn)動(dòng)魯棒跟蹤控制及柔性振動(dòng)主動(dòng)抑制等多種控制方案。其成果以150余篇論文形式，在國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)期刊及會(huì)議上發(fā)表與交流。此外，福州大學(xué)還開(kāi)展了爬墻機(jī)器人安全系統(tǒng)的控制研究，對(duì)其提出了變結(jié)構(gòu)控制方法、模糊控制方法等[36-37]。

4.2 機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)研究

福州大學(xué)針對(duì)立井提升系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)與控制、攤鋪機(jī)和振動(dòng)壓路機(jī)動(dòng)力學(xué)分析、以及汽車(chē)底盤(pán)動(dòng)力學(xué)控制[38-42]等方面進(jìn)行了系列研究，分析了影響提升設(shè)備動(dòng)力學(xué)特性的有關(guān)結(jié)構(gòu)參數(shù)、運(yùn)動(dòng)參數(shù)，提出了減少其工作過(guò)程振動(dòng)的變結(jié)構(gòu)控制與模糊控制方法；針對(duì)高等級(jí)道路建設(shè)中重要設(shè)備――攤鋪機(jī)的國(guó)產(chǎn)化改造與開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)，系統(tǒng)研究了其工作原理、動(dòng)力學(xué)特性等，建立了相關(guān)的動(dòng)力學(xué)模型，確定了影響整機(jī)正常工作的動(dòng)力學(xué)特性及其影響因素；為消化吸收并趕超國(guó)外先進(jìn)的汽車(chē)電子控制技術(shù)，開(kāi)展了系統(tǒng)的汽車(chē)底盤(pán)總成的動(dòng)力學(xué)與電子控制技術(shù)的系列研究，其研究成果有助于相關(guān)新產(chǎn)品的問(wèn)世或改進(jìn)。福州大學(xué)還對(duì)軸向運(yùn)動(dòng)弦線橫向振動(dòng)控制進(jìn)行了多種控制方法的研究[43-46]，其成果可用于指導(dǎo)相應(yīng)產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)。

4.3 研究不足與展望

迄今，還沒(méi)有系統(tǒng)地將機(jī)械動(dòng)力學(xué)及其控制的研究成果應(yīng)用于產(chǎn)品開(kāi)發(fā)與產(chǎn)品的更新?lián)Q代中。目前，國(guó)內(nèi)急需高精尖機(jī)床的開(kāi)發(fā)技術(shù)與動(dòng)態(tài)分析優(yōu)化技術(shù)等。我省目前是工程機(jī)械大省，但還不是強(qiáng)省，進(jìn)一步提高相關(guān)產(chǎn)品性能與可靠性，仍然需要開(kāi)展大量的工作。我省的工程機(jī)械產(chǎn)品的更新?lián)Q代（如集成優(yōu)化、計(jì)算機(jī)智能控制等）、工程機(jī)械新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)與分析、汽車(chē)整車(chē)集成優(yōu)化與設(shè)計(jì)分析、新型汽車(chē)電子控制系統(tǒng)開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)、高速設(shè)備性能分析與改進(jìn)、機(jī)械設(shè)備計(jì)算機(jī)智能故障診斷、微型機(jī)械產(chǎn)品開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)等等，均以力學(xué)的分析研究為其成功的關(guān)鍵。

為改變這個(gè)落后局面，尤其是海西經(jīng)濟(jì)建設(shè)中更好發(fā)揮力學(xué)的作用，需要政府、企業(yè)、高校等投入更多人力物力，更積極主動(dòng)地對(duì)重要機(jī)械產(chǎn)品、大批量生產(chǎn)的機(jī)械產(chǎn)品與汽車(chē)等開(kāi)展機(jī)械動(dòng)力學(xué)分析研究，對(duì)相關(guān)進(jìn)口軟件進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)或早日開(kāi)發(fā)出自己的專(zhuān)用機(jī)械動(dòng)力學(xué)分析軟件，以提高企業(yè)的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)能力與開(kāi)發(fā)速度。同時(shí)增強(qiáng)完善實(shí)驗(yàn)?zāi)芰εc手段，實(shí)現(xiàn)對(duì)重要機(jī)械產(chǎn)品開(kāi)展動(dòng)力學(xué)特性實(shí)驗(yàn)，以確保產(chǎn)品性能穩(wěn)定與可靠性。積極利用國(guó)內(nèi)外的動(dòng)力學(xué)研究成果，開(kāi)展重要設(shè)備、大型設(shè)備、危險(xiǎn)設(shè)施或設(shè)備的動(dòng)態(tài)故障診斷研究，確保這些設(shè)備、設(shè)施安全可靠高效地運(yùn)行。

5細(xì)觀力學(xué)

細(xì)觀力學(xué)是固體力學(xué)的一大分支，即采用連續(xù)介質(zhì)力學(xué)方法分析具有細(xì)觀結(jié)構(gòu)的材料的力學(xué)問(wèn)題，是固體力學(xué)與材料科學(xué)的交叉學(xué)科，其發(fā)展對(duì)固體力學(xué)研究層次的深入以及對(duì)材料科學(xué)規(guī)律的定量化表達(dá)都有重要意義。

前幾年我省在細(xì)觀力學(xué)方面的研究進(jìn)展不多，近幾年來(lái)才有所發(fā)展。研究主要集中在PZT和PLZT鐵電陶瓷的電致疲勞機(jī)理，微觀電疇原位觀測(cè)，應(yīng)力、高溫、腐蝕性環(huán)境介質(zhì)等耦合作用下固體材料的微結(jié)構(gòu)和變形斷裂行為的演變規(guī)律等幾個(gè)方向：

①根據(jù)鐵電材料自發(fā)應(yīng)變與自發(fā)極化不唯一性，以及晶界的不同取向，提出自發(fā)極化過(guò)程中材料能量密度是變形梯度和電位移向量的非凸函數(shù)，從能量角度出發(fā)，導(dǎo)出鐵電鐵彈材料的自極化穩(wěn)定構(gòu)形所應(yīng)滿足的必要條件，利用兩電疇的Gibbs 自由能之差作為疇變方向的判據(jù)，由要求板的Gibbs 函數(shù)最小來(lái)確定疇變量的大小。②進(jìn)行了PZT 鐵電陶瓷四點(diǎn)彎曲試樣在交變力、交變電場(chǎng)及機(jī)電耦合疲勞作用前后的微裂紋和電疇的觀察，獲得裂紋擴(kuò)展與極化方向，加載類(lèi)型之間關(guān)系。③發(fā)展了一種原位XRD觀測(cè)電疇系統(tǒng)，對(duì)電疲勞過(guò)程中PLZT鐵電陶瓷試樣表面X射線衍射峰隨疲勞次數(shù)的變化進(jìn)行了原位觀測(cè)。同時(shí)，利用SEM觀察了疲勞前后試樣的斷口形貌，并系統(tǒng)地進(jìn)行了電場(chǎng)特征和溫度對(duì)PLZT試樣電疲勞性能影響的實(shí)驗(yàn)觀測(cè)。④基于Raman散射原理，建立原位觀測(cè)電疇翻轉(zhuǎn)的Raman測(cè)試系統(tǒng)，對(duì)三種不同預(yù)極化處理的PLZT試樣在靜電場(chǎng)作用、電循環(huán)作用下的裂紋尖端的疇變行為進(jìn)行了系統(tǒng)研究；通過(guò)原位Raman觀測(cè)PLZT材料在準(zhǔn)同型相界附近的相變過(guò)程。⑤系統(tǒng)進(jìn)行牛皮質(zhì)骨在拉伸、剪切、撕裂三種載荷類(lèi)型下的裂紋起裂韌性研究。研究了皮質(zhì)骨中礦物成分對(duì)皮質(zhì)骨動(dòng)態(tài)粘彈性性能的影響，發(fā)現(xiàn)皮質(zhì)骨中的礦物質(zhì)成分存在將降低膠原纖維的可動(dòng)性，增強(qiáng)材料的粘彈性特性。⑥對(duì)牙齒等生物復(fù)合材料的性能進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)牙齒具有很明顯的壓電效應(yīng)，壓電性能與濕度和細(xì)管的分布密切相關(guān)。⑦研究在不同保護(hù)氣氛中，不同退火溫度對(duì)碳化硅纖維的材料斷裂強(qiáng)度的影響，揭示了微結(jié)構(gòu)的演變和宏觀性能之間的相互關(guān)系。2004年3月29～31日，張穎教授于廈門(mén)組織召開(kāi)了全國(guó)細(xì)觀力學(xué)會(huì)議，清華大學(xué)，中科院力學(xué)所，浙江大學(xué)，同濟(jì)大學(xué)，復(fù)旦大學(xué)等國(guó)內(nèi)知名高校和研究所的眾多教授、專(zhuān)家參加了本次會(huì)議。

細(xì)觀力學(xué)和微納米力學(xué)在全球、全國(guó)范圍內(nèi)正在迅速擴(kuò)展和深入，具有多學(xué)科交叉的強(qiáng)烈特征，國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)非常激烈。我省學(xué)者在細(xì)觀力學(xué)方面和微納米力學(xué)方面的投入較少，今后應(yīng)該在非線性，動(dòng)態(tài)，多物理場(chǎng)，跨尺度、尺度效應(yīng)，微納米力學(xué)和器件等方面加大研究投入。

6實(shí)驗(yàn)力學(xué)

1991年，福建省力學(xué)學(xué)會(huì)成立了實(shí)驗(yàn)力學(xué)專(zhuān)業(yè)委員會(huì)。福建省力學(xué)學(xué)會(huì)實(shí)驗(yàn)力學(xué)專(zhuān)業(yè)委員掛靠福州大學(xué)土木工程學(xué)院。

為更好開(kāi)展實(shí)驗(yàn)力學(xué)工作，經(jīng)過(guò)多年多方面努力，我省實(shí)驗(yàn)力學(xué)條件不斷改善。2006年6月福州大學(xué)“工程結(jié)構(gòu)福建省高校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”被批準(zhǔn)成立，2008年與臺(tái)灣大學(xué)聯(lián)合成立了“福建省海峽兩岸地震工程研究中心”，2008年“土木工程本科實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心”獲批“福建省本科實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心”。2008年福州大學(xué)土木工程學(xué)院實(shí)驗(yàn)中心擁有土木綜合實(shí)驗(yàn)館、工程結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)館、巖土及地下工程實(shí)驗(yàn)館、水利工程實(shí)驗(yàn)館等場(chǎng)館，總面積超過(guò)1.7萬(wàn)多平米，現(xiàn)有儀器設(shè)備總價(jià)值超過(guò)6000萬(wàn)元。其中裝備的美國(guó)MTS大型結(jié)構(gòu)加載系統(tǒng)價(jià)值超過(guò)1280萬(wàn)元，共有7個(gè)作動(dòng)器，具備靜載全過(guò)程、疲勞、多維擬靜力和多維擬動(dòng)力試驗(yàn)功能。此外，正在建設(shè)的“福州大學(xué)地震模擬振動(dòng)臺(tái)三臺(tái)陣系統(tǒng)”（價(jià)值2500余萬(wàn)元）包括三個(gè)振動(dòng)臺(tái)，其中中間為固定的4m×4m水平三自由度振動(dòng)臺(tái)，兩邊為2.5m×2.5m可移動(dòng)的水平三自由度振動(dòng)臺(tái)各一個(gè)，三個(gè)臺(tái)在12m32m的基坑內(nèi)呈一直線布置，其中邊臺(tái)最大可移動(dòng)距離10m，可實(shí)現(xiàn)多臺(tái)同步或異步地震輸入，拓展了地震模擬實(shí)驗(yàn)的空間，該臺(tái)陣系統(tǒng)將于2009年12月全面建成投入使用。該臺(tái)陣系統(tǒng)的建成將使福州大學(xué)成為目前世界上少數(shù)幾個(gè)擁有地震模擬振動(dòng)臺(tái)臺(tái)陣的單位之一。

7結(jié)構(gòu)力學(xué)

結(jié)構(gòu)力學(xué)是土木工程專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，涉及建筑工程、結(jié)構(gòu)工程、道路工程、橋隧工程、水利工程及地下工程等。一方面它以高等數(shù)學(xué)、理論力學(xué)、材料力學(xué)等課程為基礎(chǔ)，另一方面，它又成為鋼結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、土力學(xué)與地基基礎(chǔ)、結(jié)構(gòu)抗震等專(zhuān)業(yè)課程的基礎(chǔ)，在基礎(chǔ)課和專(zhuān)業(yè)課的學(xué)習(xí)中起著承前啟后的關(guān)鍵作用。

為增強(qiáng)基礎(chǔ)教育并提高結(jié)構(gòu)力學(xué)在工程中的應(yīng)用，自上世紀(jì)90年代初，我省高校興起結(jié)構(gòu)力學(xué)教學(xué)法研究熱潮，把結(jié)構(gòu)力學(xué)教學(xué)改革推向新的高度，對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了模塊結(jié)構(gòu)改革，將結(jié)構(gòu)力學(xué)教學(xué)內(nèi)容歸納為基礎(chǔ)型、擴(kuò)展型和研究型模塊。使用高等教育出版社出版的由龍馭球、李廉錕等教授主編的統(tǒng)編教材的同時(shí)，在結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)部分，融入結(jié)構(gòu)抗風(fēng)、抗震、車(chē)激振動(dòng)等學(xué)科前沿知識(shí)，增加了隔震結(jié)構(gòu)動(dòng)力反應(yīng)的內(nèi)容，補(bǔ)充和修正了傳統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容中關(guān)于“伴生自由振動(dòng)”的相關(guān)結(jié)論，實(shí)現(xiàn)了與學(xué)生原有知識(shí)的有機(jī)融合；有兩項(xiàng)重要教研成果：階梯形變截面梁“圖乘貼補(bǔ)簡(jiǎn)化”計(jì)算方法和剛架拱“考慮二階效應(yīng)影響線”問(wèn)題引入課堂討論，更新了教學(xué)內(nèi)容。

上世紀(jì)90年代末，我省結(jié)構(gòu)力學(xué)平面教材和多媒體立體化教材建設(shè)取得突破，先后出版了《結(jié)構(gòu)力學(xué)解題與思考》（陳，中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社，1999。2007年該書(shū)由煤炭工業(yè)出版社修訂再版）、《廣義結(jié)構(gòu)力學(xué)及其工程應(yīng)用》（陳，中國(guó)鐵道出版社，2003）、《結(jié)構(gòu)力學(xué)》（祁皚參編，清華大學(xué)出版社，2006）等。

正如王光遠(yuǎn)院士所指出，結(jié)構(gòu)力學(xué)學(xué)科呈現(xiàn)出“從狹義到廣義，從被動(dòng)到主動(dòng)，從確定到不確定，并與結(jié)構(gòu)工程滲透融合”的發(fā)展趨勢(shì)。我國(guó)在力學(xué)領(lǐng)域的理論研究已位居世界先進(jìn)行列，但在應(yīng)用軟件的研制方面落后了一大步，具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的應(yīng)用軟件寥若晨星。結(jié)構(gòu)力學(xué)作為專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)教育與國(guó)際先進(jìn)水平接軌，體現(xiàn)現(xiàn)代結(jié)構(gòu)力學(xué)教育思想；完善教學(xué)資源庫(kù)建設(shè)，加強(qiáng)國(guó)際教學(xué)交流是當(dāng)務(wù)之急。根據(jù)工科專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)，面向能力培養(yǎng)、面向工程實(shí)踐、面向信息時(shí)代、面向一流水準(zhǔn)，應(yīng)是我省結(jié)構(gòu)力學(xué)研究與教學(xué)所追求的目標(biāo)。

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課題組成員：

1、嚴(yán)世榕，福州大學(xué)車(chē)輛振動(dòng)與電子控制研究所所長(zhǎng)、教授。

2、周瑞忠，福州大學(xué)土木工程學(xué)院教授（本文顧問(wèn)）。

3、周克民，華僑大學(xué)土木工程學(xué)院教授。

4、許傳矩，廈門(mén)大學(xué)數(shù)學(xué)科學(xué)學(xué)院教授。

5、王東東，廈門(mén)大學(xué)建筑與土木學(xué)院教授。

6、陳力，福州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院教授。

7、周志東，廈門(mén)大學(xué)材料學(xué)院副教授。