力学是一门独立的基础学科，是有关力、运动和介质（固体、液体、气体和等离子体），宏、细、微观力学性质的学科，研究以机械运动为主，及其同物理、化学、生物运动耦合的现象。力学是一门基础学科，同时又是一门技术学科。它研究能量和力以及它们与固体、液体及气体的平衡、变形或运动的关系。

力学可区分为静力学、运动学和动力学三部分，静力学研究力的平衡或物体的静止问题；运动学只考虑物体怎样运动，不讨论它与所受力的关系；动力学讨论物体运动和所受力的关系。现代的力学实验设备，诸如大型的风洞、水洞，它们的建立和使用本身就是一个综合性的科学技术项目，需要多工种、多学科的协作。

力学专业各研究方向简介

1、矿山岩石力学与地下工程

主要研究岩土力学的基础理论和工程技术中的应用。对围岩工程需现场监测与实验室近似模拟实验相结合，也包括计算机数值分析等研究，为工程施工及优化设计提供依据。

1）在地下硬岩矿物开采、岩体地下结构稳定及参数研究方面，提出基于强度折减安全系数与稳定性预测的远程监测预报及治理技术。

2）系统研究加卸荷条件下岩体的力学特性、变形及破坏机理。

3）基于卸荷试验应力-应变曲线，建立岩爆失稳问题的折迭突变模型，提出应力差强度比岩爆判据。

2、矿山充填力学与地压控制

主要研究矿山充填理论、应用技术与地压控制方法。

研究内容包括：

（1）工业废渣充填胶凝材料；

（2）充填料浆管道输送理论与技术；

（3）充填体与围岩共同作用理论；

（4）大范围多水平开采的围岩稳定理论与控制技术；

（5）地压稳定检测预报技术与实验研究。

3、岩土力学与海洋岩土工程

本方向既研究岩土力学基本理论与岩土材料力学特性，也研究具有海洋背景的岩土工程问题。

开展的主要研究工作有：

1）岩土塑性力学与土体本构模型：广义塑性力学的完善与应用；数字图像相关方法与土工试验结合，实现砂土虚拟数值试验，揭示砂土变形微观机理；颗粒物质力学与模拟土体本构特性的超塑性理论结合，土体变形细观机理与宏观本构特性描述的深入研究；海洋土力学与土体本构模型。

2）海洋岩土工程：以海底石油与可燃冰的开采为背景，开展海洋能源土力学特性、海底滑坡的触发机理及其稳定性分析的研究；以海岸和近海工程为背景，开展港口、海底隧道、海洋平台等静动态力学性能分析与流固耦合数值仿真。

3）岩土力学数值方法：开展大型有限元软件（如ABAQUS、ANASYS、FLAC2D/2D等）与离散元软件（如PFC2D/3D等）的应用与二次开发研究。

4、复杂系统的动力学与控制

复杂系统的动力学与控制是目前应用力学领域十分活跃的研究方向。本学科方向注重一般力学的理论基础、工程应用和交叉学科的发展，主要以含有摩擦、接触、碰撞等非光滑因素的复杂系统作为研究对象，该系统的动力学与控制问题具有很强的应用背景，是步行机器人、车辆、机械及生物体运动等运动仿真与控制的关键理论难点。

本方向开展的研究工作：

（1）多体系统动力学；

（2）基于现代数学方法的动力学与控制；

（3）含间隙的机构动力学等等。

5、材料结构强度分析

本研究方向以实际工程材料与结构为对象，以机械、土木、物理类及化学数学等专业为学科背景，开展材料及结构的宏观、细观力学行为的理论计算与实验研究。

本方向开展的工作有：

1）工程材料的断裂力学理论与实验分析，主要有非线性断裂及损伤模型分析，实验电镜观察，光电测试与数值计算程序（ANSYS，MatLab，ABAQUS等）的应用等。

2）钢铁海水应力腐蚀及寿命的微观宏观机理研究，包括流体与固体的耦合问题分析，海水腐蚀与加载的实验宏观与微细观测，理论分析与数值计算等。

3）先进材料，如纳米或生物材料、碳纤维、聚合物及钢纤维等，加固强韧化材料结构的力学行为研究；有理论模型建立与加载观测实验，和有限元数值模拟分析等。