摘要：工程力学是研究有关物质宏观运动规律及其应用的科学，它是力学的一个分支，主要研究领域包括机械、土建、材料、能源、航空、交通、化工等等，从工程上的应用来说，工程力学包括质点及刚体力学，固体力学，流体力学，流变学，土力学，岩体力学等。
关键词：工程力学；发展；应用分析
一、工程力学的发展
1、工程力学的背景
人们对力学的认识可以追溯到史前时代，因为在当时的著作中就有部分记载，特别是在中国古代及古希腊的著作中，关于力学的叙述较多，在1638年伽利略出版的著作《关于两门新科学的谈话和数学证明》被认为是世界上第一本材料力学著作，1821年纳维在巴黎科学院宣读的论文《在一物体的表面及其内部各点均应成立的平衡及运动的一般方程式》，则被认为是弹性理论的创始，而后，欧拉提出了理想流体的运动方程式，物体流变学成为力学运动的新学科，然后在1929年，美国的宾厄姆倡议设立流变学学会，这门学科才受到了普遍的重视。
工程力学的出现是源于20世纪50年代末，是由中国学者钱学森首先提出的开创性学科，它的出现是源于当时的工程技术问题，在极端工程条件下，温度高达几千度甚至几百万度，压力高达几万到几百万以及应变率等的极端条件，导致介质和材料性质很难用试验方法得出，因此为了减少实验支出和节约实验时间，就必须用微观分析的方法进行介质和材料的性质测定；而在一些力学问题中，也需要用到微观结构分析和处理宏观问题；对于大批新材料的出现，要求寻找一种从微观理论出发合成具有特殊性能材料的计算方法，因此在这些条件和背景的推动下，促进了工程力学的出现和建立。
2、工程力学的特点
因为工程力学涉及的范围广泛，研究道路也异常艰难，而现如今，工程力学也还处于初始阶段，还需要不断的进行研究和完善。工程力学是属于力学的分支，它主要研究的是分析问题的机理，并借助建立理论模型来进行具体问题的解决，只有出现机理分析资料不充足时才会求助于新的实验。工程力学不同于其他学科的是因为它注重研究微观到宏观，建立在近代物理和近代化学成就的基础之上，结合这些现有的成就和时代领域的研究，进行物质宏观性质的微观理论，而这就是工程力学的根本目的，而工程力学主要研究领域包括实验力学，结构检验，结构试验分析，研究方向还有非线性力学和工程，工程稳定性分析以及控制技术，应力与变形测量理论和破坏检测技术，工程材料物理力学性质以及工程力学爆破等。
二、工程力学的实际应用
工程力学涉及的范围广泛，应用领域大，下面主要从三个方面介绍工程力学的应用。
1、工程力学在重大工程中的运用
工程力学在时代的发展中不断完善，也不断接受挑战，在国家经济发展中占据着非常重要的地位。在我国经济发展中，能源问题是面临的重要问题，为了满足能源需求，我国建设了多座水利发电站，而在发电站的建设过程中，需求充分了解基岩的力学性质，掌握相应的资料，才能够节约成本，保证质量，建造坚固的堤坝结构，这时工程力学正是可以解决这一问题的关键。而在长江三峡水利枢纽工程中，水工力学、通航水力、爆破反馈坝河流力学、通航水力等这些知识都可以很好地解决建设过程中的种种技术难题，这些知识正是来源于工程力学。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆还有，在国家海上石油开采及海上作业上，工程也依靠工程力学解决了钻戒平台设计和制造的难题，因为钻井结构工程涉及了海浪、岩石等众多力学问题。而在我国石油重地，大庆油田的石油开采量占全国石油总产量的五分之二以上，它是我国石油产量的重要基地，而大庆油田的油、气、水地下发布是极其复杂的，必须要有高质量的固井工程，才能保证开采质量和安全，使用油井水泥石中包裹着一些没有被水化的颗粒以及小孔，物质分布并不均匀，存在很大的缺陷，容易出现裂纹，而在水泥石配比中添加填料，从而改变材料的动态力学性能，可以提高材料裂韧性、止裂韧性能，通过不断试验可以获得防止裂缝产生，具有较好抗冲击性能的水泥石配方，这是工程力学应用较好的一个例子，保证了石油开采的质量和安全。因此工程力学在所以这些重大工程面前都利用了自身的特点进行了各种难题的攻破，保障了国家建设的有利进行，解决了众多的能源建设和国防安全问题。
2、工程力学在生活中的应用
工程力学在生活中的应用很广泛，大到厂里的各类机具，建筑中的各个结构，小到生活中的塑料食品包装，日用品等，这些大小物件都必须要符合它的强度、刚度、稳定性要求才能够安全、正常工作。比如生活中机械常用的连接件，螺栓、铆钉等都很容易发生变形，因此为保证他们的安全使用和使用寿命，在设计时就必须考虑其剪切应力。有些大型机械，如火车、起重机等大梁的变形会危害人民的人身安全，汽车传动轴、水轮机的变形都会给人们带来伤害，因此在设计时就要同时考虑各个方面的变形，利用工程力学对他们进行改善，帮助机械的顺利生产。
在包装上，我们注意观察就会发现，用的很多包装袋上都会剪出一个小口，其原理就用到了材料力学的应力集中，使里面的食品便于撕开。但是工程设计中要特别注意减少构件的应力集中。
在工程中，热应力与预应力会影响静不定结构，为了避免出现过高的热应力，蒸汽管道中要进行设置伸缩节，在钢轨在两段接头之间预留一定量的缝隙等，以削弱热膨胀所受的限制，从而达到降低温度应力的作用。在工程中实际中，常利用预应力进行某些构件的装配，例如将轮圈套装在轮毂上，或提高某些构件承载能力，例如预应力混凝土构件，从这些例子都可以看出工程力学确实发挥了很大的作用。
在桥梁建设中，桥梁按建桥材料可分为预应力钢筋混凝土桥、钢筋混凝土桥，混凝土抗拉强度很低，可是它的价格低于钢材，为了增加其抗拉能力，设计了钢筋混凝土这类复合建筑材料，让它能够既能承受拉力，又能承受压力，但限于混凝土材料本身所具有的力学性能，将其作为梁式桥结构用材，跨度仍远逊色于传统的拱桥结构。而预应力钢筋混凝土桁架拱桥，尽管有受力钢筋在承载，但在受拉区仍然不可避免地会出现一些裂缝，若对钢筋施加一定的张力作用，可以克服此弊端，即通过张拉预应力筋，使得受拉区事先储备一定数值的压应力，提高了混凝土结构的抗裂性能，刚度和承载能力。因此，工程力学在工程建设中也是发挥着重要的作用的。
三、结语
综上所述，工程力学它具有深厚的历史背景，在历史长河中逐渐显露它的本领，被学者不断完善，在现实生活中不断被应用和突破，对人们的实际生活带去了科学的应用，为国家的长远发展发挥了重要的作用，具有非常强的实用性，虽然在现阶段，它还不算非常完美，但是工程力学凭借自身的科学和实用性，一定会在未来得到更好的发展。
参考文献
[1]百度-百科；工程力学的应用.
[2]莫淑华、单萍、王祥林；工程力学及其实验在工程中的应用[J]，交通高教研究，1998.
[3]黄俊，杜成斌，浅谈模拟力学实验在工程力学课堂教学中的应用[J]，实验技术与管理，2007.
论文作者:杨磊
论文发表刊物:《基层建设》2017年第21期
论文发表时间:2017/10/30
标签：工程力学论文; 力学论文; 工程论文; 预应力论文; 应力论文; 结构论文; 材料论文; 《基层建设》2017年第21期论文;