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力学中的交叉学科

力学中的交错学科基本上能够分为两类：第一类由力学学科内部不一样

分支学科交错构成;第二类由力学与其余学科交错构成。

内部的交错学科最典型的是由流体力学与固体力学交错构成的学科，它

们有：

1）流体弹性力学，研究流体和固体的运动和互相作用发生耦合效应的问

题；

2）流体弹塑性体力学，研究兼有固体和流体的两重特点的物体的变形和

运动；

3）含有流体的多孔介质或散体的动力学，研究的客体自己就由多相构成，

而骨架的变形和损坏与体内流体的状态和运动发生互相限制。这方面的实例

有地下渗流、地基、边坡和断层的稳固性、泥石流、雪崩等。

物质的运动形式多种多样，除了机械运动这一最基础的形式之外，还有

热运动、电磁运动、原子及其内部的运动和分子及原子层次的化学运动等。

机械运动常常不可以离开其余运动形式独立存在，在需要和可能研究其余运

动形式对机械运动有较大影响或许考虑它们之间的互相作用及内在联系的状

况下，便会在力学同其余学科之间形成交错学科或边沿学科的生长点。

力学是研究物质机械运动规律的科学。跟着人类观察手段的进步和对各

种形式运动认识的深入和提升，特别是20世纪物理学各个分支和数学的飞快

发展，加上计算机科学和技术的日新月异，人们关于陪伴有其余运动的机械运

动的认识也随之提升。今日，我们对自然界各样层次的物质，从宇观的宇宙系

统，宏观的天体和惯例物体，细观的颗粒、纤维、晶体，到微观的分子、原

子、基本粒子已经有了较为广

深的认识。这样就为研究多种形式同时存在的复杂运动供给了有益条件，从

而产生了力学中多种多样的交错学科，如物理力学、电磁流体和等离子体力

学、物理化学力学、爆炸力学等。

其余，自然科学发展到今日，已经形成了一些传统的一级学科，如天文

学、地学和生物学等。这些学科和力学的研究内容和范围向来存在侧重要的订

交和重叠。关于天体、地球和生物这样一些重要类其余物体来说，机械运动形

式也是他们的基本运动形式，研究他们的构造和运动变化的规律也是力

学学科的内容。今日，天体力学和天体物理实质上高出了刚体和多体动力学

的范围，增加了连续介质力学、物

理化学流体力学以及电磁流体和等离子体力学的内容；地学的研究对象则高

出了地球表面现象的范围而拓宽到大气、大海以致地球内部的力学过程；而

生物力学则如日中天，从基因、细胞、组织和器官四个层次全面睁开系统的

研究。

交错学科的形成不单有益于发展新学科并促使源学科的发展，并且对推

进科学、技术和工农业的发展起着巨大的作用。下边将分别商讨物理力学、

电磁流体和等离子体力学、爆炸力学、环境流体力学、地球动力学和生物力

学此后一个期间的发展方向与建议侧重研究的领域。我们预计在下一世纪这

些交错学科，特别是物理力学、地球动力学、生物力学和环境流体力学等学

科将会有长足的进步，并将有力地促使人类和社会的进步和发展；而力学与

其余学科的交错势必获取进一步的扩大和增强。

物理力学

物理力学是研究力学运动规律的微观理论的一个力学分支。

传统力学采纳连续介质模型，对介质的微观构造不做假定与追查，采纳

从经验获取的描绘介质力学性状的本构关系，运用牛顿运动定律和热力学定

律来描绘介质的力学运动。

到了本世纪中叶，面对着航空、航天与原子能等技术中高温、高压和强

射线作用下资料介质的性责问题，再不可以靠传统经验方法来解决。从物质

的深层次来研究和解决问题就成为必由之路。事实上，物质本是由原子和分

子构成的，是有微观构造的。物质的宏观性质是由其微观构造及其运动规律

所决定的。自本世纪以来，物理学和化学对物质微观运动规律的研究已经获

得了成功。物理力学的任务就是要沟

通微观与宏观之间的中间过渡领域。以微观运动的理论为基础探究中间层次

的规律性，以求说明和展望介质资料的宏观力学性质，为将来的资料设计供

给理论依照。

50年月初期的物理力学多采纳简化模型方法，研究内容多限制于热力学

均衡和偏离均衡很小的准均衡性质，以气相和简单凝集相介质为主。近20年

出处于计算技术的发展，出现了像分子动力学等一些新的理论方法，增进了

对凝集态内部微观过程的认识，使之能够达到探究介质内部高度非线性不行

逆过程行为的程度。对资料细观层次的认识，特别是对资料的非平均性、微

缺点及其运