2025年第六届全国力学博士生学术论坛

中国力学学会第六届全国力学博士生学术论坛将于2025年8月1日至3日在黑龙江省哈尔滨市举行。本次会议由中国力学学会主办，哈尔滨工程大学承办，全国力学博士生学术论坛以培养和发现青年人才为目的，展示近年来我国力学博士研究生在航空航天、船舶海洋、轨道交通等相关领域的研究进展和成果，探讨力学学科所面临的机遇和挑战，引导博士研究生了解力学学科前沿领域的进展和发展趋势，促进全国力学博士研究生之间的交流。

会议主题

本届全国力学博士生学术论坛活动主要面向全国高等院校和科研院所力学学科及相关领域的在读博士生，设固体力学、流体力学、动力学与控制、工程力学、计算力学、生物力学与力学交叉、爆炸冲击力学、智能力学分会场。

大会主席

主席：何国威

副主席：吴林志

以下内容为GPT视角对全国力学博士生学术论坛相关领域的研究解读，仅供参考：

全国力学博士生研究现状

一、研究热点领域

多尺度力学

研究内容：致力于从原子、分子尺度到宏观尺度建立力学模型，揭示材料在不同尺度下的力学行为与性能。例如在纳米材料研究中，探索纳米颗粒在复合材料中的增强机制，以及纳米结构对材料力学性能的影响规律。

应用价值：为新型材料的研发与设计提供理论支持，在航空航天、电子信息等领域有广泛应用前景。

智能材料与结构力学

研究内容：聚焦于智能材料（如形状记忆合金、压电材料等）在力、电、热等多场耦合作用下的力学行为，以及智能结构的力学分析与设计。例如研究形状记忆合金在智能驱动器中的应用，分析其在变形过程中的力学响应。

应用价值：推动智能结构在机器人、医疗器械、航空航天等领域的应用，提高结构的自适应性和智能化水平。

生物力学

研究内容：涵盖细胞力学、组织力学、生物流体力学等多个方面。例如研究细胞在力学环境下的生长、分化机制，以及血液在血管中的流动特性与心血管疾病的关系。

应用价值：为生物医学工程、疾病诊断与治疗提供理论基础，有助于开发新型生物医疗器械和治疗方法。

计算力学与高性能计算

研究内容：随着计算机技术的飞速发展，计算力学成为力学研究的重要手段。博士生们致力于开发高效的数值算法和计算模型，利用高性能计算机解决复杂的力学问题。例如在大型工程结构的仿真分析中，采用并行计算技术提高计算效率。

应用价值：缩短产品研发周期，降低实验成本，为工程设计和优化提供可靠依据。

二、研究方法

实验研究

传统实验：利用各种力学实验设备，如万能试验机、动态力学分析仪等，对材料的力学性能进行测试。例如通过拉伸试验测定材料的弹性模量、屈服强度等参数。

微观实验：借助扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）等微观分析技术，观察材料的微观结构与力学性能之间的关系。例如研究材料在变形过程中的微观组织演变。

理论研究

建立力学模型：基于力学基本原理，建立描述材料和结构力学行为的数学模型。例如在连续介质力学中，建立应力 - 应变关系方程。

求解数学模型：运用解析方法和数值方法求解力学模型。解析方法适用于一些简单的力学问题，而数值方法如有限元法、边界元法等则广泛应用于复杂问题的求解。

数值模拟

软件应用：熟练掌握商业软件（如ANSYS、ABAQUS等）和开源软件（如OpenFOAM等）的使用，进行力学问题的数值模拟。例如利用有限元软件对飞机机翼的强度和刚度进行分析。

算法开发：针对特定问题，开发高效的数值算法，提高模拟的精度和效率。例如在多尺度模拟中，开发多尺度耦合算法。

三、面临的挑战

学科交叉融合难度大

问题描述：力学研究涉及多个学科领域，如材料科学、物理学、生物学等。博士生需要具备跨学科的知识背景和研究能力，但在实际研究中，不同学科之间的知识体系和思维方式存在差异，导致学科交叉融合难度较大。

案例：在生物力学研究中，需要同时掌握力学原理和生物学知识，但在实验设计和数据分析过程中，可能会遇到生物学实验技术与力学分析方法不匹配的问题。

实验设备与资源有限

问题描述：一些先进的力学实验设备价格昂贵，维护成本高，导致部分高校和科研机构的实验资源相对匮乏。博士生在进行实验研究时，可能会受到实验设备和资源的限制，无法开展一些前沿性的研究工作。

案例：某些高精度的微观力学实验设备在国内数量较少，博士生需要排队等待使用，影响了研究进度。

研究成果转化困难

问题描述：力学研究成果往往具有较强的理论性，与实际工程应用之间存在一定的差距。博士生在完成研究后，可能会面临研究成果难以转化为实际生产力的困境。

案例：一些新型材料的力学性能研究虽然取得了重要进展，但由于生产工艺、成本控制等因素的限制，无法实现大规模的产业化应用。

四、发展趋势

加强跨学科合作

发展方向：未来力学博士生将更加注重跨学科合作，与材料科学、生物学、医学等领域的科研人员共同开展研究项目。通过跨学科合作，整合不同学科的优势资源，解决复杂的科学和工程问题。

案例：在智能医疗设备研发中，力学博士生与生物医学工程师合作，共同设计具有良好力学性能和生物相容性的智能植入物。

关注新兴领域

发展方向：随着科技的不断进步，一些新兴领域如人工智能、量子计算等与力学的交叉融合将成为未来的研究热点。力学博士生将关注这些新兴领域的发展动态，探索力学在新兴领域中的应用。

案例：利用人工智能技术对力学实验数据进行分析和处理，提高研究效率和准确性；研究量子力学在微观力学中的应用，揭示微观世界的力学规律。

推动研究成果产业化

发展方向：为了促进力学研究成果的转化和应用，力学博士生将更加注重与企业的合作，了解企业的实际需求，将研究成果转化为实际产品和技术。同时，政府和高校也将加大对力学研究成果产业化的支持力度，建立产学研合作机制。

案例：与航空航天企业合作，将新型材料的力学研究成果应用于飞机结构的设计和制造中，提高飞机的性能和安全性。

全国力学博士生研究可以应用在哪些行业或产业领域

一、传统工业领域

航空航天

飞机设计：力学博士生研究的气动弹性力学可用于优化飞机机翼的形状和结构，确保飞机在飞行过程中机翼不会因气动力和惯性力的耦合作用而产生过大的变形或振动，提高飞机的飞行性能和安全性。例如，通过对机翼的颤振分析，调整机翼的刚度和质量分布，避免颤振现象的发生。

火箭推进：在火箭发动机设计中，流体力学和热力学的研究成果至关重要。博士生可以研究燃烧室内燃料的燃烧过程和燃气流动特性，优化发动机的喷管设计，提高火箭的推力和效率。

汽车制造

车身结构优化：利用结构力学和有限元分析方法，对汽车车身进行强度、刚度和疲劳寿命分析。通过优化车身结构，减轻车身重量，同时保证车身的安全性和可靠性。例如，采用高强度钢和铝合金等轻质材料，并结合合理的结构设计，降低汽车的油耗和排放。

碰撞安全：研究汽车在碰撞过程中的力学响应，开发有效的碰撞吸能结构和安全防护装置。通过模拟碰撞实验，评估汽车的碰撞安全性能，为汽车的安全设计提供依据。

船舶工程

船体设计：流体力学在船舶设计中起着关键作用。博士生可以研究船舶在水中的航行阻力、推进性能和操纵性，优化船体的线型和结构，提高船舶的航行效率和稳定性。例如，采用新型的船体形状和减阻技术，降低船舶的燃油消耗。

海洋结构物：对于海上平台、海洋钻井平台等海洋结构物，力学博士生可以研究其在波浪、海流等海洋环境载荷作用下的力学行为，确保结构物的安全性和可靠性。通过结构分析和优化设计，提高海洋结构物的抗风浪能力和使用寿命。

二、新兴科技领域

人工智能与机器人

机器人运动控制：力学博士生可以研究机器人的动力学模型和控制算法，实现机器人的精确运动控制。例如，通过对机器人关节的力学分析和控制，提高机器人的操作精度和灵活性，使其能够更好地完成各种复杂任务。

仿生机器人：借鉴生物力学的原理，设计仿生机器人。例如，研究昆虫的飞行力学和鱼类的游动力学，开发具有高效运动能力的仿生飞行机器人和仿生水下机器人。

半导体与微电子

芯片封装：在芯片封装过程中，力学博士生可以研究封装材料的力学性能和封装结构的可靠性。通过优化封装设计和工艺，提高芯片的散热性能和抗机械冲击能力，确保芯片在各种环境下的稳定工作。

微纳制造：在微纳制造领域，力学研究对于微纳结构的加工和表征具有重要意义。例如，研究微纳加工过程中的力学效应，控制微纳结构的尺寸和形状精度；利用原子力显微镜等微观力学测试技术，对微纳材料的力学性能进行表征。

新能源

风力发电：研究风力发电机叶片的气动弹性和结构力学性能，优化叶片的设计和制造工艺，提高风力发电机的发电效率和可靠性。例如，通过对叶片的疲劳寿命分析，延长叶片的使用寿命，降低风电场的运营成本。

锂电池：在锂电池的研发和生产过程中，力学博士生可以研究电池电极材料的力学性能和电池内部的应力分布。通过优化电池的结构和材料，提高电池的安全性和循环寿命。

三、民生与健康领域

医疗器械

人工关节：力学博士生可以研究人工关节的生物力学性能，优化关节的设计和材料选择，提高人工关节的使用寿命和患者的舒适度。例如，通过对关节表面的摩擦学研究和力学分析，开发具有低摩擦、高耐磨性能的人工关节。

心脏支架：研究心脏支架在血管内的力学行为和生物相容性，确保支架能够有效地支撑血管，同时减少对血管壁的损伤和血栓的形成。通过有限元分析和实验研究，优化支架的结构和尺寸，提高支架的安全性和有效性。

运动装备

运动鞋：利用力学原理对运动鞋的鞋底结构和材料进行优化设计，提高运动鞋的减震性能和支撑性能，减少运动员在运动过程中的受伤风险。例如，通过对人体运动力学的研究，设计出符合人体工程学的运动鞋。

运动器材：对于高尔夫球杆、网球拍等运动器材，力学博士生可以研究其力学性能和振动特性，优化器材的设计和制造工艺，提高运动员的运动表现。

四、环境与能源领域

地质工程

隧道与地下工程：研究隧道和地下工程在开挖过程中的力学响应和稳定性，制定合理的施工方案和支护措施，确保工程的安全施工和长期稳定。例如，通过对岩体的力学性质和地应力分布的研究，预测隧道开挖过程中的围岩变形和破坏情况。

边坡工程：对边坡的稳定性进行分析和评估，研究边坡在降雨、地震等自然灾害作用下的力学行为，提出有效的边坡治理措施。通过数值模拟和现场监测，实时掌握边坡的稳定性状况。

能源开采

石油与天然气开采：在石油和天然气开采过程中，力学博士生可以研究油藏的力学性质和流体流动规律，优化开采方案和提高采收率。例如，通过对油藏岩石的渗透率和孔隙度的研究，确定合理的注水和采油参数。

页岩气开采：页岩气开采涉及到水力压裂等复杂的技术，力学研究对于压裂裂缝的扩展规律和增产效果具有重要意义。通过建立压裂力学模型，优化压裂工艺参数，提高页岩气的开采效率。

全国力学博士生领域有哪些知名研究机构或企业品牌

知名研究机构高校研究机构

清华大学航天航空学院

优势领域：在固体力学、流体力学、工程热物理等多个力学分支领域实力强劲。固体力学方面，对材料本构关系、断裂力学等研究深入，研究成果广泛应用于航空航天结构强度分析；流体力学在湍流模拟、空气动力学等方面成果丰硕，为飞行器设计提供关键理论支持。

科研成果：承担了大量国家级科研项目，如国家自然科学基金重大项目、重点研发计划等，在国内外顶级学术期刊发表了众多高水平论文，培养了大批优秀的力学人才。

北京大学工学院

优势领域：在生物力学、计算力学等领域具有显著特色。生物力学团队聚焦细胞力学、组织力学等前沿方向，探索生命过程中的力学机制；计算力学方向致力于开发高效的数值算法和软件，解决复杂工程问题。

科研成果：与国内外众多科研机构和企业开展合作研究，取得了一系列具有国际影响力的科研成果，部分成果已实现产业化应用。

上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院

优势领域：船舶与海洋工程力学是其传统优势领域，在船舶水动力学、海洋结构物力学等方面处于国内领先地位。对船舶的航行性能、海洋平台的结构安全等进行深入研究，为我国船舶与海洋工程产业的发展提供了重要支撑。

科研成果：拥有多个国家级和省部级科研平台，承担了大量船舶与海洋工程领域的重大科研项目，研发的船舶性能优化技术和海洋结构物设计方法在行业内得到广泛应用。

中国科学技术大学近代力学系

优势领域：在爆炸力学、高温气体动力学等特色方向上具有深厚的研究底蕴。爆炸力学团队在爆炸冲击波传播、材料动态响应等方面开展了大量创新性研究；高温气体动力学方向聚焦航空航天领域的高温气体流动问题，为飞行器热防护系统设计提供理论依据。

科研成果：取得了一系列具有国际先进水平的科研成果，多次获得国家级科技奖励，培养的学生在国内外科研机构和企业中发挥着重要作用。

中科院下属研究机构

中国科学院力学研究所

优势领域：作为我国力学领域的国家级科研机构，在非线性力学、微重力科学、高温气体动力学等多个领域处于国际前沿。非线性力学研究在混沌、分岔等方面取得重要突破；微重力科学方向利用空间实验平台开展前沿研究，为空间科学和航天技术的发展提供支持。

科研成果：承担了大量国家重大科研任务，取得了一系列具有国际影响力的科研成果，拥有多个国家级重点实验室和科研平台，是我国力学领域的重要科研基地。

中国科学院大连化学物理研究所洁净能源国家实验室（筹）能源材料与催化力学研究组

优势领域：将力学与能源材料、催化等领域相结合，研究能源材料在复杂环境下的力学性能和失效机制，以及催化过程中的力学作用。例如，研究燃料电池电极材料的力学稳定性，为提高燃料电池的性能和寿命提供理论指导。

科研成果：在能源材料与催化的力学研究方面取得了一系列创新性成果，与国内外多个科研团队和企业开展合作，推动了相关领域的技术进步。

知名企业品牌航空航天企业

中国航空工业集团公司（中航工业）

业务领域：涵盖飞机、直升机、发动机、机载设备等多个领域。在飞机研发过程中，力学博士生可参与飞机结构设计、气动布局优化、强度分析等工作。例如，在新型战斗机的研制中，运用先进的力学理论和方法，确保飞机在高速飞行、机动飞行等复杂工况下的结构安全和性能稳定。

技术需求：对力学专业人才的需求主要集中在固体力学、流体力学、飞行力学等专业方向，需要具备扎实的力学理论基础和较强的工程实践能力。

中国航天科技集团公司

业务领域：主要负责我国运载火箭、卫星、载人航天、深空探测等航天器的研制和生产。力学博士生在航天器的结构动力学分析、热力学设计、轨道力学计算等方面发挥着重要作用。例如，在卫星的发射过程中，通过精确的轨道力学计算，确保卫星能够准确进入预定轨道。

技术需求：对力学人才的要求较高，需要掌握航天领域的特殊力学知识和技能，如航天器在太空环境下的力学响应、微重力环境下的材料力学性能等。

汽车制造企业

中国第一汽车集团有限公司（一汽）

业务领域：涉及乘用车、商用车等多个领域。力学博士生可参与汽车的车身结构设计、碰撞安全分析、底盘动力学优化等工作。例如，通过有限元分析方法对汽车车身进行强度和刚度分析，优化车身结构，提高汽车的碰撞安全性能。

技术需求：需要力学专业人才具备汽车工程和力学的交叉知识，熟悉汽车设计和制造的流程，能够运用力学理论和方法解决汽车研发过程中的实际问题。

比亚迪股份有限公司

业务领域：在新能源汽车、传统燃油汽车、电池等领域都有布局。力学博士生在新能源汽车的电池包结构设计、车身轻量化设计等方面发挥着重要作用。例如，通过优化电池包的结构，提高电池包的抗冲击性能和散热性能，确保新能源汽车的安全性和可靠性。

技术需求：注重力学人才在新能源汽车领域的创新能力和实践能力，需要掌握新能源汽车相关的力学知识和技术，如电池力学、轻量化材料力学等。

能源企业

中国石油天然气集团有限公司（中石油）

业务领域：涵盖油气勘探、开发、炼油、化工等多个环节。力学博士生在油气田开发中可参与岩石力学研究、钻井工程力学分析等工作。例如，通过研究岩石的力学性质，优化钻井工艺，提高钻井效率和安全性。

技术需求：对力学人才的需求主要集中在石油工程力学、岩石力学等专业方向，需要具备解决油气田开发过程中复杂力学问题的能力。

国家电网有限公司

业务领域：负责电力系统的建设、运营和管理。力学博士生在电力设备的力学性能分析、输电线路的风振分析等方面发挥作用。例如，对高压输电塔进行力学分析和优化设计，确保输电线路在恶劣天气条件下的安全运行。

技术需求：需要力学专业人才掌握电力系统相关的力学知识和技能，熟悉电力设备的运行特点和力学要求，能够为电力系统的安全稳定运行提供技术支持。

全国力学博士生领域有哪些招聘岗位或就业机会

科研教育领域

高校教师

岗位描述：在高校力学相关专业担任教师，负责本科生和研究生的教学工作，同时开展力学领域的科研项目。例如，教授《理论力学》《材料力学》等基础课程，以及开展流体力学、固体力学等方面的前沿研究。

能力要求：需要具备扎实的力学专业知识、良好的教学能力和科研潜力，能够发表高质量的学术论文。

代表院校：清华大学、北京大学、上海交通大学等高校每年都会招聘力学专业的博士毕业生担任教师。

科研机构研究员

岗位描述：在科研机构从事力学相关的基础研究和应用研究工作。如中国科学院力学研究所的研究员，可能会参与国家重大科研项目，探索力学领域的新理论、新方法。

能力要求：要求有深厚的学术造诣、创新能力和科研团队协作精神，能够独立承担科研项目。

代表机构：中国科学院力学研究所、中国工程物理研究院等科研机构是力学博士生的重要就业去向。

航空航天领域

飞行器设计工程师

岗位描述：参与飞行器的总体设计、气动设计、结构设计等工作。例如，运用流体力学知识优化飞行器的气动外形，提高飞行性能；利用结构力学原理设计飞行器的结构，确保其强度和刚度满足要求。

能力要求：需要掌握飞行器设计相关的力学知识和软件工具，如CAD、CAE软件，具备良好的工程实践能力和问题解决能力。

代表企业：中国航空工业集团公司、中国航天科技集团公司等大型航空航天企业每年都会招聘大量的力学博士生。

航天器动力学工程师

岗位描述：负责航天器的轨道计算、姿态控制、动力学仿真等工作。通过精确的轨道力学和动力学分析，确保航天器能够准确进入预定轨道并稳定运行。

能力要求：要求精通航天器动力学理论，熟悉相关的数学建模和仿真软件，能够处理复杂的动力学问题。

汽车交通领域

汽车车身结构设计工程师

岗位描述：运用结构力学和有限元分析方法，对汽车车身进行强度、刚度和疲劳寿命分析，优化车身结构，减轻车身重量，提高汽车的安全性和燃油经济性。例如，通过调整车身零部件的厚度和形状，改善车身的受力分布。

能力要求：需要熟悉汽车车身设计的流程和标准，掌握有限元分析软件的使用，具备较强的结构优化能力。

代表企业：中国第一汽车集团有限公司、比亚迪股份有限公司等汽车制造企业是力学博士生在汽车领域的重要就业选择。

轨道交通车辆动力学工程师

岗位描述：研究轨道交通车辆在运行过程中的动力学性能，包括车辆的运行稳定性、平稳性、曲线通过性能等。通过优化车辆的结构和悬挂系统，提高车辆的运行品质和安全性。

能力要求：要求掌握车辆动力学理论和相关软件，具备实验测试和数据分析能力。

能源动力领域

风力发电机组设计工程师

岗位描述：负责风力发电机组叶片、塔架等关键部件的设计和优化。运用流体力学和结构力学知识，分析叶片的气动性能和结构强度，提高风力发电机组的发电效率和可靠性。

能力要求：需要了解风力发电行业的技术标准和发展趋势，掌握相关的设计软件和计算方法。

代表企业：金风科技、远景能源等风电企业是力学博士生在能源领域的就业热门选择。

石油钻井工程力学工程师

岗位描述：在石油钻井过程中，研究钻井工具的力学性能、井壁稳定性等问题。通过优化钻井工艺和参数，提高钻井效率和安全性，降低钻井成本。

能力要求：要求掌握岩石力学、钻井工程力学等专业知识，具备现场实践经验和问题解决能力。

建筑土木领域

建筑结构设计工程师

岗位描述：负责各类建筑物的结构设计工作，包括高层建筑、桥梁、隧道等。运用结构力学原理，分析建筑物在各种荷载作用下的受力情况，确保建筑物的结构安全和稳定性。

能力要求：需要熟悉建筑结构设计规范和标准，掌握结构分析软件的使用，具备良好的设计能力和沟通协调能力。

代表企业：中国建筑集团有限公司、中国交通建设股份有限公司等大型建筑企业是力学博士生在建筑土木领域的主要就业方向。

岩土工程工程师

岗位描述：从事岩土工程的勘察、设计、施工和监测等工作。例如，分析地基的承载力和变形特性，设计合理的地基处理方案；监测边坡的稳定性，预防地质灾害的发生。

能力要求：要求掌握岩土力学、工程地质学等专业知识，具备现场勘探和实验测试能力。

电子制造领域

微电子封装力学工程师

岗位描述：研究微电子封装过程中的力学问题，如封装材料的力学性能、封装结构的可靠性等。通过优化封装设计和工艺，提高芯片的散热性能和抗机械冲击能力，确保芯片在各种环境下的稳定工作。

能力要求：需要了解微电子封装技术的发展趋势，掌握相关的力学测试和分析方法。

代表企业：英特尔、三星等半导体企业以及国内的华为、中芯国际等企业在微电子封装领域对力学博士生有较大需求。

消费电子产品结构设计工程师

岗位描述：负责智能手机、平板电脑等消费电子产品的结构设计。运用力学知识，优化产品的结构布局，提高产品的强度和耐用性，同时满足产品的轻薄化设计要求。

能力要求：要求熟悉消费电子产品的设计流程和制造工艺，掌握相关的设计软件和工具。

医疗器械领域

人工关节研发工程师

岗位描述：研究人工关节的生物力学性能，优化人工关节的设计和材料选择。通过模拟人体关节的运动和受力情况，提高人工关节的使用寿命和患者的舒适度。

能力要求：需要掌握生物力学、材料科学等专业知识，具备实验研究和产品开发能力。

代表企业：威高骨科、春立医疗等医疗器械企业在人工关节等产品的研发方面对力学博士生有需求。

心脏支架研发工程师

岗位描述：负责心脏支架的设计和研发工作。研究心脏支架在血管内的力学行为和生物相容性，确保支架能够有效地支撑血管，同时减少对血管壁的损伤和血栓的形成。

能力要求：要求了解心血管疾病的发病机制和治疗需求，掌握相关的力学分析和实验技术。