什么专业的本科生适合研究生阶段学习计算力学

王学滨（辽宁工程技术大学计算力学研究所）

我本科学的是机械，研究生学的是工程力学，博士后学的是地质学和力学，看似有较大的跳跃，其实不然。

学机械的，一般都要学理论力学、材料力学，有的也要学点弹性力学、有限元、机械系统动力学、断裂力学、流体力学，这些内容都属于力学的范畴。机械和力学本是一家，在英语中，机械是Machine，机械的是Mechanical，力学是Mechanics，看看有多像？这不是巧合。

力学是比机械更高层次的学问。很多机械问题，都要靠力学去解决。好好钻研力学，许多疑难的机械问题才会迎刃而解。

我知道有这样一个力学本科生，力学没学好，对力学的学习丧失了信心，研究生改学机械。结果，他导师知道他是学力学的，总给他安排力学问题研究，令他苦不堪言，手足无措，迟迟毕不了业。其实，这种作法我并不推荐，他这是学反了。

对于一名力学本科生，在学好力学的前提下，可去学机械，这样，学的力学才会有用武之地，这是一种相对好的作法。

对于一名机械本科生，另辟蹊径的相对好的作法是这样：可以研究生阶段来学力学，就像我一样，好好夯实力学的基础，学会力学的有关概念、原理和方法。然后，既可以在力学发展（据我所知，不少力学专家本科都是学机械的），也可以回到机械发展（据我所知，不少机械专家都有深入学习力学的经历），此后，他的力学优势就会凸显出来，发展后劲十足。

我的研究生中本科学机械的不少，出路一般是去有前景的机械相关行业，例如，汽车、机器人、监测和检测等。汽车等行业尤其欢迎会计算力学的研究生，零部件的强度、刚度和稳定性分析、底盘的振动分析、整车的碰撞分析等许多问题分析都要用到计算力学。

当然，土木、采矿、安全、材料、地质、水利、交通等专业本科生也适合研究生阶段来学计算力学。

一方面，力学是这些专业的根基，计算力学可为这些专业中问题的成功解决提供有效的研究方法。学计算力学可以夯实原专业的基础，学会解决问题的新思路，学会新的计算方法。将来若在原专业发展，能极大地提升个人的竞争力，他人没有我有，他人不会我会。

另一方面，学计算力学有利于换专业，在新专业发展。数学、物理等专业的本科生天然适合学计算力学。力学在独立之前是物理学的一个分支。计算力学中有许多数学问题。这些专业的本科生在研究生阶段学了计算力学之后，便有了广阔的工程应用背景。计算机、计算数学是计算力学研究和应用的有效工具，计算力学为二者提供应用背景和研究问题。计算机、软件工程等专业的本科生在计算力学软件的开发及计算力学程序的优化、并行计算等方面大有可为。

计算力学是永远敞开着大门的殿堂，谁都可以来，谁来都欢迎，谁来都成才！

在我这里，计算力学是方向，而不是专业。

计算力学的核心内容是数值计算方法。数值计算方法包括：有限差分法，变分法和有限单元法等。

很多力学问题相当复杂，一般难以得出它们的分析解，随着计算机的发展，数值计算方法得到广泛的应用和很大的发展，使求解复杂力学问题成为可能。

计算力学对于各种力学问题的适应性强，应用范围广；它能详细给出各种数值结果；通过图像显示还可以形象地描述力学过程；它能多次重复进行数值模拟，比实验省时省钱。中国两弹一星功勋奖章获得者钱学森院士曾指出：“在21世纪，力学加计算机将成为工程设计的主要手段”，这足以说明计算力学的重要性。

计算力学学得中等或好的，可以在算法研究、复杂模型建立及求解、程序和软件开发、并行计算等方面大显身手，干别人干不了的工作；计算力学学得即使不太好也不要紧，在使用Pro/E、Ansys、Abaqus、FLAC、Comsol、Fluent等商业软件时，也会得心应手，比别人进步快得多，轻车熟路，大材小用，因为你不仅知其然，也知其所以然。

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