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固體力學組

十七世紀中期,虎克提出「彈性體變形的能力與外力成比例」的理論後,固體力學歷經實驗經驗的累積與科學試驗的綜合,再經近兩百年來理論基礎的建立,已形成一套成熟的專業領域,其應用範圍,從機械零件的設計,結構力學的計算,擴展到飛機、船舶、核能、汽車、橋樑、工具機以及機械加工等工程各方面。尤其面對二十一世紀的來臨,各式產品均希望達到體積輕小,速度快的功能,因此可以說固體力學與近代工程應用是無法分開的。

基於以上艱鉅的工程需要,固體力學所扮演的角色,不管是理論或實際,必須能夠完成以下任務:

  1. 瞭解整體結構物的應力分佈及變形狀態。
  2. 瞭解結構在熱負載作用下,不會產生永久變形或損壞。
  3. 如何利用材料的塑性變形,完成特定的加工目的。
  4. 瞭解結構物的振動或動態反應及不穩定情況的條件。
  5. 其他無法述及的問題。

課程內容

由於固體力學涵蓋的範圍相當廣泛,為了使從事這方面研究的學生能夠循序漸進,以吸收新知識,在課程上做了以下有系統的規畫:

  • 應用力學(含靜力學、動力學)

  • 材料力學

  • 機械振動學

  • 高等材料力學

  • 其它相關科目

再配合本系所開的其他數學課程,如微積分、工程數學、數值分析、有限單元法、工程分析等,使本組畢業學生,不但是進入產業界,有足夠的基本設計及分析能力,即使繼序深造,亦奠定良好的獨立研究基礎。

未來研究發展的方向

  • 複合材料方面
    複合材料的穩定,振動及應力之理論與實驗分析。
    應用複合材料於飛機的修補。
     
  • 振動及動態分析
    應用模態實驗與有限元素分析於工具機。
    彈性波動理論的探討。
    葉片及轉子的振動分析。
    分析振型合成研究。
     
  • 整合性應用方面
    整合固體力學,熱流學與動力學等基礎科學,應用於製造系統的分析,如切削技術、金屬連續凝固與輥軋製程、雷射加工技術等。
     
  • 熱負荷分析
    結構單晶及複合材料之熱應力分析。
    複合材料板殼的熱挫曲問題。
    工業上的應用,如焊接、鑄造、熱處理等方面的分析。
     
  • 其他
    有限元素法高性能計算之研究。
    光測力學技術的發展與研究。
    破壞力學及生物力學的應用研究。