本书旨在引导读者了解当代工程发展对力学的强烈需求、力学发展应解决的工程问题，进而为从事工程力学研究做必要的准备。全书包括基本方法篇，动力学篇，固体力学篇，流体力学篇。在基本方法篇，主要介绍如何从系统科学角度审视与力学相关的工程问题，如何对工程力学问题进行定性研究、机理研究、数据研究，把握工程力学问题的内在规律。在此后几篇，选择了我国学者在航空航天、船舶推进、高速铁路、高层建筑、柔性电子、风力发电、武器战斗部等工程领域的11个力学研究案例，分别介绍如何将复杂的工程力学问题进行简化，梳理研究思路，最终解决问题，满足工程设计、研制和运行需求。
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1981年，毕业于山东工业大学数学力学专业，获理学学士；
1984年，毕业毕业于山东工业大学固体力学专业，获工学硕士；
1988年，毕业于南京航空航天大学固体力学专业，获工学博士。1988~2007，南京航空航天大学讲师，副教授，教授，副校长，校长；
1992~1994，德国Stuttgart大学洪堡基金研究员；
1996~1997，美国Duke大学访问教授；
2007~2017，北京理工大学教授，校长；
2018~迄今，北京理工大学教授，校学术委员会主任。力学专业，动力学与控制方向作为第一作者发表论文77篇，作为通讯作者发表论文282篇；其中，被SCI收录论文235篇，被EI收录322篇；被他人引用超过1.7万次。代表性论文如下：
1. Hu HY, Dowell EH, Virgin LN. Resonances of a Harmonically Forced Duffing Oscillator with Time Delay State Feedback, Nonlinear Dynamics, 1998, 15: 311-327; 他引230次。
2. Wang L.F., Hu HY. (2005), Flexural Wave Propagation in Single-Walled Carbon Nanotubes, Physical Review B, 2005, 71: 195412.1-7；他引575次。
3. Du ML, Wang ZH, Hu HY. Measuring Memory with the Order of Fractional Derivative, Scientific Reports, 2013, 3: 3431；他引392次。国家科学技术奖励委员会委员，中国科学院学学部主席团成员，学部科学道德建设委员会主任，国务院学位委员会力学学科评议组召集人，中国力学学会监事长。
本书三级目录篇幅太长，详见书稿。
一、基本方法篇
第1章 工程研究的系统思维 1
1.1 科学、技术、工程 1
1.2 系统科学 6
1.3 工程系统 7
1.4 系统工程 12
1.5 基于模型的系统工程 14
1.6 思考题 17
拓展阅读文献 17
第2章 工程力学的定性研究 19
2.1 因果分析 19
2.2 量纲分析 23
2.3 相似分析 32
2.4 对称性分析 36
2.5 思考题 46
拓展阅读文献 47
第3章 工程力学的机理研究 49
3.1 稳定性分析 49
3.2 非线性分析 65
3.3 多尺度分析 82
3.4 耦合分析 93
3.5 延迟分析 112
3.6 不确定性分析 118
拓展阅读文献 130
第4章 工程力学的数据研究 131
4.1 数据采集 131
4.2 数据分析 135
4.3 数据驱动建模 147
4.4 思考题 158
参考文献 158
二、动力学篇
第5章 嫦娥二号拓展任务的飞行轨道设计 159
5.1 研究背景 159
5.2 对飞往日地Lagrange点的认识 160
5.3 从绕月轨道至日地L2点的转移轨道设计 165
5.4 再次拓展任务分析 170
5.5 飞越探测小行星的轨道设计 174
5.6 问题与展望 177
5.7 思考题 178
拓展阅读文献 179
第6章 高速铁路的动力学选线设计 181
6.1 研究背景 181
6.2 对车辆－轨道耦合动力学的认识 183
6.3 高速铁路线路平纵断面优化设计方法 194
6.4 高速铁路动力学选线设计应用实践 196
6.5 问题与展望 201
6.6 思考题 202
拓展阅读文献 202
第7章 高层建筑结构的抗震整体可靠性预报 203
7.1 研究背景 203
7.2 对高层建筑结构地震响应的认识 204
7.3 高层建筑结构的线性地震响应 206
7.4 高层建筑结构的非线性地震响应与整体可靠性 214
7.5 问题与展望 223
7.6 思考题 223
拓展阅读文献 224
三、固体力学篇
第8章 装备结构的轻量化设计 225
8.1 研究背景 225
8.2 对结构轻量化设计的认识 227
8.3 轻质结构的力学设计 231
8.4 轻巧承力功能一体超结构研究 239
8.5 问题与展望 245
8.6 思考题 246
拓展阅读文献 246
第9章 大推力火箭发动机的主传力结构设计 247
9.1 研究背景 247
9.2 对主传力结构优化设计的认识 248
9.3 空间桁架型主传力结构的优化设计 250
9.4 连续体型主传力结构的优化设计 257
9.5 问题与展望 264
9.6思考题 265
拓展阅读文献 266
第10章 基于高温复合材料的空天结构设计 267
10.1 研究背景 267
10.2 对高温复合材料结构力学设计的认识 268
10.3 高温复合材料结构力学设计方法 272
10.4 工程实践-火箭用发动机喷管结构力学设计与评价 283
10.5 问题与展望 287
10.6 思考题 287
拓展阅读文献 288
第11章 柔性电子器件的结构力学设计 289
11.1 研究背景 289
11.2 对电子器件结构柔性化的认识 290
11.3 结构柔性化设计 291
11.4 问题与展望 308
11.5 思考题 309
拓展阅读文献 310
四、流体力学篇
第12章 风力发电机叶片的气动设计 311
12.1 研究背景 311
12.2 对风力机叶片设计的认识 312
12.3 风力机叶片的气动设计方法 317
12.4 风力机叶片设计的工程实践 327
12.5 问题与展望 331
12.6 思考题 332
拓展阅读文献 332
第13章 武器战斗部的聚能射流效应设计 333
13.1 研究背景 333
13.2 对聚能射流效应的认识 334
13.3 聚能射流及其破甲的近似理论 338
13.4 聚能射流效应设计方法 343
13.5 反坦克火箭弹的聚能射流战斗部设计 347
13.6 问题与展望 350
13.7思考题 351
拓展阅读文献 351
第14章 船舶螺旋桨的空泡流预报 353
14.1 研究背景 353
14.2 对螺旋桨空泡流的认识 354
14.3 螺旋桨空泡流建模和分析 357
14.4 螺旋桨空泡流模拟及其应用 362
14.5 螺旋桨的梢涡空泡噪声预报 368
14.6 问题与展望 371
14.7 思考题 373
拓展阅读文献 373
第15章 高超声速飞行的流动失稳和转捩预报 375
15.1 研究背景 375
15.2 对流动失稳及转捩的认识 376
15.3 流动稳定性分析与案例 381
15.4 高超声速边界层流动转捩的数值预报 386
15.6 问题与展望 394
15.6 思考题 395
拓展阅读文献 395
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