摘 要：本文主要从结构力学的主要研究内容和方向、发展史、学科体系和研究方法等几大方面，来阐述工程力学在生活生产中的应用。
关键词：工程结构 受力 强度 材料
一、结构力学是主要研究工程结构受力和传力的规律，以及如何进行结构优化的学科
工程结构是能够承受和传递外载荷的系统，包括杆、板、壳以及它们的组合体。结构力学的任务是研究工程结构在外载荷作用下的应力、应变和位移等的规律；分析不同形式和不同材料的工程结构，为工程设计提供分析方法和计算公式；确定工程结构承受和传递外力的能力；研究和发展新型工程结构。结构设计不仅要考虑结构的强度和刚度，还要做到用料省、重量轻、美观大方.对某些工程来说减轻重量尤为重要，比如飞机重量的减轻，就可以使飞机达到：航程变远、上升加快、速度加大、能耗降低等优点。
二、结构力学的发展简史
起初，人们对天然的结构进行观察和研究，如：树木的根、茎、叶，骨骼的形状和结构，山洞、蜂窝、蚁窝和鸟巢等。随着社会的进步，人们对结构设计的规律以及结构的强度和刚度有了逐步的了解和认识，也积累了不少宝贵经验，这主要表现在：埃及的金字塔，中国的万里长城、赵州安济桥、北京故宫等等。结构力学在发展的初期是与理论力学和材料力学融合在一起的。到19世纪初，人们开始设计各种大规模的工程结构，要作较精确的分析和计算。因此，工程结构的分析理论和分析方法开始独立出来，到19世纪中叶，结构力学开始成为一门独立的学科。从19世纪30年代起，由于要在桥梁上通火车，不仅需要考虑桥梁承受静载荷的问题，还必须考虑承受动载荷的问题，又由于桥梁跨度的增长，出现了金属桁架结构。19世纪末到20世纪初，学者们对船舶结构进行了大量的力学研究，并研究了可动载荷下的粱的动力学理论以及自由振动和受迫振动方面的问题。20世纪初，航空工程的发展了促进科学家们对薄壁结构和加劲板壳的应力和变形分析，以及对稳定性问题的研究。同时桥梁和建筑开始大量使用钢筋混凝土材料，这就要求科学家们对钢架结构进行系统的研究，在1914年德国的本迪克森创立了转角位移法，用来解决刚架和连续粱等问题。20世纪20年代，人们又提出了蜂窝夹层结构的设想。根据结构的"极限状态"，学者们得出了弹性地基上粱、板及刚架的设计计算新理论。对承受各种动载荷的结构的力学问题，也做了许多研究工作。随着结构力学的发展，疲劳问题、断裂问题和复合材料结构问题先后进入结构力学的研究领域。20世纪中叶，电子计算机和有限元法的问世使得大型结构的复杂计算成为可能，从而将结构力学的研究和应用水平提到了一个新的高度。
三、结构力学的学科体系
结构力学分为结构静力学、结构动力学、结构稳定理论、结构断裂、疲劳理论和杆系结构理论、薄壁结构理论和整体结构理论等。结构静力学主要研究工程结构在静载荷作用下的弹塑性变形和应力状态，以及结构优化问题。结构动力学是研究工程结构在动载荷作用下的响应和性能的分支学科。结构稳定理论是研究工程结构稳定性的分支。结构稳定理论中最重要的内容是确定结构的失稳临界载荷。结构断裂和疲劳理论是研究因工程结构内部不可避免地存在裂纹，裂纹会在外载荷作用下扩展而引起断裂破坏，也会在幅值较小的交变载荷作用下扩展而引起疲劳破坏的学科。在结构力学对于各种工程结构的理论和实验研究中，主要有杆系结构理论、薄壁结构理论和整体结构理论三大类。整体结构是用整体原材料，经机械铣切或经化学腐蚀加工而成的结构，它对某些边界条件问题特别适用，常用作变厚度结构。随着科学技术的不断进展，又涌现出许多新型结构，比如20世纪中期出现的夹层结构和复合材料结构。
四、结构力学的研究方法主要有工程结构的使用分析、实验研究的理论分析和计算三种
在结构设计和研究中，这三方面往往是交替进行并且是相辅相成的进行的。使用分析对结构的评价和改进起着重要作用。新设计的结构也要通过使用来检验性能。实验研究分为三类：模型实验、真实结构部件实验和真实结构实验。例如，飞机地面破坏实验、飞行实验和汽车的碰撞实验等。结构的力学实验通常要耗费较多的人力、物力和财力，因此只能有限度地进行，特别是在结构设计的初期阶段，一般多依靠对结构部件进行理论分析和计算。材料力学为结构力学的发展提供了必要的基本知识，弹性力学和塑性力学又是结构力学的理论基础。结构力学是一门古老的学科，又是一门迅速发展的学科。新型工程材料和新型工程结构的大量出现，向结构力学提供了新的研究内容并提出新的要求。计算机的发展，为结构力学提供了有力的计算工具。另一方面，结构力学对数学及其他学科的发展也起了推动作用。有限元法这一数学方法的出现和发展就与结构力学的研究有密切关系。
五、结语
总之，社会在不断发展，人类在快速进步，唯有工程结构和设计上的高品质、严要求才能满足人们对生活和生产上愈来愈高的需求！
参考文献
[1]《结构力学》第三版 龙驭球、包世华、匡文起、 袁驷 高等教育出版社 （2001-01）