2025年第四届全国物理力学青年学者学术研讨会

物理力学是力学的一个重要分支，为促进其与其它力学分支的交叉与融合、激发原始创新、服务国家重大工程需求，中国力学学会物理力学专业委员会已连续多年举办全国物理力学青年学者学术研讨的科技活动。本次科技活动将由上海大学力学与工程科学学院、上海市应用数学和力学研究所共同承办，邀请国内外知名学者系统介绍相关领域的研究成果和重大科学问题，邀请从事物理力学研究的优秀青年学者汇报和交流代表性成果及最新研究进展，共同探讨物理力学学科的现存问题、面临挑战及未来发展机遇，进一步促进该领域青年学者的交流合作与专业成长。

会议主席

郭万林，南京航空航天大学

组织委员会

张田忠、郭宇锋、赵军华、张助华、李春、唐淳、江进武、吕浡

以下内容为GPT视角对全国物理力学青年学者学术研讨会相关领域的研究解读，仅供参考：

全国物理力学研究现状

一、学科体系与人才优势

中国物理力学已形成完整的学科体系，涵盖动力学与控制、固体力学、流体力学、生物力学等核心分支，并延伸至环境力学、爆炸与冲击动力学、物理力学等交叉领域。截至2025年：

人才规模：中国力学学会会员超2万人，基础研究队伍约8000人，两院院士30余名，形成老中青结合的梯队结构。

学术成果：近十年获国家最高科学技术奖1项、国家自然科学奖一等奖1项、二等奖28项，国家技术发明奖及科技进步奖70余项，国防科技奖项众多。

国际影响力：中国力学学会每四年举办一次国际理论与应用力学大会（ICTAM），2012年成功争取到第23届大会主办权，反映国际地位提升。

二、核心领域研究进展1. 固体力学

理论创新：在本构关系、断裂力学、宏微观力学等领域取得突破，如计算固体力学与优化设计、光测实验力学技术达国际领先水平。

工程应用：支撑航空航天、能源开发（如油气开采）、土木工程（如青藏铁路路基稳定性）等领域，解决复杂结构安全与材料设计问题。

典型案例：地质力学研究确保大庆油田稳产数十年，渗流力学技术提升三次采油效率。

2. 流体力学

基础研究：湍流理论、流动稳定性、复杂流动机制研究活跃，计算流体力学（CFD）技术广泛应用于航空、航天、船舶设计。

高超声速技术：针对高超声速飞行器气动问题，发展了高精度数值模拟与风洞实验技术，支撑国家重大装备研发。

环境与工业应用：风工程研究优化建筑抗风设计，工业流体力学技术提升化工、能源领域效率。

3. 动力学与控制

非线性系统：在随机动力学、多体系统动力学方向取得系统性成果，解决复杂系统振动与控制问题。

跨学科融合：与生物力学、流体力学交叉，研究生命系统（如人体运动）的动力学特性，推动医疗设备与康复工程发展。

4. 交叉力学

生物力学：空天生物力学研究宇航员长期失重效应，力学生物学揭示细胞力学信号转导机制。

物理力学：结合量子力学与连续介质理论，研究微纳尺度材料力学行为，支撑半导体、新能源技术。

微重力科学：利用空间站平台开展流体物理、燃烧实验，为深空探测提供理论支持。

三、前沿方向与挑战1. 多场耦合与极端条件研究

目标：深入微米、纳米尺度及细胞、分子水平，揭示物质结构与宏观行为的关联。

进展：发展高性能计算（如自主知识产权的力学软件）与先进实验技术（如量子传感），模拟复杂介质在极端条件（高温、高压、强辐射）下的行为。

2. 计算力学与软件自主化

需求：打破国外软件垄断，开发具有自主知识产权的计算力学工具。

成果：部分高校与科研机构已推出国产CFD软件，在航空、航天领域实现替代应用。

3. 基础理论突破

挑战：面对暗能量、哈勃常数危机等宇宙学问题，需重构引力理论；量子力学基础争议（如测量问题）亟待解决。

探索：中国学者提出正交碰撞理论等新范式，尝试从膨胀力视角解释宇宙加速膨胀。

四、国际合作与竞争态势

合作网络：中国力学界与欧美、俄罗斯等国保持密切合作，参与国际大科学计划（如ITER核聚变装置）。

竞争领域：在高超声速技术、量子计算辅助的力学模拟等方向，中国与美国形成直接竞争，部分领域实现领先。

五、未来展望

中国物理力学研究正从“跟踪创新”向“引领发展”转型，依托国家重大需求（如深空探测、新能源）与基础科学突破（如量子技术），有望在以下方面实现跨越：

多尺度力学：构建从原子到宏观的统一理论框架。

智能力学：结合人工智能与大数据，发展自适应材料与结构。

空间力学：利用空间站与月球基地平台，开展长期微重力实验。

全国物理力学研究可以应用在哪些行业或产业领域

一、航空航天与国防科技

飞行器设计

气动优化：流体力学研究（如湍流理论、高超声速气动热）支撑飞机、火箭的外形设计，降低阻力并提高稳定性。

结构强度：固体力学分析飞行器在极端载荷（如高速机动、着陆冲击）下的应力分布，确保材料安全与轻量化。

振动控制：动力学与控制理论应用于抑制飞行器振动，提升导航精度与乘客舒适度。

国防装备

导弹与火箭：爆炸与冲击动力学研究弹体结构在高速穿透、爆炸冲击下的响应，优化毁伤效果与生存能力。

隐身技术：通过计算电磁学与流体力学耦合，设计低可探测性外形与材料。

二、能源开发与环保

石油与天然气

渗流力学：研究多孔介质中流体（油、气、水）的流动规律，提升三次采油效率（如化学驱、热力驱）。

地质力学：分析油藏岩石的应力-应变关系，预防井壁坍塌与水力压裂裂缝扩展失控。

可再生能源

风力发电：流体力学优化风力机叶片造型，提高风能捕获效率；动力学研究塔架振动对机组寿命的影响。

核能安全：物理力学模拟核反应堆材料在高温、辐射下的蠕变与疲劳行为，确保结构完整性。

环境保护

大气污染扩散：流体力学模型预测污染物（如PM2.5）的传输路径，辅助制定减排策略。

海洋工程：研究波浪、潮流对海上风电平台的作用力，设计抗倾覆结构。

三、交通运输与基础设施

汽车工程

碰撞安全：固体力学分析车身在碰撞中的变形模式，优化吸能结构与乘员保护装置。

轮胎力学：研究轮胎与地面的接触力学，提升抓地力与耐磨性。

轨道交通

轮轨关系：动力学研究车轮与轨道的相互作用，减少磨损与噪声；固体力学分析轨道在列车荷载下的沉降问题。

高速列车气动：流体力学优化列车头部造型，降低空气阻力与微气压波效应。

土木工程

桥梁与建筑：结构力学分析大型建筑（如超高层、大跨度桥梁）在风载、地震下的响应，确保抗震与抗风性能。

地基处理：地质力学研究软土地基的沉降规律，指导桩基设计与地基加固。

四、生物医学与健康

生物力学

人体运动分析：动力学研究关节受力与肌肉协调机制，辅助运动损伤康复与假肢设计。

心血管力学：流体力学模拟血液在血管中的流动，诊断动脉粥样硬化与血栓形成风险。

医疗设备

植入物设计：固体力学分析人工关节、心脏支架的应力分布，延长使用寿命并减少并发症。

微创手术器械：通过微尺度力学研究，优化器械的刚度与柔韧性，降低组织损伤。

五、先进制造与材料科学

增材制造（3D打印）

工艺优化：物理力学模拟熔融沉积或激光烧结过程中的温度场、应力场，控制变形与裂纹产生。

材料设计：结合多尺度力学，开发高强度、轻量化的金属基或聚合物基复合材料。

半导体与微电子

热管理：流体力学分析芯片散热结构，防止局部过热导致性能下降。

可靠性测试：固体力学研究封装材料在热循环下的疲劳行为，提升器件寿命。

六、空间科学与深空探测

微重力实验

流体物理：研究太空站内液体管理、燃料晃动等行为，为长期驻留提供技术储备。

材料合成：利用微重力环境制备高性能晶体或合金，突破地面重力对晶格生长的限制。

行星探测

着陆器设计：动力学分析月球或火星表面着陆时的冲击载荷，优化缓冲机构。

土壤力学：研究行星表面风化层的承载能力，指导探测车移动策略。

七、新兴技术领域

量子计算

精密控制：物理力学研究量子比特的振动与噪声耦合机制，提升量子门操作精度。

材料筛选：通过第一性原理计算，设计低损耗的量子超导材料。

人工智能与机器人

柔性机器人：结合软体材料力学与控制理论，开发适应复杂环境的仿生机器人。

人机交互：动力学分析人类与机器人的协作力，优化安全交互策略。

八、农业与食品工程

土壤力学

耕作优化：研究土壤压实度对作物根系生长的影响，指导农机具设计以减少土壤板结。

食品加工

流变学应用：分析液态食品（如牛奶、果汁）的流动特性，优化管道输送与灌装工艺。

全国物理力学领域有哪些知名研究机构或企业品牌

中国科学院物理研究所

成立背景：前身为1928年成立的国立中央研究院物理研究所和1929年成立的北平研究院物理学研究所，1958年更名为中国科学院物理研究所。

研究方向：以凝聚态物理为主，涵盖光学、原子分子物理、等离子体物理、软物质与生物物理、理论和计算物理、材料科学与工程等。

科研实力：在超导、拓扑、纳米、表面、极端条件等领域处于世界前沿，拥有12个实验室及多个国际合作中心。

人才储备：截至2024年底，在所工作的中国科学院院士13人、中国工程院院士1人、发展中国家科学院院士7人，累计培养院士专家80余人。

中国科学院力学研究所

成立背景：新中国成立最早的国立力学研究机构，首任所长为钱学森。

研究方向：微尺度力学与跨尺度关联、高温气体动力学与跨大气层飞行、微重力科学与应用、海洋工程与能源交通中的力学问题、先进制造工艺力学、生物力学与生物工程等。

科研平台：拥有2个国家重点实验室，在国际力学界享有盛誉。

高校研究机构

北京大学理论物理研究所：研究基本粒子理论、强子结构理论、统计物理等。

中国科学技术大学：在量子信息、凝聚态物理等领域取得突破性成果。

中山大学引力物理研究室：专注于引力波探测研究。

兰州大学固体力学研究室：研究柔韧板、壳体和非均匀弹性力学。

全国物理力学领域知名企业品牌

韦尔股份

发展历程：从电子元器件分销起家，通过并购豪威科技成为全球CMOS图像传感器三巨头。

产品应用：手机摄像头芯片（如OV50H）、车规级传感器（OX系列）、AR/VR设备面板。

市场地位：全球手机CIS市场第三，汽车传感器市场份额33%登顶。

思特威

技术突破：从安防监控起家，凭借SC1035芯片登顶全球安防传感器出货冠军。

财务表现：2024年营收59亿，净利润暴增26倍，手机传感器市场坐五望三。

创始人背景：清华学霸徐辰，兼具科学家“技术洁癖”与商帮敏锐嗅觉。

歌尔微电子

业务模式：以“芯片+器件+模组”垂直整合模式构建全产业链竞争力。

产品矩阵：声学传感器全球市占率32%，压力传感器及惯性传感器突破智能汽车、AR/VR领域。

市场布局：2024年转战港股上市，估值280亿，重塑智能终端生态格局。

华工高理电子

技术垄断突破：率先打破日本对温度传感器的垄断，家电用NTC温度传感器全球市占率70%。

新能源汽车领域：PTC加热器国内市占率60%，覆盖特斯拉、比亚迪等车企。

产能规模：全球最大多功能传感器供应基地，2023年营收突破30亿元。

全国物理力学领域有哪些招聘岗位或就业机会

一、科研机构与高校：基础研究与应用研究

研究岗位

中国科学院物理研究所、力学研究所：招聘凝聚态物理、流体力学、固体力学等方向的研究员，从事超导、拓扑材料、微尺度力学等前沿研究。

高校教职：985/211高校招聘物理学、力学专业教师，要求博士学历，承担教学与科研项目，如量子计算、生物力学交叉课题。

博士后岗位：高校及研究所提供博士后职位，聚焦材料力学、量子信息等方向，年薪25-40万，部分岗位提供科研启动经费。

典型岗位

力学仿真分析工程师：使用ANSYS、ABAQUS等工具进行结构力学、流体力学仿真，薪资10-25k。

量子力学研究员：从事量子计算、量子通信研究，要求博士学历，薪资25-35k·16薪。

材料研发工程师：结合物理与材料科学，开发新能源、半导体材料，薪资15-30k。

二、工程技术领域：传统行业与新兴赛道

航空航天与汽车工程

空气动力学专家：设计飞行器外形，优化气动性能，薪资25-50k·14薪。

车辆动力学工程师：研发汽车悬架、转向系统，薪资20-40k。

CAE分析工程师：进行多体动力学仿真，薪资22-35k。

能源与建筑

地质力学工程师：分析油藏岩石应力分布，优化采油方案，薪资20-40k。

结构力学设计师：设计高铁轨道、地下管廊，薪资15-25k。

风电工程师：优化风力机叶片造型，薪资18-30k。

半导体与电子

器件物理工程师：研发芯片材料与工艺，薪资12-35k。

物理层开发工程师：设计通信芯片物理层协议，薪资20-35k。

束流物理工程师：研究粒子加速器束流控制，薪资10-15k。

三、高新技术产业：跨界融合需求激增

人工智能与大数据

物理实现后端工程师：设计AI芯片物理架构，薪资70-100k·16薪。

高性能网络工程师：优化数据中心物理网络，薪资25-45k·16薪。

多物理场仿真工程师：结合电磁、热、力学进行产品仿真，薪资25-40k·15薪。

生物医学

生物力学研究员：分析人工关节受力，优化假肢设计，薪资15-25k。

医学物理工程师：研发医疗影像设备，薪资15-25k。

金融科技

量化研究员：利用统计物理模型进行金融数据分析，薪资30-50k。

风险控制工程师：应用物理模型预测市场波动，薪资18-45k。

四、教育行业：基础教育与职业培训

中学物理教师：重点城市（如深圳）中学教师年薪超25万，要求学科竞赛指导能力。

高校物理教师：985/211高校招聘教授、副教授，承担教学与科研任务，年薪30-50万。

教育机构培训师：在课外辅导机构教授物理竞赛课程，薪资10-20k。

五、新兴交叉学科：量子计算与新能源

量子计算研究员：从事量子算法、量子硬件研发，薪资30-50k。

新能源材料工程师：开发电池材料、光伏材料，薪资15-30k。

软体机器人工程师：研究柔性材料形变控制，薪资20-35k。

六、地域与行业分布特点

长三角、珠三角：集聚71.5%的物理力学就业者，苏州纳米所、东莞散裂中子源等大科学装置周边形成产业生态圈。

新一线城市：武汉光谷提供3年免费人才公寓，合肥科研机构岗位薪资达当地平均工资2.1倍。

行业需求：半导体、新能源、人工智能领域岗位需求激增，宁德时代2025届校招中物理背景的电池材料研发岗需求增长40%。

竞争力提升建议

技能拓展：掌握Python、MATLAB等编程工具，考取注册结构工程师、CAE分析师资质。

跨界融合：结合物理与计算机、生物、金融等领域知识，提升综合竞争力。

地域选择：优先选择长三角、珠三角及新一线城市，兼顾薪资水平与生活成本。