力学学科现设动力学与控制、固体力学、流体力学、工程力学、基础力学与力学交叉5个学科方向。
1.动力学与控制 主要研究方向包括非线性动力学与控制、振动、分析力学、多体系统动力学,以及与其他学科的交叉及其应用,特别关注非线性、非光滑性、随机性、不确定性等问题。非线性动力学主要研究非线性动力系统的分析与控制方法,尤其是系统呈现的分岔、混沌、分形、突变和孤立子等复杂现象。分析力学主要在已有基础上完善非完整系统理论、伯克霍夫理论及广义哈密顿动力学等。多体系统动力学主要研究刚—柔—液耦合、多物理场、多尺
度等复杂系统的动态行为。本学科与其他学科相结合产生航空航天动力学、转子动力学、车辆 动力学、微纳系统动力学、复杂网络动力学等。
2.固体力学 主要研究方向包括固体及结构的变形与破坏理论、计算固体力学、实验固体力学、新型材料力学,以及与其他学科的交叉及其应用,特别关注微纳米力学、跨尺度关联与多尺度分析、多场耦合力学等。固体及结构的变形与破坏理论主要研究在静、动态载荷作用下固体及结构的本构关系,变形行为,波动理论及破坏理论。计算固体力学主要研究科学计算
方面的基本理论和方法,以及结构与多学科优化等问题。实验固体力学主要研究不同环境、不同尺度下加载、测量与表征的实验理论、技术及方法。新型材料力学主要研究先进复合材料、
功能材料、轻质材料、纳米材料等在环境载荷(力、热、电、磁等)作用下的力学及物理特性。本学科与其他科学与技术相结合产生了航空航天材料和结构力学,大型工程结构与工业装备静动力学,制造工艺力学,地球物理科学中的板块蠕变与流动,地震波产生及传播规律研究,地震预报等领域。
3.流体力学 研究内容涵盖了从无粘到粘性复杂流动,从定常流到非定常流,从单相流到多相流,从连续流到稀薄流,以及湍流,流动稳定性与转振,激波、旋涡与分离流,流固耦合等。从学科上讲,流体力学的分支学科有空气动力学、高温气体动力学、稀薄气体力学、生物流体力学、工业流体力学、水动力学、船舶流体力学、海洋工程流体力学、非牛顿流体力学及流变学、环境流体力学、多相流体力学、渗流力学、物理化学流体力学等。
4.工程力学 主要研究力学在实际工程领域中的应用,它的研究范围很广,主要有工程结构力学、矿山工程力学、环境力学、爆炸力学、材料工艺力学、海洋工程与船舶动力学、电磁力学、振动、冲击与噪声等。例如爆炸力学主要研究爆炸、冲击和能量突然聚集等强动载荷下介质、材料和结构的力学响应。环境力学涉及水环境、岩土体环境、环境灾害、荒漠形成迁移以及治理的力学机理、工业环境流动、环境多相流动以及环境力学的计算、实验理论和数学化。除上述领域以外,还包括诸如计算机辅助设计、专家系统、设计理论、计算工程等支撑系统。
5.基础力学与力学 交叉主要分支领域包括理性力学、物理力学、生物与仿生力学、等离子体力学、软物质力学等,通过与其他学科交叉融合,发展力学的新概念、新理论、新方法和新领域。理性力学研究力图用严密的数学理论和公理体系来描述物质运动和变形的一般规律,并与热学、电磁学等学科融合并发展为统一的连续统物理的理论基础。物理力学研究集中 在极端条件下(例如高温、高压、辐射)固体材料性质、高温气体性质、稠密流体性质等。生物与仿生力学主要研究领域包括细胞—亚细胞—分子生物力学、组织—器官力学、骨—关节力学、心血管工程力学、空间生物力学与重力生物学、生命现象系统化和模型化研究、生物力学新概念、新技术和新方法等。等离子体力学主要研究高温等离子体和低温等离子体的力学性质。