固体力学研究方向

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固体力学研究方向范文第1篇

关键词 工程力学 理论研究 发展趋势

中图分类号：U172 文献标识码：A

由于相关行业的发展与国民经济和科学技术的发展同步，使得力学在其中多项技术的发展中起着重要的甚至是关键的作用。力学专业的毕业生既可以从事力学教育与研究工作，又可以从事与力学相关的机械、土木、航空航天、交通、能源、化工等工程专业的设计与研究工作，还可以从事数学、物理、化学、天文、地球或生命等基础学科的教育与研究工作。从这个意义上讲，力学专业培养人才的对口是非常宽的，社会对力学人才的需求也是很多的。

随着力学学科的发展，在本世纪将产生一些新的学科结合点，如生物医学工程、环境与资源、数字化信息等。经典力学与纳米科技一起孕育了微纳米力学将力学知识应用于生物领域产生了生物力学和仿生力学；这些都是近年来力学学科发展的亮点。可以预料，随着社会的发展，力学学科与环境和人居工程等专业的学科交叉也将会进一步加强。

1工程力学研究方向

主要学习力学、数学基本理论和知识，受到必要的工程技能训练，具有应用计算机和现代实验技术手段解决与力学有关的工程问题的基本能力。毕业生应获得以下几方面的知识与能力：

（1）具有较扎实的自然科学基础，较好的人文、艺术和社会科学基础及正确运用本国语言、文字的表达能力；

（2）较系统地掌握本专业领域宽广的技术理论基础知识，主要包括固体力学、流体力学、电工与电子技术、市场经济及企业管理等基础知识；

（3）具有较强的解决与力学有关的工程技术问题的理论分析能力与实验技能；

（4）具有较强的计算机和外语应用能力；

（5）具有较强的自学能力、创新意识和较高的综合素质。

主干学科：力学。主要课程：理论力学、材料力学、弹性力学、流体力学、结构力学、电工与电子技术、计算机基础知识及程序设计。

2工程力学发展趋势与学科交叉

（1）固体力学方面：

经典的连续介质力学的模型和体系可能被突破，它们可能将包括某些对宏观力学行为起敏感作用的细观和微观因素，以及它们的演化，从而使复合材料的强化、韧化和功能化立足于科学的认识之上。固体力学的发展，必将推动科学和工程技术的巨大进步。

（2）流体力学方面：

为了尽可能多地开采地下油气，需要深入研究渗流机理并定量化。它的研究还有助于了解各种新陈代谢的宏观机制。

化工流程的设计，很大程度上归结为流体运动的计算问题。由于流动的复杂性，针对若干典型化工设备进行深入的研究，将为化工设计和生物技术产业化等提供新方法和基础。而复杂流场计算需要各种计算方法和理论，必须发展新的计算机软硬件，这就必须在计算流体力学上投入更大的力量。

（3）一般力学方面：

随着技术的发展，诸如机器人、人造卫星和高速列车等等领域的发展，亟需解决多体系统的运动和控制、大尺度柔性部件和液体的运动稳定性、车辆与轨道作一个高度复杂非线性系统等的建模，求解理论和方法等的研究分析。

一般力学近来已经进入生物体运动的研究，例如研究人和动物行走、奔跑及跳跃中的力学问题。其研究结果可提供生物进化论方向的理性认识，也可为提高某些机构、机械的性能提供指导。

（4）力学与其他学科的交叉：

所为学科的交叉可分三类：学科内部不同分支交叉，例如流体弹性力学；两种不同学科间的交叉，例如物理力学；兼有前两者的特点，例如爆炸力学、物理化学渗流、生物力学等。

交叉学科并非两个学科或分支学科的简单加合，它基于源学科又有区别，它的发展有利于发展新学科并促进源学科的发展。

20世纪力学已经与工程交叉产生了工程力学，与地学结合产生了地球流体力学，与生命科学和医学结合产生了生物力学等等。

3工程力学学习技巧与方法

工程力学主要课题是研究材料的力学性能、结构的安全稳定性问题。所涉及材料的强度、结构的刚度及稳定性、疲劳断裂问题。通过力学分析，确定材料是否安全以及安全系数，为工程设计等做基础。先学好理论力学，学会在二维、三维情况下对物系正确的受力、力矩分析。然后逐渐掌握最基本的四种形式：轴向拉伸与压缩、剪切、扭转、弯曲。掌握好处理四种形式的分析方法，最后学会强度、刚度校核。其中最关键的是要能准确并正确的认知其受力状况。

固体力学研究方向范文第2篇

关键词：玉米茎秆；剪切；切割力；切割角度

玉米是一种种植面积极广的经济作物，籽粒可加工为食物，秸秆则可加工为饲料。在奶牛等反刍牲畜饲养过程中，青贮玉米秸秆是主要的粗饲料资源。玉米秸秆的收割及加工设备

有玉米秸秆收割机[1-3]、破茬机[1]、切碎机[2，3]和联合收割机等，切割器主要为圆盘式[2，3]。玉米茎秆收割切碎过程即为割刀对茎秆的剪切作用，分析茎秆的剪切力学特性，以及切割力[4-7]和能量损耗[8]和切割角的关系，可为相关机械的设计和改进提供合理参数和依据。

1 试验材料与方法

1.1 试验样本

试验样本选自甘肃省农科院试验田成熟期富农1号玉米秸秆鲜样，将秸秆去除根叶和泥土，取自根部向上10cm待用。

1.2 试验设备

试验采用SANS万能材料试验机[5]，主体部分包括试验台、传感器以及安装配套软件的计算机，加载速率50mm/min。

1.3 试验方法

因玉米收割机割茬一般在3-5cm，采用游标卡尺测量茎秆距离根部5cm处的直径。由于茎秆横截面不是规则的圆形，取同一高度不同方向的其平均值。

刀片固定在试验机上夹头，玉米茎秆放在试验台上，试验时通过改变玉米茎秆的摆放位置改变切割角。切割角指切割面与横截面所夹角度，横切指切割面、切割方向与茎秆轴线垂直，如图1（a）所示；斜切是指切割面与茎杆轴线偏斜，但切割方向与茎秆轴线垂直，如图1（b）所示。本文测试了横切、15°、30°、45°斜切时的切割力和能量损耗。剪切试验结束后将试验用茎秆用烘干法测定其含水率为53%。

切割力、能量损耗随秸秆直径增大而增大，增长趋势与切割角有关。因玉米茎秆的纵向抗拉强度远大于横向抗拉强度，横切时需要克服茎秆纵向的抗拉强度，切割力较大，且随直径的增长趋势较大，如图2所示。 2.2 切割力、能量损耗与切割角的关系

因取样的限制，玉米茎秆的尺寸各不相同，在分析切割角的影响时，可取相近的尺寸在不同切割角下的结果，本文选择的是直径16±1mm的试样结果进行分析。

如图3所示，随着切割角角度的增大，切割力和能量逐渐减小。试验中还发现，横切和切割角小于30°的斜切时断面整齐，切割效果好；而当切割角较大时，断面处茎秆表层撕裂，切割面积增大，切割时间增长，消耗的功率增大。故切割角为30-45°时，切割力、能量损耗较小，且切割效果较好，可作为设计的参考。

[1]汤志军，貌建华，马源.新型玉米茎秆粉碎破茬机的研究设计[J].韩光伟2006，（6）：86-88

[2]殷昌贵，王兰美.穗茎兼收型玉米联合收获机的设计与试验[J]. 农机化研究， 2006（8）：87-89

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[5]赵春花，张锋伟，曹致中.豆禾牧草茎秆的力学特性试验[J].农业工程学报，2009，25（9）：122-126

[6]李耀明，秦同娣，陈进.玉米茎秆往复切割力学特性试验与分析[J]. 农业工程学报，2011，27（1）：160-164

固体力学研究方向范文第3篇

关键词：搅拌；厌氧反应器；数值模拟

中图分类号：X703 文献标识码：A 文章编号：1674-0432（2010）-12-0212-2

0 引言

厌氧反应器广泛应用于包括农业养殖场废水在内的各种废水的处理过程中。由于一些废水如养殖场废水含有较高浓度的固体，为了强化混合，常常需要搅拌，双层搅拌是厌氧反应器常用的搅拌方式。在目前工业上在对双层搅拌桨搅拌厌氧反应器设计时，大都依赖经验进行，设计效果达不到最优。

近年来，计算流体力学广泛应用于各种不同流场的研究，如王定标等[1]对双层桨叶搅拌器进行了数值模拟。通过流场的数值模拟不仅可以得到实验手段无法得到的局部信息，而且还能节省研究经费。因此，国内外学者也开始用计算流体力学的方法研究厌氧反应器内的流场结构。Robert N.等学者用Fluent软件模拟了厌氧反应器内流动，模拟结果显示，厌氧反应器的重要操作参数如水力停留时间模拟值和计算值吻合较好[2，3]。在国内，叶群峰[4]对UASB反应器内单相流动进行了初步数值模拟。王卫京等[5]对UASB反应器内气液两相流动进行了数值模拟，并得出了厌氧反应器内气相和液相的流场。这些研究对厌氧反应器流场进行了探索，但总体上来说，厌氧反应器内流动还未得到充分研究。本文对侧伸搅拌厌氧反应器内流场进行了模拟，研究反应器内的流动规律。

1 流体力学模型

本文假设反应器内流动为稳态不可压缩流动，厌氧反应器内的湍流用k-ε方程进行计算。连续性方程为：

反应器内流体的粘度取为0.85mPa・s[7]。

2 厌氧反应器结构

本文模拟了一个有双层搅拌桨的厌氧反应器。该厌氧反应器直径为6m，高8m，搅拌桨为双层斜叶桨，有三个叶片，直径为1.5m。第一个桨距底部高度为2m，第二个桨距底部为6m。有4个宽度为0.6m的挡板。采用非结构网格对整个厌氧反应器区域计算，其网格划分如图1所示。

3 模拟结果与讨论

反应器流动的数值模拟结果如图所示。图2是流动轨迹图，图3 是速度矢量图。从图中可以看出，流体在搅拌桨的推动作用下，由反应器中心向下流动，到底部后沿壁面向上流动，这样流体在整个反应器内形成循环流动，使物料在整个反应器内进行混合。

图4和图5分别是耗散率两个挡板中间截面及搅拌桨区域的等值线图。这两个图显示出，在双层搅拌桨厌氧反应器的流场中，除在搅拌桨小部分区域内，湍流特性在整个反应器区域分布是比较均匀的，这种情况的对厌氧菌的生长比较有利。而从图5也可以看出，在搅拌桨区域内，耗散率的只在搅拌桨叶片及附近区域内分布不均匀，表明在这一区域内流动剪切力较大，对厌氧菌的生长不利。因此，需要开发新型搅拌桨，降低搅拌过程的剪切作用，使反应器的流场更有利于厌氧菌的生长。

图5 耗散率ε等值线图（上：搅拌桨横截面，下：搅拌桨表面）

4 结论

本文对双层搅拌桨厌氧反应器流场进行了数值模拟。模拟结果表明，在搅拌桨的推动作用下，流体在反应器内形成循环流动。而湍流的特性值ε在反应器内分布比较均匀，存在着这对厌氧菌的生长较有利。

参考文献

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[4] 颜智勇，胡勇有，肖继波，等.EGSB反应器的流态模拟研究[J].工业用水与废水，2007,35(2):5-9.

基金项目：辽宁省教育厅科学技术研究项目资助(2009A068)。

固体力学研究方向范文第4篇

关键词： 双层悬臂梁； 功能梯度材料； 界面； 非线性有限元； 理论计算； Marc

中图分类号： TU323.3 文献标志码： B

Finite element modeling and analysis on bi-layer

functionally graded cantilever beam

YANG Qing， ZHANG Kai， ZHENG Bailin， ZHU Jianxin

（School of Aerospace Engineering and Applied Mechanics， Tongji University， Shanghai 200092， China）

Abstract： To study the effect of different modeling and interface treatment on the calculation results of a functionally graded bi-layer cantilever beam， the comparison of finite element calculation results and theoretical solutions indicate that， the eight-node second-order element is more precise than the four-node linear element because the former could eliminate the shear self-locking effectively； as to the perfect interface of dual-material， the constraint condition， forced displacement coupling is more in line with the actual situation than the constraint condition of eliminating coincident nodes， and the finite element solutions of stress field around beam end are more rational than the theory solutions.

Key words： bi-layer cantilever beam； functionally graded material； interface； nonlinear finite element； theoretical calculation； Marc

收稿日期： 2013-01-07 修回日期： 2013-07-11

基金项目： 国家自然科学基金（41072207）

作者简介： 杨青（1981—），男，浙江天台人，博士研究生，研究方向为固体力学与复合材料力学，（E-mail）；

郑百林（1966—），男，陕西岐山人，教授，博导，博士，研究方向为固体力学与复合材料力学，（E-mail）

0 引 言

功能梯度材料的概念由日本科学家在20世纪80年代中期首先提出，旨在解决航天技术领域高温环境下的材料热应力问题.[1]功能梯度材料具有渐变的特点，可以消除由于材料性质不匹配以及结构设计缺陷所带来的失效问题，因此，随着材料科技和设计水平的不断提高，功能梯度材料在工程领域中的应用越来越广阔.[2-3]

目前，关于功能梯度材料结构的理论计算和有限元计算已取得较为丰硕的成果.李永等[4]利用层合法，将功能梯度结构沿梯度方向分成若干层，每层等效为各向同性均匀材料进行计算；SANKAR[5]利用初等梁理论给出功能梯度简支梁受横向载荷作用下的弹性解；校金友等[6]利用应力函数法求得弹性模量沿梁厚度方向指数变化功能梯度简支梁的二维弹性解；ZHONG等[7]利用应力函数半逆解法求得模量以任意梯度函数变化时平面悬臂梁问题的解析解；YANG等[8]利用应力函数法求得模量以任意梯度函数变化时双层悬臂梁问题的解析解；张驰等[9]采用等参梯度元方法对功能梯度材料进行有限元分析；朱昊文等[10]求得功能梯度压电材料板的有限元解；张晓等[11]对一种新型功能梯度复合锚杆的延展性和协调性进行有限元分析；GO等[12]用有限元法分析旋转功能梯度圆盘的热弹性力学性能.

本文使用Marc非线性分析软件，对双层功能梯度悬臂梁进行建模分析，同时与理论解进行对比，考察不同建模形式和界面处理方式对计算结果的影响.

1 基本方程与有限元模型

1.1 基本方程

功能梯度双层悬臂梁模型见图1.图1中，长度为L，厚度为2h，上、下层均为功能梯度材料，每层厚度均为h，各自沿厚度方向以功能函数F1（y）和F2（y）变化.

图 1 功能梯度双层悬臂梁模型

Fig.1 Model of functionally graded bi-layer cantilever beam

采用弹性力学平面理论进行分析.假定该问题为平面应力问题，功能梯度材料本构方程中的柔度系数sjk不再是常数，而是关于坐标y的函数，即sjk=s（i）jk（y）=s（1）jk（y）=s*（1）jk×F1（y）， y≤0

s（2）jk（y）=s*（2）jk×F2（y）， y≥0 （1）式中：s（1）jk（y）为上层材料的梯度变化函数；s（2）jk（y）为下层材料的梯度变化函数；s*（1）jk与s*（2）jk分别为上、下层模量y=y0处的基准值，本文中基准坐标y0=0位于界面处.

在基准坐标y0处，Fi（y0）=1.

功能梯度材料平面问题的控制方程为2y2s112φiy2+s122φix2+ys443φix2y+s124φiy2x2+s224φix4=0 （2）式中：i=1和2分别表示梁的上层和下层.

对于平面梁问题，可设应力函数φ（x，y）=nj=0xjfj（y） （3）式中：n由边界条件的具体形式而定.端部受集中弯矩与轴向力，n=0；端部受集中剪力，n=1；上面受均布载荷，n=2.

对于平面层合梁，先求得单层梁的通解，然后根据理想界面连续条件与边界条件，将上、下层耦合，从而求出特解.理想界面连续条件为σ1y=σ2y，τ1yx=τ2yx

u1=u2，w1=w2 （4）1.2 有限元模型

由于功能梯度材料本构关系中引入模量梯度变化函数可能产生物理非线性，故针对功能梯度材料宜使用非线性分析方法.Marc作为分析工具，具有良好的非线性分析功能，可非常方便地设定弹性模量的函数关系，而无须通过用户端编子程序，分析效率高、适用范围广.

与理论方法一致，有限元建模的分析类型也选用平面应力分析，建立二维平面分析模型.悬臂梁固定端选用位移固定边界条件，载荷采用力加载形式.为保证求解进度，单元划分应该较密，单元尺寸选取为厚度坐标的1/20，即h/20.

单元类型分别选取四节点线性单元和八节点二次单元进行计算，双材料理想连接界面分别采取消除重合节点和强制位移约束，通过与理论解进行比较，考察上述建模方法的合理性.

2 算例和讨论

本文理论解可参见文献[8].考察某悬臂梁l=10 m，h=1 m，上层功能梯度变化函数为F1（y）=eαy，下层功能梯度函数为F2（y）=eβy；在界面y=0，上层材料弹性模量为2.1×1011 Pa，下层材料为1.1×1011 Pa，取α=1，β=-2，泊松比ν=0.3.当悬臂梁端部受集中剪力P=1 000 N作用时，对应的边界条件为σ1x=σ2x=0， x=0 （5）

σ1y=0， y=-h

σ2y=0， y=h （6）

∫0-hτ1yxdy+∫h0τ2yxdy=P， x=0 （7）

τ1yx=0， y=-h

τ2yx=0， y=h （8） ui=0， wi=0， wix=0， x=l， y=0 （9）

将线性单元和二次单元的计算结果与理论结果进行比较.不同单元类型对正应力σx的影响见图2，可知，对于正应力σx，线性单元和二次单元的计算结果与理论解结果差别很小.

图 2 不同单元类型对正应力σx的影响

Fig.2 Effect of different element types on normal stress σx

不同单元类型对剪应力τxy的影响见图3，可知，关于横截面剪应力τxy，选取二次单元的计算结果与理论结果一致；而在梁的上、下表面以及界面处，线性单元的计算结果误差较大.根据上、下表面的边界条件，剪应力在边界处应该为0，而线性单元计算结果显然不为0，在界面处的剪应力也不连续，与理论解和实际情况不符.

图 3 不同单元类型对剪应力τxy的影响

Fig.3 Effect of different element types on shear stress τxy

不同单元类型对挠度的影响见图4，可知，对于系统的挠度，二次单元的计算结果与理论解一致，而线性单元的挠度计算值较小.

由上述对比可知，线性单元在计算剪应力和挠度时不够准确，主要是由于线性单元的边不能发生弯曲变形，而剪应变是单元水平边与垂直边之间的

图 4 不同单元类型对挠度的影响

Fig.4 Effect of different element types on deflection

夹角，这样，单元中就存在实际上不存在的、由于单元的数学描述而产生的剪应变.这种剪应变在梁的表面与界面处尤其显著，因此在梁的上、下表面与中间界面处计算误差较大；相应地，对挠度也造成影响.以上现象称为单元的剪力自锁，在梁的计算中需特别注意，可通过增加单元密度和选用二次单元消除，且后者更经济、高效.

将界面强制位移约束和消除重合节点的有限元计算结果与理论解进行比较.不同界面约束方式对正应力σx的影响见图5，可知，这2种界面的处理方式对界面处正应力σx的影响很大.界面的存在使原本连续的弹性场发生变化，而这种变化可由式（4）定义的界面条件表征，即位移连续，剪应力连续，法向应力σy连续，而轴向正应力σx不连续.显然，由界面强制位移的约束条件所得到的结果与理论解一致，而消除共节点的界面处理方式，无法体现双材料的界面特性，是不合理的.

图 5 不同界面约束方式对正应力σx的影响

Fig.5 Effect of different constraint ways on normal stress σx

不同界面约束方式对剪应力τxy的影响见图6，不同界面约束方式对挠度的影响见图7，可知，2种界面的处理方式对于界面剪应力和挠度的分布影响不显著.通过对界面剪应力的有限元结果与理论解结果进行比较，可知，在远离端部的位置，理论解与有限元解非常吻合；而在端部附近，差别十分显著.由于约束的作用，梁在端部的应力状态非常复杂，尤其对于双层梁，在界面端的应力具有奇异性，应力状态更加复杂；而理论计算中，通常在端部应用圣维南原理，使用放松约束条件加以简化计算.因此，如果关心靠近端部附近的应力场，有限元的计算结果比理论计算更加合理，通过增加单元的密度可以得到较精确的结果.x轴界面处的剪应力τxy的分布见图8.

图 6 不同界面约束方式对剪应力τxy的影响

Fig.6 Effect of different constraint ways on normal stress τxy

图 7 不同界面约束方式对挠度的影响

Fig.7 Effect of different constraint ways on deflection

图 8 x轴界面处的剪应力τxy的分布

Fig.8 Distribution of shear stress τxy on interface along x-axis

3 结 论

通过有限元法对功能梯度双层复合悬臂梁的力学行为进行分析，并与理论解进行对比，得以下结论：

（1）对于功能梯度悬臂梁，选取二次单元能更好地消除剪力自锁现象，求解更加精确.

（2）对于双材料理想界面处理，采取强制位移约束条件比消除重合节点约束条件更符合真实情况.

（3）由于理论解在端部处采用放松的圣维南边界条件，因此理论解并不能精确反映端部处的应力分布特性，也不能反映界面端的应力奇异情况.故在求解端部附近应力场方面，有限元解比理论解更加合理，如选取适当的单元尺寸，有限元法可以得到较精确的解.参考文献：

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固体力学研究方向范文第5篇

现代土木工程特点

1.建筑材料方面

现代土木工程重视高质量、高经济效益、快速施工等这几个方面，要建造大型、紧密性现代化建筑物，需要首先考虑建筑材料的相关问题。现代土木工程重视选择高强度、轻质量建筑材料，例如：镁合金、铝合金等，以及玻璃钢（玻璃纤维增强塑料）等。不过现阶段这些高新材料价格偏高，制约了其应用与发展，所以需要做出不断研究，改进技术，不断提升材料强度与耐久性。

2.地质地基方面

土木工程中地质与地基的构造重视天然状态下其力学性能与应力情况，它影响了建筑选址、结构体系、建筑材料选择等多个方面。现阶段主要采用现场钻探取样，室内分析试验等，具有一定局限性。未来需要创新出新的勘察方法。

3.工程规划方面

以前的经验工程规划方案已经呈现出它的弊端，随着现阶段土木工程的项目规模越来越大，现代工程规划设计需要运用系统的工程理论与规划方法来提升规划水平。例如：在进行水坝的设计施工过程中，需要考虑它对周围人们生产生活的改变，以及对自然环境的改变，它会影响农业生产、生态平衡，所以在设计与规划这类型的大型土木工程的过程中，要科学合理的分析出它的优劣层面，给出综合性的全面规划方案。

4.工程设计方面

工业设计目标是安全、实用、经济、美观。采用概率统计来确定材料载荷值与强度值，研究地震、风力、海浪在时间、空间上的分布统计规律，积极在结构、材料方面的改进，结合计算机技术发展，不断革新设计方法，逐渐研究出完善的结构与可靠度高的设计方法，并优化设计理论，促进设计的实用化、技术化。

5.工程施工方面

施工方面，由于大型土木工程施工需要，设备向着多品种、大型化、自动化的方向发展。组织管理开始向着系统工程的组织管理理论与方法发展，逐渐变得科学化、系统化、规范化。施工建设逐渐实现了结构、构建的标准化发展，并且走向生产工业化道路。在降低造价、提高效率、缩短工期、强化安全等方面也在不断进步。

土木工程未来发展趋势

1.空间上延伸

由于土地面积的逐渐减少，未来的土木工程发展方向会向着空间上延伸与发展，这也是现阶段发展的必然趋势。分为空间延伸与地下发展两个部分。例如：波兰长波台钢塔高646m，日本计划建造千年抗震竖向城市，上海计划在人工岛上建造仿生大厦等等。地下方面，日本在上世界50年代开始就规划开采浅层地下空间。未来的土木工程会向着高空、地下两个空间方向延伸。

2.地域上拓展

由于土木工程相关建筑产业的占地面积大，会占据人们的生活空间，所以，为了适应未来人口变化需要，未来的土木工程会在地域上进行拓展，向着海洋、沙漠进军。例如日本大阪2000年围海建成的关西国际机场等，利比亚沙漠建成了大型输水管道，使得沙漠蓄水池灌溉成为可能。对于近海城市可以建造人工岛，对于沙漠化问题可以实施淡化海水方案，这都是未来土木工程实现地域拓展的技术目标，也会造福于人们的发展。

3.技术上进步

现代社会是信息化时代，土木工程未来的发展也必然结合计算机发展技术，借助计算机技术与结构计算的理论，不断提升利用材料性能，在保障结构安全的同时，也能优化设计方案，实现经济效益提升、工期缩短。也会向着工业化的方向发展，最大程度的推动建筑行业机械化、自动化进程，正确运用建筑产品标准化与多样化的关系，实现高效标准生产。未来的发展过程中，要建立与社会化经济模式相适应的符合实际需要的科学管理体制，有效结合联合化、专业化、区域化的施工组织模式，实现对新材料、新技术、新工艺的高效使用。

4.资源节约与开发新能源

基于可持续发展规划与目标，在未来的土木工程发展过程中，会向着资源节约与开发新能源两个方面重点发展，走资源节约、环境友好、新能源开发的符合现代社会发展目标的规范化道路。现阶段土木工程面临着资源的消耗与对环境的破坏等相关问题，严重影响了人们的生活质量，为了充分而合理的利用资源，实现可持续发展目标，提升人们生活水平，就需要落实人性化的土木工程发展策略。从最初的规划、设计到建造、使用、维护等一系列的过程中，都需要从环境友好、资源节约、控制污染等角度进行首先考虑。例如开发青藏铁路就履行了全程封闭构造的措施，杜绝固体废弃物的污染。还可以开发新的无污染能源，合理利用自然资源，坚持主动节能节地而又能满足人们对生活质量的需要。

总结

在现代化的技术与经济环境下，土木工程的发展向着空间上延伸、地域上拓展、技术上进步、环境友好、资源节约等方向不断发展。未来的土木工程发展会越来越符合社会发展需要和满足人们生活水平需要，会更加注重科技化、信息化、资源节约化、环境友好化等，土木工程的发展也会是人类智慧的结晶，不断造福于人们的生产与生活。