数据驱动计算力学研究进展

以数字孪生、人工智能为核心的大数据理念正深刻影响着第四次工业革4 命，数据驱动计算力学在此背景下应运而生并展现勃勃生机。与此同时，航5 空航天等尖端工业领域对高性能材料与结构的先进制造与安全评估提出了更6 严峻的挑战，经典计算力学已很难实现成倍缩短产品研发周期、实时跟踪产7 品信息并提供解决方案的目标。因此，发展面向高性能材料与结构的数据驱8 动计算力学正当其时且刻不容缓。本文拟通过梳理数据驱动计算力学的部分9 研究现状，探讨并浅析数据驱动计算力学的发展趋势.     

胶体晶体自组装常用方法的研究进展

胶体自组装是制造大面积胶体晶体的高效方法,对制备各种功能胶体晶体材料具有十分重要的意义,在微纳制造、新材料、能源、医学等领域有巨大的应用潜力.对胶体自组装过程中涉及的各种作用力进行了详细分析,归纳了胶体晶体自组装的基本方法.面向制造大面积胶体晶体,阐述了几类代表性的新型胶体晶体自组装方法,包括温度辅助、模板辅助、表面活性剂辅助、旋涂法与界面转移相结合等,分析了不同方法的影响因素、优缺点和未来的改良方向,并介绍了在完整单层膜基础上制造三维胶体晶体的工艺方法.为提高胶体晶体制造质量和效率、拓宽胶体自组装技术的应用提供必要参考.     

一种新的岩石非线性黏弹塑性蠕变模型研究

为了克服传统元件组合模型不能描述岩石蠕变过程中非线性特征的缺陷，首先根据加速蠕变阶段的应变和应变率随蠕变时间急剧增大的特点，建立黏塑性应变与蠕变时间的指数函数关系并提出非线性黏塑性体．将该非线性黏塑性体与广义Burgers蠕变模型串联，建立可以描述岩石全蠕变过程的非线性黏弹塑性蠕变模型，根据叠加原理得到一维应力状态下的轴向蠕变方程．然后基于塑性力学理论指出岩石三维蠕变本构方程建立过程中的不足之处，并给出非线性黏弹塑性蠕变模型合理的三维蠕变方程．最后采用不同应力水平下砂岩轴向蠕变试验对模型合理性进行验证，结果表明：拟合曲线与试验曲线吻合度较高，所建蠕变模型能够很好地描述砂岩在不同应力水平下的蠕变变形规律，尤其对加速蠕变阶段的非线性特征描述效果很好，验证了模型的合理性．     

固体力学有限元体系的结构拓扑变化理论

本文是文[1]的继续.文[1]提出了杆件系统的结构拓扑变化理论和拓扑变化法本文将这一理论和方法推进到连续体有限元体系;且在此基础上揭示出有限元体系的一个新性质,称为基本位移之梯度的正交性定理,从而给出一套设计敏度的显式表达式,可直接用于计算.     

哈密顿和哈密顿力学

 哈密顿其人哈密顿(WilliamRowanHamilton)是英国数学家、物理学家。1805年8月4日生于爱尔兰的都柏林,父亲是一位律师。少年时代母亲和父亲相继去世,他是在叔父的悉心照料下成长起来的,少年及青年时代,哈密顿没进过正规学校,但他从小天资过人,靠自学不仅掌握了12国语言,而且自修了数学。哈密顿12岁时已经读完了欧几里得的拉丁文《几何原本》,13岁即对牛顿的《自然科学与哲学原理》产生浓厚兴趣,开始研究牛顿和拉普拉斯的著作。17岁时,向爱尔兰皇家天文学会指出拉普拉斯《天体力学》中的数学错误,因为他发现了其中关于力的平行四边形法则的证明有误,令都柏林当时的天文学教授们大为震惊。     

工科物理实验课程改革与实践

针对21世纪实验教学的要求,介绍了开展工科物理实验教学体系与教学内容改革的经验。     

论大学物理实验体系建设与教学改革

传统的物理实验是按普通物理、电子线路和近代物理等内容进行划分，这种体系突出了学科的系统性，但忽视了学科之间的兼容互补性，各学科相互独立，限制了学生跨学科思维能力和创新能力的培养，建立现代物理实验教学新体系是大学物理实验教学改革的必然趋势．新的物理实验体系应依照训练层次，划分为引导性实验、基本实验、综合性实验、设计性实验、研究性实验．并需要注重时代性和先进性，改革和更新大学物理实验教学内容，改革实验教学与管理模式，形成新的运行机制，从而达到学生素质和能力的提高．     

可集成量子计算中的非近邻相互作用

我们研究一维自旋1／2链中的非近邻相互作用的影响。和近邻相互作用相比，非近邻的相互作用强度一般会较弱，因而在以前的许多方案中，这种长程的相互作用被忽略了。本文首先估计由被忽略的非近邻相互作用所引起的量子逻辑门的误差。我们得到的结果是，这项误差不仅和非近邻相互作用的强度有关，更依赖于一维自旋链所包含的粒子数，忽略非近邻相互作用有可能会对可集成量子计算造成影响。我们进一步研究如何消除或者压缩这种长程的相互作用所造成的影响。我们提出了一个量子计算方案。在这种方案中，次近邻的相互作用的影响被完全消除，从而我们可以使量子逻辑门的精度得以提高。我们也讨论了这种方案在超导量子计算体系里面的物理实现问题。     

93W合金有关力学参量的综合选评

 对93W合金材料进行了超声测量实验，并结合原有的超声测量结果进行了分析比较，提出了可以直接用冲击波速度关系式的三个系数c₀ 、λ和λ′来对钨合金的有关力学参量，如G₀、K₀、G₀′、K₀′等进行综合选评的方法。得到了一组对93W合金较为合理的力学参量推荐值。     

一种新型彩色三维光学成像系统

提出一种新型三维彩色光学数字成像系统。此系统利用投影结构光对现实世界中的物体进行数字化，同时得到对应的彩色纹理。详细介绍了系统的硬件设计和软件体系结构设计，得到物体彩色纹理的两种不同方法；直接获取和从编码条纹中提取，给出了用该系统得到的实验结果并简单评价了系统的性能。此系统在反求工程、影视制作、三维游戏制作、医学应用等方面有远大的应用前景。