序言

正2021年9月22日是《计算力学学报》前任主编、中国科学院院士、大连理工大学程耿东教授八十华诞。程耿东院士长期致力于计算力学和结构优化研究,是国际著名结构优化专家,在结构优化领域做出了开创性的卓越贡献。程耿东院士关于实心弹性薄板优化正则化列式、拓扑优化奇异最优解等多项引领性和"里程碑式"工作,极大地推动了拓扑优化这一受到众多学科广泛重视的前沿领域的形成、发展和工业应用,在国际上产生了广泛影响,使得我国结构优化学科进入国际前列。     

《人工智能计算力学》专辑序言

近年来,机器学习、数据驱动等基于数据进行分析和预测的人工智能技术发展迅速,呈现出信息提取能力强、处理速度快等显著优势,目前已渗透到各个学科领域.另一方面,传统计算力学在模拟复杂工况、复杂模型和大变形等问题时,时常会面临物理模型不够完善、计算效率较低、计算精度不足等问题.因此,将知识驱动型的传统计算力学模型与数据驱动型的人工智能计算模型相融合,发展基于人工智能技术的计算力学理论和方法,成为当前计算力学领域的一个重要研究方向,也为解决复杂工程问题提供了新方案,具有非常广阔的应用前景.鉴于此,《固体力学学报》特别组织了《人工智能计算力学》专辑,希望通过该专辑展示国内计算力学工作者在人工智能计算力学这一新兴领域的最新研究成果,可供从事相关领域研究的人员参考.     

“工业摩擦与润滑”专辑序言

<正>为深入贯彻落实党的二十大精神,大力实施《国家创新驱动发展战略纲要》,践行摩擦学科技工作者的使命和定位,提高装备运动与动力系统的效能及可靠性,研究工业用摩擦与润滑材料,解决包括装备润滑、润滑设备、润滑油和润滑脂、润滑添加剂及金属加工润滑液等问题已成为摩擦学科研工作者的主要目标之一,研发性能优异的新型工业用摩擦和润滑材料迫在眉睫.     

近空间飞行器中的重大力学问题专题序言

序言近空间(near spaoe)是指距地面(20～100)km的空域,包括了自然大气层中从对流层顶、平流层、中间层和热层的很小一部分.大致介于目前一般飞机的静升限和空间轨道飞行器的高度下限之间.由于其重要的开发应用价值而成为国际上非常热门的一个话题.     

“气体润滑与干气密封”专辑序言

<正>气体轴承与干气密封由于采用气体来实现完全非接触悬浮和密封,所以具有损耗低、效率高和寿命长等特点,能够满足装备超高速、超精密、高效率和长寿命等极端性能需求,已成为精密制造、能源动力和航空航天等领域高端装备转型升级的引领性技术.随着气浮装备服役环境复杂程度的不断提高,对气浮部件的承载能力、稳定性和适应性等方面提出了更高的要求.气体轴承与干气密封技术涉及润滑与密封机理、结构优化、部件材料、高性能制造、性能检测以及系统集成等多个领域.近年来,在国家重点研发计划等项目的牵引和气浮装备产业化浪潮的推动下,国内气浮技术在基础研究和产业化应用等方面都取得了不少的进展.各位专家和学者从极端工况下气浮部件的润滑机理与性能分析、面向性能需求的气浮部件结构优化设计方法、气浮部件与系统的耦合分析与集成设计以及气浮部件与系统的性能检测与评价等多个层次进行了大量的工作,取得了大量的重要成果.     

《疲劳、损伤和断裂》专辑序言

<正>在航空、航天、航海、机械、新型能源、化工、材料、土木、交通和先进制造等领域,疲劳、损伤与断裂事关材料与结构的安全评价、可靠性分析和寿命预测,长期以来都是相关科技工作者关注的基础科学问题。随着我国科学技术的飞速发展以及系列重大工程的开展,疲劳、损伤与断裂的前沿和应用研究呈现出显著的时代性特征,产生了诸如复杂极端环境下、力-热-化多场耦合作用下、关键行业/重大工程相关,以及先进材料相关的疲劳、损伤和断裂新问题。     

大众力学丛书《拉家常说力学》序言

收到武际可教授的书稿,爱不释手,化了4个小时一口气读完后,对我的这位学长不禁产生了由衷的敬意.     

《科学游戏的智慧与启示》序言

目前,从国家、学校到每一个家庭,都非常重视对下一代的教育. 的确,教育好下一代,是关乎我们国家未来和民族兴旺的大事. 教育,不能只是把已有的知识,整理好,按照一定的顺序灌输给孩子们. 如果按照这种模式,学生们有时会把学习知识当作沉重的负担,久而久之还会产生逆反心理,导致厌学、逃学的副作用. 可见,教育最重要的事情是要引起学生们对所学内容的兴趣,让他们主动地去获取知识. 孔子说：``知之者不如好之者,好之者不如乐之者. '爱因斯坦说：``在学校里和生活中,工作最重要的动机是工作中的乐趣,工作所得到的成果的乐趣,以及对该成果的社会价值的认识. 在年轻人的这些心理力量的觉醒和强化之中,我看到了学校被赋予的最重要的任务. 只有这样的心理基础才能导致一种快乐的愿望,去追求人类最高财富,即知识和艺术家般的技艺. '     

《固体材料的冲击动力学行为》专辑序言

<正>随着我国新型交通运输技术、航空航天技术、武器装备技术、工程防护技术等方面的飞速发展,冲击动力学问题日渐突出。其中材料和结构的损伤断裂形式、结构耐撞特性与吸能行为、新型防爆抗冲击材料的研发、武器的设计与优化、防护装备的研发与设计、工程爆破技术等都与冲击动力学行为密切相关。特别地,在国防工业及武器装备的研制与开发中,冲击动力学更是具有极其重要的应用价值。     

《固体材料的冲击动力学行为》专辑序言

<正>随着我国新型交通运输技术、航空航天技术、武器装备技术、工程防护技术等方面的飞速发展,冲击动力学问题日渐突出。其中材料和结构的损伤断裂形式、结构耐撞特性与吸能行为、新型防爆抗冲击材料的研发、武器的设计与优化、防护装备的研发与设计、工程爆破技术等都与冲击动力学行为密切相关。特别地,在国防工业及武器装备的研制与开发中,冲击动力学更是具有极其重要的应用价值。     

大众力学丛书《创建飞机生命密码》------序言

当我们看到飞机翱翔在蓝天时,心里会升起种种疑问：这样的庞然大物是怎样上天的？它们为什么能在乱云飞渡之中平稳飞行？它们为什么能高速驰骋于万里云天？它们为什么在频繁的起降运行中不散架子？$\cdots\cdots$如果把飞机比作人,我们会问：它们为什么有如此俊俏的外貌？为什么它们多姿多彩、神态各异？它们有什么样的皮肤和骨架？它们的心脏(发动机)为什么如此强有力？飞机的长寿秘诀在哪里？总而言之,创建飞机生命的密码何在？科学家和工程师们为此付出了多少艰辛的劳动？力学在创建飞机生命的密码发挥了多大的作用？翻开这本薄薄的书吧！我们可以从中轻松地得到上面这些问题的答案.《创建飞机生命密码》是一本有趣的力学科普读物. 与常见的科普书不同,作者虚构了两个人物------虚心好学的大学生剑青和充满好奇心的中学生夏雯,为了探寻航空的奥秘,他们认真读书,四处求教,深入思考,逐渐懂得了创建飞机生命的密码,了解了力学在航空事业发展中的不可或缺的作用. 航空界业者的循循善诱,使他们大大地长了见识;读者跟随他们足迹也窥见了有关飞机的秘密.由于这是一本力学科普读物,作者扣住力学在航空发展的作用这一主题,浅显生动地娓娓道来,不经意间涵盖了力学的几乎所有分支学科：流体力学、固体力学和一般力学(动力学与控制). 大体说来,前半本书主要涉及流体力学(空气动力学),告诉读者：升力怎样产生(也就是说,飞机怎样上天),航行中的飞机要承受哪些气动力,怎样产生足够的推力,人类怎样突破``音障'等深层次的原理;而后半本书主要讲述固体力学和一般力学(弹性力学、气动弹性、结构力学、飞行力学、振动力学等)的作用,阐释飞机飞行的轨迹、总体架构及其稳定性、部件材料的疲劳损伤断裂、颤振和抖振的产生和预防、优质复合材料的使用等等. 全书涉及了许多深奥的力学知识及其应用,但读来相当容易而有兴味.本书作者是航空界的资深专家,从事航空教学、科研、型号设计已近半个世纪,他深深热爱航空事业,所带领的不少学生已成为业内的领导和业务骨干. 他全过程地参加了我国第一种飞机------``运十'的设计、试验、制造、试飞过程,因此,就能得心应手地描述设计和制造飞机的种种诀窍. 他以十年的深刻感受,深知必须掌握、运用力学知识,才能创造自己的飞机,才能真切掌握飞机的根底,才能拥有自己的知识产权,才能掌握自己飞机的生命;他确信中华民族完全能掌握自己大飞机的知识产权. 正是在这种信念驱动下,他以古稀之年,夙兴夜寐,精心构思创作了这一力学科普著作. 这种精神令人钦佩.不久前,我国已正式做出决策,将设计制造有自主知识产权的大飞机,相应的公司已然成立. 这给我国航空业的迅猛发展创造了新的契机,也为我国力学工作者开辟了更大的用武之地,这本书的推出可谓正当其时.{\ziju{0.03}最后,用本书的结束语的最后一段话做小结:``青年朋友们,天高任鸟飞,海阔凭鱼跃,创建飞机生命密码是一个极为广阔的舞台,充分发挥你们的聪明才智,趁年青,打下扎实的基础,厉兵秣马,艰苦奋战,在这个舞台上大显身手吧.'     

“能量采集理论与器件力学设计”专辑序言

1.背景近年来,低功耗无线传感器和嵌入式设备得到广泛应用,这为结构健康监测、无线供能技术的发展等起到积极作用.然而,常规的用于能量供给的化学电池其容量有限,而有些小型设备(例如心脏起搏器等)更换电池的代价高昂.基于这种原因,国内外学者试图从周围环境中实时地采集能量,以期解决上述电池供能的不足.能量采集(Energy Harvesting)也称能量俘获/收集/捕获等,通常是指将环境中盈余的能量(如振动能)进行收集和利用,隶属可再生能源的范畴.由于广泛存在于自然界,当前关于能量采集的主要途径是将环境中的能转化为电能.     

《涌潮随笔——一种神奇的力学现象》序言

<正>这是中国力学学会大众力学丛书编委会奉献给读者的丛书第八册.请大家聆听一位与钱塘江涌潮相伴了大半生的老教授述说涌潮的林林总总.有很多人知晓钱塘江涌潮,凡是观赏过钱塘江涌潮的朋友无不倾倒于它的气势和魅力.涌潮会给你带来无限遐想:它有怎样的前世今生?它有怎样的神奇传说?它是怎样产     

《材料力学趣话——从身边的事物到科学研究》序言

<正>常有年轻朋友问及科学前沿,这里转述一个通俗形象的说法:以人为心画个圆表示身边的世界,圆有上通道伸向宇宙深空,下通道伸向微观。科学要为人类谋福祉,主阵地在圆内,身边的事物关系到我们的衣食住行。本书从国际公认报道自然科学最高水平成果的Science, Nature等刊物选取材料力学相关题材,结合作者的科研与教学体会,以科普小专题的形式将     

"第五届全国计算力学青年学术研讨会"专栏序言

计算力学是基于力学理论,利用现代电子计算机和各种数值方法,对力学问题进行求解的交叉学科,是力学学科最具活力的分支.随着计算机科学、计算数学、人工智能和力学学科的迅速发展,计算力学已深入到科学和工程的诸多领域,成为国民经济建设和国防建设中不可或缺的技术手段. 在国家自然科学基金委员会和中国力学学会大力倡导和支持下,自2014年起,分别在北京航空航天大学、西安交通大学、西南交通大学、大连理工大学举办了四届全国计算力学青年学术研讨会.这种小规模学术研讨会聚焦计算力学的前沿问题和国家需求,与会的青年学者们敞开心扉,深入研讨,学术思维激荡碰撞,取得了很好的效果,已成为计算力学青年学者高端和优质学术交流平台.     

"祝贺程耿东院士八十寿辰暨结构优化设计进展"专刊序言

2021年9月22日是《计算力学学报》前任主编、中国科学院院士、大连理工大学程耿东教授八十华诞. 程耿东院士长期致力于计算力学和结构优化研究,是国际著名结构优化专家,在结构优化领域做出了开创性的卓越贡献.程耿东院士关于实心弹性薄板优化正则化列式、拓扑优化奇异最优解等多项引领性和"里程碑式"工作,极大地推动了拓扑优化这一受到众多学科广泛重视的前沿领域的形成、发展和工业应用,在国际上产生了广泛影响,使得我国结构优化学科进入国际前列.由于在国际学术界的重要影响,程耿东院士2012年当选俄罗斯科学院外籍院士,2015年至2019年担任国际结构与多学科优化学会主席.程耿东院士近期还和团队成员一起为长征5号等国家重大装备创新结构设计以及解决相关企业关键力学问题提供了重要技术支撑.程耿东院士曾3次获得国家自然科学二等奖,还曾获何梁何利科技进步奖、周培源力学奖、辽宁省科学技术最高奖等.     

《固体材料的多尺度与多场耦合力学》专辑序言

随着现代科技的迅速发展,固体材料的服役环境愈加严苛,从而引发了力学理论和分析方法的变革.固体材料经常承受多场耦合作用,产生了如力-热耦合、力-磁-热耦合、力-电-热耦合、力-磁-电耦合、力-化耦合等问题.在实际分析中,不仅要解决这些物理场的叠加问题,还经常要考虑不同物理场之间的交互作用.各种物理场通常可通过偏微分方程来描述,求解多物理场问题的本质是联立这些偏微分方程组,且在理论上可实现任意物理场的耦合.通过求解多场耦合问题并研究材料在各物理场中的宏观响应规律及其交互作用机制,结合数值分析工具,可获取航空发动机热端部件、核动力工程压力管道、微纳器件等领域固体材料的多场耦合力学响应,从而指导工业界进行结构优化设计.