航空航天综合多学科交叉与技术是力学发展的源动力--"记首届全国航空航天领域中的力学问题学术研讨会"

目前世界各国的航空航天技术正以日新月异的速度发展, 以此为契机, 带动了与之相关领域各学科的同步发展. 力学界需要抓住这个机遇, 和材料、机械等学科交叉在一起探讨:怎样更多地参与到航空航天高技术领域中去?相关的交叉和边缘学科对力学发展的影响和作用?此次会议的召开正是提供了这样一次学习和交流的平台.      

计算智能与力学反问题中的若干问题

计算智能是生物智能的计算模拟,包括人工神经网络、模糊系统和进化计算三个主要部分．参考国内外有关计算智能与力学反问题研究中的某些问题,并结合作者的研究工作,介绍了有关课题的研究状况以及目前的研究进展．     

SOME PROBLEMS AND THEIR SOLUTIONS IN MECHANICS EDUCATION

当前,力学教育迫切需要加强学生的基础科学素养,提升创新能力。虽然我国力学教育界对此已有共识,但在实践中仍有若干尚待解决的问题。本文基于人才成长规律、认知学习规律、实践创新规律,对课程体系优化、力学教材建设、实践创新拓展等三个问题进行分析,提出若干思考和建议。部分建议已经过实践,可望作为解决问题的方案。     

力学教育的几个问题及其对策

当前,力学教育迫切需要加强学生的基础科学素养,提升创新能力。虽然我国力学教育界对此已有共识,但在实践中仍有若干尚待解决的问题。本文基于人才成长规律、认知学习规律、实践创新规律,对课程体系优化、力学教材建设、实践创新拓展等三个问题进行分析,提出若干思考和建议。部分建议已经过实践,可望作为解决问题的方案。     

针尖的分子生物物理力学研究进展

围绕包括扫描探针显微镜在内的各种探针技术下核酸、蛋白质等生物分子及生物材料的生物力学与力 - 电耦合实验研究, 较系统地总结了分子层次或纳米尺度下生物分子和材料的力学性能的扫描探针显微镜、光镊、磁镊等探针技术的实验研究方法和主要进展, 进而探讨了在``针尖'这个极小、极特殊环境下的分子生物物理力学研究状况.通过介绍借助探针技术研究相关生物物质的结构、力学、电学等性能以及提出的一些理论模型, 指出探针技术在生物分子（包括遗传物质和蛋白质）力学性能、纳米生物材料结构及分子仿生等研究中的广泛意义.提出多场耦合作用下的针尖的生物物理力学研究必定是将来研究的重点;将针尖的分子生物力学的物理实验研究与分子物理力学理论、计算科学相结合, 发展分子物理力学虚拟实验技术是本领域的一个重要发展方向.      

物理力学的发展与展望

<正> 1 物理力学的提出与建立 物理力学是著名力学家钱学森于50年代初提出和建立起来的一门新兴学科。他编写了这方面的专著《物理力学讲义》,开创了这门学科的发展道路。物理力学的一些内容虽早已分散在其他学科中作了研究,但集中起来进行系统深入的研究,当成一门新兴学科加以发展,还是钱学森首先提出来的。这对力学的发展和现代化起了很大的推动作用。     

页岩气高效开采的力学问题与挑战

页岩气是指赋存于富含有机质泥页岩中以吸附和游离状态为主要存在方式的天然气,中国资源量丰富,地域分布广泛.页岩气开采能缓解我国常规油气产量不足、煤化石燃料引起环境污染等问题,已成为中国绿色能源开发的重要领域.尽管北美页岩气"革命"取得了成功,目前也仅有预期产量5%～15%的采收率.与北美地区相比,中国页岩气埋藏深,赋存条件差,自然丰度低,因此,高效开采面临更多的困难和挑战.近年来,围绕国家重大能源战略需求,瞄准技术发展前沿,学术界和工业界联合对页岩气高效开采的关键科学和技术问题展开研究.本文结合近三年四川、重庆地区的页岩气试验区块遇到的新问题,针对中国未来3 500 m以下深部开采的新挑战,如地质沉积、裂缝发育构造不同、上覆压力增加、水平应力场变化等新问题,介绍和总结了目前中国页岩气高效开采面临的力学科学问题,主要包括多重耦合下的安全优质钻完井力学理论和方法、水力压裂体积改造和多尺度缝网形成机制、多尺度渗流力学特性与解吸附机理等."深部页岩气高效开采"的研究面向国家重大能源需求,科学意义重大,工程背景明确,需要工程力学、石油工程、地球物理、化学工程和环境工程等多学科专家合作,开展理论研究、物理模拟、数值模拟及现场试验等综合应用基础研究,取得高效开采页岩油气理论与技术的突破.学科交叉是研究页岩气高效开采问题、突破技术瓶颈的桥梁,只有力学与石油工程、地球科学等学科实现深度交叉融合,才能更加有效地推动页岩油气等非常规油气资源的开发.     

晶体生长中的流体力学问题

流体力学与晶体生长有密切的关系.在晶体生长中,流体中的输运过程和流动的不稳定性对生成晶体的结构和质量有重要影响.本文概述了晶体生长中与流体力学有关的若干问题.首先对晶体生长的一些基本方法作了简介,然后对晶体生长中的流动现象及其与晶体缺陷的关系进行了讨论,最后提出了几种控制流动以改进晶体生长技术的可能途径.      

针尖的化学物理力学研究

扫描探针显微镜的发明, 使人们了解纳米、分子和原子尺度的超微结构, 探测原子、分子间的力、电、磁及其复杂的物理和化学性质, 以及进行单原子、单分子操纵 成为现实. 本文从探针技术与表面化学物理力学耦合的角度出发, 首先对针尖的化学物理力 学研究领域进行了概述, 接着介绍了针尖的几种重要的化学修饰方法, 包括金属薄膜、自组 装单分子膜、胶体粒子及碳纳米管修饰; 然后以理论与实验结合的方式介绍了几个研究活跃 的领域: 表面力及分子间力(主要包括Van der Waals力, 双电层力, 憎水亲合力, Casimir力和单键力等)的理论描述与测量, 针尖的化 学物理力学在化学力滴定和表面化学识别等研究中的应用. 讨论了针尖与基底材料对测量力 的影响. 而这些复杂的原子、分子相互作用和物理、化学、力学及生物特性的实现均发生于 小小针尖上, 由此我们提出了``针尖力学'的概念. 并且指出多场(如电场、磁场、超声、 微波等)作用下, 针尖的化学物理力学研究将成为力学交叉学科研究的重点和热点.     

岩土力学试验中的两个问题讨论及其应用

本文根据实验和理论分析, 提出一种单轴、三轴压缩试验的新的破坏判据, 分析其机理是体积或密度连续原则的破坏。指出这一判据有可能应用在这种试验的自动控制上。     

微针设计与刺入过程力学问题研究进展

近年来, 一种可实现无痛和微创给药以及生物微量采样分析的新技术—— 微针逐渐引起了人们的广泛关注. 本文首先简要介绍了微针技术的发展历史和现状, 随后结合人类皮肤的力学特点, 重点分析了微针设计和应用中面临的主要力学问题, 特别是微针刺入力、结构强度、刚度以及药物输送技术等方面的研究进展.最后介绍了有关生物微针及仿生微针方面的最新研究进展, 阐述了生物微针的特殊微纳结构和超级省力的力学原理, 并分析了其对改进人造微针设计带来的重要启示.