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工艺力学——我目前的归属?

2021-6-23 11:32| 发布者: weixin| 查看: 603| 评论: 0|原作者: weixin|来自: 声振之家公众号

摘要: 工艺力学,是说“力学可以指导生产工艺,把科学和生产工艺联系起来,Technology Sciences是科学观念上的一次飞跃”,在教育部所列的力学一级学科中的二级学科名录中已找不到对应的专业名称。
工艺力学,是说“力学可以指导生产工艺,把科学和生产工艺联系起来,Technology Sciences是科学观念上的一次飞跃”,在教育部所列的力学一级学科中的二级学科名录中已找不到对应的专业名称。力学二级学科中的专业名录有:一般力学、固体力学、流体力学、工程力学,当然还有其他一些自主设置的专业,比如爆炸力学等等。就我所在的工程力学专业和我目前的研究方向而言,我确实处于工艺力学的范畴内,包括我的导师,其大部分研究方向都集中于力学指导生产工艺,将力学科学与力学技术联系起来,进而将之与生产工艺联系起来,使力学在国民经济中的功能发挥出来,创造了很好的社会效益。因此,早年,有一些媒体将我的导师称为“闯入空气动力学民用新领域的年轻人”、“国内电子垃圾处理第一人”,正是对其在力学与生产实际相结合领域内的作为的充分肯定。这些称谓,源于空气动力学的国防与军工特色,就北航而言,空气动力学(专业名称应该叫流体力学)一直是5系、4系等参与国防与军工研究的重要载体,故在北航氛围中,空气动力学的民用领域让人耳目一新。其实在桥梁、汽车等领域,流体力学也有用武之地,而不仅仅是局限于飞机、导弹、潜艇等武器装备领域。

工艺力学的命名由先生而起

钱学森先生说:“爆炸成型是工艺力学。”是说力学可以指导生产工艺,把科学和生产工艺联系起来,Technology Sciences是科学观念上的一次飞跃。1959年到1961年“大跃进”期间,我参加了爆炸成型实验小组,用水下爆炸的冲击载荷来成型薄板。这在当时还是一门有待开发的新技术。

二战前后,水下爆炸的理论也趋成熟,要开发爆炸成型这门新技术,需要研究水下爆炸载荷和冲压成型这两个不同学科领域的衔接和融合。我们的做法是,通过测量水下爆炸成型的过程,来研判爆炸成型参数符不符合相似律,以便能起到工艺参数放大之功效。我分工测试,自制微秒计时仪,自行设计无质量障碍的传感技术,并因此发现在水下爆炸成型的过程中,存在一个二次加载的力学现象,这是事前未曾料到的意外收获,最后以“爆炸成型模型律”上报成果,获国家科技一等奖。

现在看来,工艺力学的提法反映了从理论发展技术、从技术发展工艺,科技才能最终转化为生产力的客观过程,这一规律是先生早在40年前就预料到的。事实上,技术科学和工艺科学这两大概念都是由先生提出的,概括了改造世界与认识世界的互动关系。可惜,我们很多开拓性的研究工作往往浅尝辄止,论文写出,一旦大奖到手,就算完成任务,距离指导生产实践,常常差之远矣。这背后是中国科技界一个至今难改的传统观念——认为只有认识世界才是科学家的本分工作。把合理的暂时分工变成永久的分家,是发展中国科技的一大瓶颈。

1970年,我接手研制激波压力传感器,首先从科学实验出发,取得第一手资料,然后对传统理论进行证伪和修正或否定,形成自己的理论。从科学实验中总结理论,从理论到技术,从技术到工艺,十年磨一剑,达到阻尼比最高,过冲最小,反应速度最快,动静态灵敏度高度一致,批量生产性能的一致性完全达标。没有对先生提出的工艺力学概念在不断实践中加深理解、牢牢抓住理论总结和工艺实践这两头,要做到这一点是不可能的。

摘自:
http://news.ifeng.com/history/zh ... 13/26349779_2.shtml

在看到上面的文章之前,我并不知道钱老曾经提出过工艺力学的观念,在很多场合,我都无法自信的说出自己的专业以及相应的研究方向,因为我的研究方向“很杂”,已超出了人们普遍认为的一般力学、固体力学、流体力学等学科的经典范围,虽冠以工程力学专业以概之,但仍免不了一种不入流的感觉。看着其他力学博士生们PPT或文章中全是公式推导、数值模拟、曲线图形并茂,心中不免有些感慨,不入流之情油然而生。我目前的研究方向,却是利用力学的理论、原理或方法(包括流体力学的、固体力学的),来制备一些新型或传统的材料,即有工业应用级的材料,也有前沿基础研究级别的材料,包括制备工艺的优化,制备设备的设计,制备参数的研究,以及工艺参数放大的功效等等。很多力学类的专家往往看不上这样的研究,认为是偏离了一个力学工作者的本行,脱离了以数学严密论证、数值计算辅以分析、实验观察辅以研究的正轨。可能正因为如此,我的导师也曾感慨过“做得东西很杂,很交叉,短时间内让同行尤其是力学同行认可尚有困难,等有一些成果之后,便又到了申报一些荣誉与头衔的年龄限制,我又不喜欢去到处跑关系求人,知识分子,人活着尊严最重要,没有那些头衔,我照样做我自己感兴趣的研究”。看了这篇文章后,忽觉找到了归属感,以钱老的观念自勉。

来源:易敏科学网博客,作者:易敏。

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