學科前沿講座的心得與體會

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學科前沿講座的心得與體會0911370137俞白兮本學期共有五位赫赫有名的教育學者給我們進行了六次學科前沿講座，讓我受益匪淺，感受良多.第一場報告人：南京理工大學理學院副院長章定國老師時間：2012年3月28日（星期三）晚上19:00地點：第四教學樓A507教室主辦單位:理學院主要內容和心得：章老師首先簡要介紹了我校力學學科的概況，發(fā)展方向。我國的力學一般分為固體力學、流體力學、工程力學，一般為工科。力學具有雙重性,它既是基礎學科，理學成分較多；又是一門技術學科。我校的力學方面有一級博士點，還是比較前沿的.章老師又介紹了數力關系，數學和力學同時出現，這兩者是密不可分的。接著章老師說明了航空航天對力學的深刻影響并介紹了力學中的九大問題,其中包括柔性多體系統(tǒng)動力學等等。最后,老師介紹了力學的發(fā)展歷史和現狀,研究方法。力學研究方法遵循認識論的基本法則:實踐——理論一一實踐。力學家們根據對自然現象的觀察，特別是定量觀測的結果，根據生產過程中積累的經驗和數據，或者根據為特定目的而設計的科學實驗的結果，提煉出量與量之間的定性的或數量的關系。為了使這種關系反映事物的本質，力學家要善于抓住起主要作用的因素，屏棄或暫時屏棄一些次要因素。力學中把這種過程稱為建立模型。質點、質點系、剛體、彈性固體、粘性流體、連續(xù)介質等是各種不同的模型。在模型的基礎上可以運用已知的力學或物理學的規(guī)律，以及合適的數學工具，進行理論上的演繹工作，導出新的結論。依據所得理論建立的模型是否合理，有待于新的觀測、工程實踐或者科學實驗等加力學試驗儀器以驗證。在理論演繹中，為了使理論具有更高的概括性和更廣泛的適用性，往往采用一些無量綱參數如雷諾數、馬赫數、泊松比等。這些參數既反映物理本質，又是單純的數字，不受尺寸、單位制、工程性質、實驗裝置類型的牽制。力學研究工作方式是多樣的：有些只是純數學的推理，甚至著眼于理論體系在邏輯上的完善化；有些著重數值方法和近似計算；有些著重實驗技術等等。而更大量的則是著重在運用現有力學知識，解決工程技術中或探索自然界奧秘中提出的具體問題?，F代的力學實驗設備，諸如大型的風洞、水洞，它們的建立和使用本身就是一個綜合性的科學技術項目，需要多工種、多學科的協(xié)作。應用研究更需要對應用對象的工藝過程、材料性質、技術關鍵等有清楚的了解.在力學研究中既有細致的、獨立的分工，又有綜合的、全面的協(xié)作.最后，強調了力學軟件的重要性，比如ADAMS等。通過章老師的講座，我了解到了力學這門學科的深遠歷史和重要性，對于一些經典的東西老師讓我們一定要去弄明白。章老師對我們未來在力學方面的規(guī)劃有一定的指導作用。第二場報告人：南京理工大學理學院力學系康新老師時間：2012年4月11日（星期三）晚上19：00地點：第四教學樓A507教室主辦單位：理學院主要內容和心得：康老師主要講解了現在光側力學技術。力學有八個分支，爆炸、生物、試驗、流體等等?？道蠋熃榻B了其中的一個分支，主要講了傳統(tǒng)的光測力學與現代光測力學的對比，以及現代光測力學的壓電材料及應用問題。介紹了利用圖像傳感器的基本原理，正弦柵線，并講解了一些光側力學中的應用方法，散斑、相關系數計算，標準化相關系數，立體視覺法、無條紋干涉等等.比如，卓力特多功能光測力學實驗系統(tǒng)是最新系統(tǒng)的現代光測力學教學儀器.該系統(tǒng)由一臺TST-1003型LED數碼光彈儀、一臺TS-SI—1XP型一維面內位移相移電子散斑干涉儀、一臺TS—SI—1ZP一維離面位移相移電子散斑干涉儀、一臺DSC—1000型二維數字散斑相關測量儀和一臺TS-300-P型相移柵線投影測量儀組成。可以進行圓盤對徑受壓試驗、梁的純彎曲試驗、孔邊應力集中試驗、彎曲梁撓曲線測量、彎曲梁各截面的轉角測量、周邊固支圓盤在均布載荷作用下的位移等高線測量、位移互等定理驗證等。這些現代光測力學方法已廣泛應用于航空、航天、造船、建筑、水利、冶金、核動力、橋梁、生命科學、地下工程、石油機械等領域，是大中專院校、科研單位必備力學測試設備。而專門為力學實驗教學設計的各種試驗可以有助于學生對所學的書本知道加深理解，同時也能讓學生了解并掌握更多的現代力學測試技術，使光測力學更好地為工程實際服務?？道蠋煹闹v座開闊了我的視野。之前并不知道力學應用的范圍有這么廣，不僅僅是康老師介紹的光學領域，力學和很多的科學都有著交集，互相影響互相促進互相發(fā)展，相得益彰.所以我們今后在學習力學的過程中，學科前沿講座的心得與體會一定要把視野放開闊，并掌握正確的力學思維。第三、四場報告人：德國亞琛工業(yè)大學力學研究所所長時間：2012年4月24、25日（星期四）上午9：30地點：學術交流中心第三報告廳主辦單位：理學院主要內容和心得：德國教授主要介紹了主要講了力學材料的斷裂以及非線性問題。隨著概率斷裂力學工程應用的逐步深入,材料斷裂韌性分散性問題，已成為影響含缺陷結構概率安全評定的關鍵因素之一。合理解決材料斷裂韌性分散性是一個十分復雜的問題。一方面由于冶金過程等方面的偏差，造成材料斷裂韌性的分散性；另一方面由于試樣幾何尺寸、裂紋長度測量等試驗誤差，亦會導致測試結果的不確定性，還有不同測試規(guī)范和標準對測試數據的處理也會導致測試結果的不確定性。若缺陷位廠焊接部位，影響因素將更加復雜.除上述原因外,還會有諸如焊接上藝、焊材、以及不同操作人員及焊后熱處理等因素導致斷裂韌性測試結果分散性更加嚴重.盡管分析和解決其分散性問題如此復雜，十分困難，然而，在對含缺陷焊接結構（尤其是工業(yè)鍋爐、壓力容器和管道）進行安全評定時，重點就是焊接接頭區(qū)而不是母材。如何處理斷裂韌性的分散忭問題已成為工程界不可回避的問題，也是概率安全評定應解決的基本問題之一。材料非線性問題有非線性彈性問題和非線性彈塑性問題之分。后者是材料超過屈服極限后呈現出的非線性，常見于各種結構的彈塑性分析。在簡單加載過程中的非線性階段學科前沿講座的心得與體會兩者并無本質區(qū)別，但卸載過程，前者是可逆過程，即卸載后結構會恢復到加載前的位置；后者是不可逆的，將出現殘余變形。除了加載之外，其它因素如蠕變、溫變、裂紋擴展時也存在材料非線性問題.大多數工程材料（如鋼材、鋼筋混凝土）在加載變形過程中都存在線彈性階段、屈服階段和強化階段。隨著荷載的增加，結構上應力大的點首先達到屈服強度，發(fā)生屈服而使結構進入彈塑性狀態(tài)。這時雖然部分材料已進入塑性狀態(tài)，但相當大部分仍處于彈性范圍，因而結構仍可繼續(xù)承載,直至塑性部分進一步擴展而發(fā)生崩潰。工程設計中，允許材料進入塑性的結構分析稱為材料非線性分析，分析基于：理想彈塑性（如圖12。1。1所示）、比例加載和平截面等基本假定。極限狀態(tài)設計所關心的不是荷載作用下結構彈塑性的演變歷程，而是結構出現塑性變形直到崩潰時所能承受的最大荷載,然后考慮結構應有足夠的安全儲備，以此作為設計依據顯然較全彈性設計更經濟合理.整個講座是用英語進行的所以聽得比較吃力，聽懂的也不是很多。但過程中可以發(fā)現，德國教授幾次使用了投影儀來介紹他要說明的東西。雖然說現在科技發(fā)達了，但德國教授還是在使用著一些相對過去的東西，我覺得這并不說明他落后，而是他固守著他在學術中的傳統(tǒng)，正是這種保留下來的傳統(tǒng)才讓他們在學術上的研究和前端經久不息.曾經看到過，直到現在俄羅斯大學的畢業(yè)答辯還是使用的紙質材料，幾十張論文掛起來教授一張一張看過然后提問.雖然這樣的方法的確很原始，但他們在科技上領先于我們，這種所謂的“落后”或許正是他們領先的原因。我們在今后的學習中也要吸取這種精神，不要浮躁，腳踏實地把功夫做好。第五場報告人：東南大學力學研究所所長何小元時間：2012年五月上午9:30地點:學術交流中心第三報告廳主辦單位：理學院主要內容和心得：作為教授的校友感到很榮幸，教授介紹的也是光側力學，展示了很多國內外的高端的實驗儀器，講解了一些具體的在光測力學方面的成果。這場講座讓我看到了國內外的力學方面的差距。如果今后有機會，一定要走出國門，看看國外的力學工作者的研究，對比自己找尋不足，提升自己，在未來把力學研究做好.第六場報告人：南京理工大學力學系的杰出校友時間:2012年五月上午9:30地點：學術交流中心第三報告廳主辦單位：理學院主要內容和心得：老師首先介紹了航空航天。航天(Spaceflight)：又稱空間飛行、太空飛行、宇宙航行或航天飛行。系指航天器在太空的航行活動.有的科學家曾把航天器在太陽系內的航行活動稱為航天，航天器在太陽系外的航行活動稱為航宇,現在則把航天器在太陽系內和太陽系外的航行活動統(tǒng)稱為航天.航天活動的目的是探索、開發(fā)和利用太空與天體，為人類服務。航天的基本條件是航天器必須達到足夠的速度，擺脫地球或太陽的引力。第一、第二、第三宇宙速度是航天所需的特征速度.按航天器探索、開發(fā)和利用的對象劃分，航天包括環(huán)繞地球的運行、飛往月球的航行、飛往行星及其衛(wèi)星的航行、星際航行（行星際航行、恒星際航行）。按航天器與探索、開發(fā)和利用對象的關系或位置劃分，航天飛行方式包括飛越（從天體近旁飛過）、繞飛（環(huán)繞天體飛行）、著陸（降落在天體上面）、返回（脫離天體、重返地球）。然后介紹了發(fā)動機.講解了驗證機強度設計要求，設計階段的強度設計任務，臨街轉速計算分析，載荷分析，整機結構變形分析，低壓轉子變形分析，主要零件組強度分析。發(fā)動機分為活塞發(fā)動機，沖壓發(fā)動機，火箭發(fā)動機，渦輪發(fā)動機。工作過程：進氣-壓縮-噴油一燃燒-膨脹做功-排氣。進氣沖程進入汽缸的工質是純空氣。由于柴油機進氣系統(tǒng)阻力較小，進氣終點壓力pa=（0。85~0.95）p0，比汽油機高.進氣終點溫度Ta=300?340K,比汽油機低。壓縮沖程由于壓縮的工質是純空氣，因此柴油機的壓縮比比汽油機高（一般為￡=16?22）.壓縮終點的壓力為3000~5000kPa,壓縮終點的溫度為750-1000K,大大超過柴油的自燃溫度（約520K）。做功沖程當壓縮沖程接近終了時，在高壓油泵作用下，將柴油以10MPa左右的高壓通過噴油器噴入汽缸燃燒室中，在很短的時間內與空氣混合后立即自行發(fā)火燃燒。汽缸內氣體的壓力急速上升，最高達5000-9000kPa,最高溫度達1800-2000K。由于柴油機是靠壓縮自行著火燃燒，故稱柴油機為壓燃式發(fā)動機。柴油機的排氣與汽油機基本相同，只是排氣溫度比汽油機低。一般Tr=700~900K。對于單缸發(fā)動機來說，其轉速不均