黨的十八大報(bào)告把“實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略”放在加快轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式部署的突出位置，這無(wú)疑需要培養(yǎng)大批高水平的工程科技人才。

陳予恕院士是我國(guó)工程非線性動(dòng)力學(xué)專(zhuān)家。他首次提出了非線性振動(dòng)系統(tǒng)周期解分岔理論方法，被國(guó)際同行譽(yù)為“C—L方法”。該方法揭示了解的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與系統(tǒng)參數(shù)間的聯(lián)系，對(duì)動(dòng)力學(xué)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性控制奠定了理論基礎(chǔ)。他主持的國(guó)家自然科學(xué)基金重大項(xiàng)目“大型旋轉(zhuǎn)機(jī)械非線性動(dòng)力學(xué)問(wèn)題研究”，系統(tǒng)研究了復(fù)雜非線性系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)、控制及其在大型旋轉(zhuǎn)機(jī)械的非線性動(dòng)力學(xué)問(wèn)題方面的應(yīng)用，突破了傳統(tǒng)非線性振動(dòng)理論發(fā)展的瓶頸，促成并發(fā)展了新的學(xué)科方向——工程非線性動(dòng)力學(xué)，整體上達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，其中部分理論成果達(dá)到了國(guó)際領(lǐng)先水平；非線性動(dòng)力學(xué)理論的工程應(yīng)用處于國(guó)際前列。

他在治理大型旋轉(zhuǎn)機(jī)械頻發(fā)的振動(dòng)故障中，突破了傳統(tǒng)線性理論故障建模和機(jī)理分析方法，采用非線性分析技術(shù)，查明故障機(jī)理及原因，治愈了七省市18臺(tái)大型火電機(jī)組的重大振動(dòng)故障，獲經(jīng)濟(jì)效益4.4億元；對(duì)國(guó)產(chǎn)4臺(tái)20萬(wàn)千瓦勵(lì)磁機(jī)支撐系統(tǒng)進(jìn)行非線性設(shè)計(jì)改造，使振動(dòng)失穩(wěn)的頑疾得到根治。

陳予恕院士長(zhǎng)期致力于高等教育事業(yè)，培養(yǎng)的100多名碩士、博士研究生已成為我國(guó)工程非線性動(dòng)力學(xué)科技骨干，其中已有3人已經(jīng)獲得國(guó)家杰出青年基金項(xiàng)目，2人被評(píng)為“新世紀(jì)人才”。

為人師表的陳予恕院士，既是一位堪稱(chēng)楷模的“傳道、授業(yè)、解惑”者，又是一位成果不凡、貢獻(xiàn)卓越的科學(xué)家。近日，他欣然接受了本刊的專(zhuān)訪。

問(wèn)：陳院士，您好！您是我國(guó)著名的工程非線性振動(dòng)專(zhuān)家，您能對(duì)目前國(guó)內(nèi)外機(jī)械與運(yùn)載工程學(xué)的發(fā)展情況做一個(gè)簡(jiǎn)單的介紹嗎？

陳院士：好的。在人類(lèi)社會(huì)發(fā)展進(jìn)程中，物質(zhì)性演化過(guò)程經(jīng)歷了由以工具——材料性工程為主要引領(lǐng)的工程推動(dòng)階段，到以動(dòng)力——能源性工程為主要引領(lǐng)的工程系統(tǒng)推動(dòng)階段，再到以信息——網(wǎng)絡(luò)性工程為主要引領(lǐng)的工程系統(tǒng)推動(dòng)階段，并又正在進(jìn)入以生命——智能性工程為主要引領(lǐng)的工程系統(tǒng)推動(dòng)階段。社會(huì)需求是工程演化發(fā)展的強(qiáng)大拉力，科技進(jìn)步是工程演化發(fā)展的直接推力。機(jī)械工程和運(yùn)載工程等一系列的新產(chǎn)業(yè)（行業(yè)）自工業(yè)革命催使其誕生以來(lái)，隨著人類(lèi)社會(huì)的文明進(jìn)步而不斷發(fā)展演化著。

在20世紀(jì)下半葉，新中國(guó)成立后，從“一五”計(jì)劃開(kāi)始進(jìn)行了大規(guī)模的經(jīng)濟(jì)建設(shè)，著手進(jìn)行了以蘇聯(lián)設(shè)計(jì)的156項(xiàng)工程為中心的、由限額以上的694個(gè)大中型建設(shè)項(xiàng)目組成的工業(yè)建設(shè)，為我國(guó)社會(huì)主義工業(yè)化奠定了初步基礎(chǔ)。在此后的計(jì)劃經(jīng)濟(jì)時(shí)期，我國(guó)的工程發(fā)展雖然也有曲折，但取得的巨大成就仍然令世界矚目。特別是改革開(kāi)放后，我國(guó)的工程建設(shè)更取得了史無(wú)前例的成就，令世界驚嘆。

例如，我國(guó)航天工程的演化發(fā)展，就是在社會(huì)需求的直接牽引與推動(dòng)下進(jìn)行的。20世紀(jì)70年代后期，我國(guó)的“兩彈一星”工程達(dá)到了相當(dāng)?shù)乃?，航天工程已初具?guī)模。80年代末和90年代初，由于改革開(kāi)放和經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，對(duì)航天工程的社會(huì)需求進(jìn)一步劇增，極大地刺激、拉動(dòng)了航天工程的發(fā)展，促使我國(guó)新型火箭、衛(wèi)星、飛船的設(shè)計(jì)與研制生產(chǎn)水平大幅度提高。目前，我國(guó)的航天工程從規(guī)模、水平、質(zhì)量上都處于世界航天事業(yè)的先進(jìn)地位。

從世界范圍看，20世紀(jì)中后期的工程演化出現(xiàn)了許多新現(xiàn)象和新趨勢(shì)。例如，數(shù)字化設(shè)計(jì)、制造、計(jì)算機(jī)模擬的過(guò)程控制和人工智能的專(zhuān)家系統(tǒng)，使各類(lèi)產(chǎn)品的更新?lián)Q代周期大大縮短，精準(zhǔn)設(shè)計(jì)和精準(zhǔn)加工制造使產(chǎn)品的精度和質(zhì)量穩(wěn)定性大幅提高，有人把上述技術(shù)進(jìn)步稱(chēng)之為智能化工程的階段。

關(guān)于“國(guó)內(nèi)外機(jī)械與運(yùn)載工程學(xué)的發(fā)展情況簡(jiǎn)介”還可以參考文后附的“相關(guān)說(shuō)明”。

問(wèn)：您是我國(guó)工程非線性振動(dòng)的主要?jiǎng)?chuàng)始人之一，首次提出了分岔理論方法，被國(guó)際上命名為C-L（Chen-Langford）方法。請(qǐng)問(wèn)您在研究過(guò)程中遇到的最大挑戰(zhàn)是什么？最終又是如何克服的呢？

陳院士：我們?cè)谘芯糠蔷€性振動(dòng)理論時(shí)，對(duì)同一個(gè)杜芬型非線性參激系統(tǒng)，發(fā)現(xiàn)了世界著名專(zhuān)家Mitropolsky（蘇聯(lián)）和Nayfeh（美國(guó)）所得到的1/2亞諧周期解的響應(yīng)曲線有本質(zhì)的定性的不同，對(duì)同一個(gè)方程有兩種不同的解的結(jié)果，誰(shuí)的正確？這個(gè)問(wèn)題困惑著國(guó)際學(xué)術(shù)界20—30年。在調(diào)研數(shù)學(xué)相關(guān)最新成果的基礎(chǔ)上，我們建立了更有廣泛代表性的含多種非線性因素的微分方程，并給以求其1/2亞諧分岔解的命題。為此，我們探索用平均法、對(duì)稱(chēng)論、突變論、奇異性理論和分岔理論等多種理論方法對(duì)之進(jìn)行求解分析，最后解決了問(wèn)題，建立了國(guó)際同行命名的C-L方法（Chen-Langford法）。此方法還可以求解連續(xù)（光滑）系統(tǒng)、非光滑（分段線性非線性）系統(tǒng)、van der Pol系統(tǒng)等非線性系統(tǒng)的周期分岔解的問(wèn)題，得到科技界的廣泛應(yīng)用。這個(gè)理論的提出，將非線性振動(dòng)求周期解的理論推進(jìn)到現(xiàn)代分岔解的階段。

從創(chuàng)新的角度進(jìn)行總結(jié)，就是要帶著好奇心和敏感性到實(shí)踐中去發(fā)現(xiàn)和挖掘新問(wèn)題和新現(xiàn)象。這里說(shuō)的實(shí)踐是指：查閱文獻(xiàn)工作和到工程實(shí)踐中去了解動(dòng)力學(xué)結(jié)構(gòu)的工作原理，運(yùn)行過(guò)程和故障等進(jìn)行實(shí)踐知識(shí)的積累。為研究這些“新現(xiàn)象、新問(wèn)題”的機(jī)理，需提出恰當(dāng)?shù)?、正確的和新穎的科學(xué)命題，并通過(guò)分析對(duì)比，去粗取精，抓住其影響動(dòng)力學(xué)行為的主要矛盾因素，建立能反映其動(dòng)力學(xué)行為本質(zhì)的科學(xué)（數(shù)學(xué)）理論方程，然后探討用新的數(shù)學(xué)理論去求解它，直到結(jié)果能夠釋明原有理論不能說(shuō)明的現(xiàn)象為止，新理論和新方法就可認(rèn)為是建立起來(lái)了。

問(wèn)：您40余年來(lái)從事工程非線性動(dòng)力學(xué)理論及其在工程中應(yīng)用研究，應(yīng)機(jī)械裝備現(xiàn)代化設(shè)計(jì)要求，發(fā)展了非線性動(dòng)力學(xué)理論，并成功應(yīng)用于大型旋轉(zhuǎn)機(jī)械和振動(dòng)機(jī)械的設(shè)計(jì)和故障治理工程，成效顯著。能給我們介紹一下具體實(shí)例嗎？

陳院士：自1988年我關(guān)于“非線性參激系統(tǒng)的亞諧分岔解”的文章發(fā)表以來(lái)，相繼又請(qǐng)了國(guó)外專(zhuān)家來(lái)我國(guó)講授“動(dòng)力系統(tǒng)”課程后，非線性動(dòng)力學(xué)研究在我國(guó)逐步引起不少學(xué)者的關(guān)注和參與，特別是我組織了我國(guó)十多個(gè)著名高校和科研生產(chǎn)單位的幾十名專(zhuān)家共同承擔(dān)的國(guó)家自然科學(xué)基金“九五”重大項(xiàng)目——“大型旋轉(zhuǎn)機(jī)械非線性動(dòng)力學(xué)問(wèn)題”啟動(dòng)后，我們集體在非線性動(dòng)力學(xué)理論及其工程應(yīng)用方面取得了一系列重大的成就。在工程應(yīng)用方面，我們的成果含：①在運(yùn)用C-L方法及其思想深入分析故障非線性機(jī)理的基礎(chǔ)上，提出大型旋轉(zhuǎn)機(jī)械重大振動(dòng)故障非線性治理的五項(xiàng)新技術(shù)——非線性油膜振蕩參數(shù)綜合（偏心量、潤(rùn)滑、軸承負(fù)荷分配）治理技術(shù)、軸系支承內(nèi)共振綜合治理技術(shù)、裂紋類(lèi)型故障綜合類(lèi)比技術(shù)、碰摩故障治理技術(shù)，以及軸系外伸端不平衡的非線性治理技術(shù)。這些技術(shù)在天津、黑龍江等7省市11個(gè)發(fā)電廠的共2830MW的機(jī)組上得到了成功的應(yīng)用。②大型旋轉(zhuǎn)機(jī)械和振動(dòng)機(jī)械非線性動(dòng)力學(xué)的非線性設(shè)計(jì)技術(shù)：結(jié)構(gòu)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)參數(shù)優(yōu)化——通過(guò)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)行為機(jī)理分析，以達(dá)到理想的動(dòng)態(tài)響應(yīng)的結(jié)構(gòu)參數(shù)為設(shè)計(jì)參數(shù)；結(jié)構(gòu)動(dòng)強(qiáng)度優(yōu)化——整體結(jié)構(gòu)任何部件的動(dòng)強(qiáng)度都應(yīng)少于或不超過(guò)平均動(dòng)應(yīng)力；動(dòng)剛度優(yōu)化技術(shù)——整體或部件模態(tài)數(shù)據(jù)都應(yīng)符合工作頻率的動(dòng)態(tài)要求。endprint

例如，天津某電廠4臺(tái)國(guó)產(chǎn)200MW發(fā)電機(jī)組投入運(yùn)行后，均不同程度地發(fā)生不穩(wěn)定振動(dòng)，突出表現(xiàn)為勵(lì)磁機(jī)軸振動(dòng)不穩(wěn)定增長(zhǎng)并引發(fā)周期性頻繁碎瓦故障。經(jīng)振動(dòng)頻譜分析顯示，勵(lì)磁機(jī)振動(dòng)故障特性主要反映為油膜半速渦動(dòng)和支撐剛度薄弱；建模理論分析可知，勵(lì)磁機(jī)的不穩(wěn)定振動(dòng)為油膜不穩(wěn)定，軸系及支撐結(jié)構(gòu)存在內(nèi)共振，從而導(dǎo)致振動(dòng)能量在油膜和勵(lì)磁機(jī)模態(tài)之間傳遞，而形成勵(lì)磁機(jī)振幅周期性波動(dòng)。綜合治理方案是：調(diào)整了軸瓦的支撐中心標(biāo)高以改變油膜的比壓，并對(duì)軸瓦頂部間隙及緊力作了適當(dāng)調(diào)整，以增加機(jī)組軸系的油膜穩(wěn)定性；在此基礎(chǔ)上，進(jìn)行高速動(dòng)平衡，使轉(zhuǎn)子的擾動(dòng)力降至最小；并對(duì)支撐剛度進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，經(jīng)模態(tài)計(jì)算和實(shí)驗(yàn)，使模態(tài)合理分布以解決內(nèi)共振問(wèn)題。200MW勵(lì)磁機(jī)臺(tái)板改造后運(yùn)行狀態(tài)穩(wěn)定，振動(dòng)水平良好。

問(wèn)：您是天津大學(xué)的教授，請(qǐng)您具體談?wù)勀慕虒W(xué)及其成果情況。

陳院士：我在研究生培養(yǎng)方面的教學(xué)情況：共培養(yǎng)研究生102名，其中博士后7名，博士生47名，碩士生48名。在已畢業(yè)的博士生中，有3名被評(píng)為全國(guó)杰出青年基金獲得者。我參與主編著作11部，其中獨(dú)著4部，2部專(zhuān)著同時(shí)為碩士生教材，2部專(zhuān)著（1本為英文版，Springer（London）1998出版）同時(shí)為博士生教材。為把我國(guó)建設(shè)成偉大富強(qiáng)的國(guó)家，建設(shè)成創(chuàng)新型國(guó)家，培養(yǎng)創(chuàng)新型人才十分重要，而培養(yǎng)研究生正是培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的主要途徑之一。

如何通過(guò)師生雙方的努力，使學(xué)生在學(xué)識(shí)學(xué)力上將導(dǎo)師和本學(xué)科當(dāng)前已經(jīng)取得的成果精髓繼承下來(lái)、傳承下去，并同時(shí)使學(xué)生探索出自己的學(xué)習(xí)方略，從而能實(shí)現(xiàn)繼承基礎(chǔ)上的創(chuàng)新，是我在研究生教學(xué)和培養(yǎng)過(guò)程中始終在思考和探索實(shí)踐的問(wèn)題。我要求自己要不斷了解學(xué)習(xí)本學(xué)科所取得的最新成果和國(guó)家的重大需求，希望能組織自己的團(tuán)隊(duì)和團(tuán)結(jié)同行專(zhuān)家，共同為發(fā)展我國(guó)的科技事業(yè)貢獻(xiàn)力量。為此，要求研究生要掌握雄厚的基礎(chǔ)理論和學(xué)科最新成果，嚴(yán)格完成研究計(jì)劃；通過(guò)組織定期學(xué)術(shù)討論會(huì)、專(zhuān)題講習(xí)班、全國(guó)學(xué)術(shù)交流會(huì)，共同攻關(guān)科研任務(wù)，加強(qiáng)國(guó)際交流等環(huán)節(jié)來(lái)培養(yǎng)研究生的道德人品、學(xué)識(shí)學(xué)力和治學(xué)方略等方面的能力。我指導(dǎo)畢業(yè)的研究生，在全國(guó)“動(dòng)力學(xué)與控制”學(xué)科發(fā)展方面正發(fā)揮著積極的作用。

目前，我?guī)У脑谧x研究生還有15名。我相信，通過(guò)師生的共同努力，充分利用可以利用的客觀條件，我們培養(yǎng)人才的質(zhì)量將會(huì)越來(lái)越高。

問(wèn)：據(jù)介紹，C-L方法達(dá)到了國(guó)際領(lǐng)先水平，我國(guó)的具體應(yīng)用現(xiàn)狀是怎樣的？其發(fā)展前景如何呢？

陳院士：C-L方法及其思想自上世紀(jì)80年代中期提出至今，在發(fā)展非線性振動(dòng)理論、深入分析非線性動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)變化對(duì)其分岔動(dòng)態(tài)行為的影響、對(duì)系統(tǒng)通向混沌道路的探討、對(duì)旋轉(zhuǎn)機(jī)械、振動(dòng)機(jī)械、機(jī)翼顫振、車(chē)輛行駛穩(wěn)定性等動(dòng)力學(xué)結(jié)構(gòu)故障機(jī)理分析及其失穩(wěn)控制等理論及其工程應(yīng)用領(lǐng)域，都有很多應(yīng)用，取得了很大的成效。但是，限于“非線性動(dòng)力系統(tǒng)理論”的發(fā)展水平，C-L方法目前只能分析低維系統(tǒng)（簡(jiǎn)化的系統(tǒng)）的分岔動(dòng)態(tài)行為的機(jī)理，對(duì)復(fù)雜大系統(tǒng)尚不能進(jìn)行其動(dòng)態(tài)行為的分析，故尚不能滿(mǎn)足復(fù)雜大系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)對(duì)結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化的要求。

錢(qián)學(xué)森先生解決復(fù)雜大系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)行為分析設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)是：“基于經(jīng)驗(yàn)的積疊，運(yùn)用定性和定量相結(jié)合，最后定量的綜合集成的方法?！睂?duì)照錢(qián)先生的經(jīng)驗(yàn)，目前大多數(shù)非線性動(dòng)力學(xué)研究工作，只是完成了前面兩步，即建立簡(jiǎn)化數(shù)學(xué)模型，進(jìn)行定性分析。由于多數(shù)實(shí)際工程動(dòng)力學(xué)結(jié)構(gòu)都是十分巨大和復(fù)雜的，因而，所得到的定性的理論結(jié)果，對(duì)大系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)選取的需求尚無(wú)法滿(mǎn)足。我的看法是，為了能設(shè)計(jì)出性能良好的大型動(dòng)力學(xué)結(jié)構(gòu)，我們的研究工作在完成前兩步的基礎(chǔ)上還要完成他說(shuō)的第三步，即在“定性理論的指導(dǎo)下的全系統(tǒng)定量計(jì)算分析”，從而做到設(shè)計(jì)的主要?jiǎng)恿W(xué)參數(shù)優(yōu)化，以保證建成的動(dòng)力學(xué)結(jié)構(gòu)能達(dá)到設(shè)計(jì)要求的動(dòng)態(tài)指標(biāo)，這方面的工作我們正在探索中。

陳予恕院士重視理論與工程應(yīng)用相結(jié)合，在兩個(gè)方面都取得了重大成就。40余年來(lái)，陳予恕院士共主持完成了國(guó)家重要科技項(xiàng)目20余項(xiàng)，主持國(guó)家自然科學(xué)基金“九五”重大項(xiàng)目“大型旋轉(zhuǎn)機(jī)械非線性動(dòng)力學(xué)問(wèn)題”（1999.3～2003.2）和國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目“超超臨界汽輪發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的若干非線性動(dòng)力學(xué)問(wèn)題”（2007.1～2010.12）。該項(xiàng)目系統(tǒng)研究了復(fù)雜非線性系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)、控制及其在大型旋轉(zhuǎn)機(jī)械的非線性動(dòng)力學(xué)問(wèn)題方面的應(yīng)用，成果突破了傳統(tǒng)非線性振動(dòng)理論發(fā)展的瓶頸，促成并發(fā)展了新的學(xué)科方向——工程非線性動(dòng)力學(xué)，整體上達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，其中部分理論成果如C-L方法達(dá)到了國(guó)際領(lǐng)先水平；非線性動(dòng)力學(xué)理論的工程應(yīng)用方面處于國(guó)際前列。

他對(duì)我國(guó)非線性振動(dòng)學(xué)科的發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn)。作為第一完成人，陳予恕院士曾獲國(guó)家自然科學(xué)二等獎(jiǎng)（2003年）和國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)（2005年）各1項(xiàng)，省部級(jí)科技獎(jiǎng)勵(lì)一等獎(jiǎng)3項(xiàng)、二等獎(jiǎng)6項(xiàng)，中國(guó)專(zhuān)利優(yōu)秀獎(jiǎng)1項(xiàng)（2010年）和天津市專(zhuān)利金獎(jiǎng)1項(xiàng)（2010年），發(fā)表的300篇論文中共有100多篇被收入SCI、EI。從1978年至2004年，他主持了全部9屆全國(guó)非線性振動(dòng)會(huì)議，參與了8次專(zhuān)業(yè)國(guó)際會(huì)議的組織工作?，F(xiàn)任我國(guó)《非線性動(dòng)力學(xué)學(xué)報(bào)》主編，并先后任多個(gè)國(guó)內(nèi)外著名學(xué)報(bào)編委和數(shù)個(gè)國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)團(tuán)體常務(wù)理事和理事等職。

現(xiàn)已年逾八旬的陳予恕院士表示，在當(dāng)今科技協(xié)同創(chuàng)新的發(fā)展戰(zhàn)略中，要縮短與發(fā)達(dá)國(guó)家工程科技人才水平間的差距，增強(qiáng)我國(guó)自主創(chuàng)新能力以及全面提升國(guó)家競(jìng)爭(zhēng)力，必須加快培養(yǎng)和造就創(chuàng)新型工程科技人才，加快建立職業(yè)化和國(guó)際化的工程科技人才開(kāi)發(fā)體系。

附相關(guān)說(shuō)明：

（1）機(jī)械制造，數(shù)控機(jī)床，大型旋轉(zhuǎn)機(jī)械

機(jī)械制造業(yè)是各國(guó)工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，在中國(guó)，機(jī)械制造業(yè)占國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值的40%左右，占外匯收入的四分之三。機(jī)械制造技術(shù)的核心在于數(shù)控機(jī)床，目前中國(guó)的機(jī)床擁有量已居世界前列，但在高速化、精密化和智能化程度上與世界先進(jìn)水平仍有差距。中國(guó)正在開(kāi)展大型旋轉(zhuǎn)機(jī)械（如大型發(fā)電機(jī)組、工業(yè)汽輪機(jī)、航空發(fā)動(dòng)機(jī)及燃?xì)廨啓C(jī)等）的自主設(shè)計(jì)及生產(chǎn)制造，這為數(shù)控機(jī)床的發(fā)展和制造技術(shù)的進(jìn)步帶來(lái)前所未有的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。隨著電子、信息等高新技術(shù)的不斷發(fā)展以及市場(chǎng)需求個(gè)性化與多樣化，先進(jìn)制造技術(shù)正在向超精密加工、超高速切削、新型加工設(shè)備的研究與開(kāi)發(fā)等方向發(fā)展。endprint

（2）大飛機(jī)，先進(jìn)戰(zhàn)斗機(jī)

大飛機(jī)和先進(jìn)戰(zhàn)斗機(jī)是先進(jìn)航空工業(yè)產(chǎn)品的典型代表，其研制生產(chǎn)能夠帶動(dòng)尖端技術(shù)的發(fā)展。大飛機(jī)一般是指起飛總重超過(guò)1 OO噸的運(yùn)輸類(lèi)飛機(jī)，如空中客車(chē)公司的A580和波音公司的737、747、777及787。中國(guó)于2008年啟動(dòng)C919大型飛機(jī)項(xiàng)目，現(xiàn)已進(jìn)入工程發(fā)展階段，正在突破大型飛機(jī)總體設(shè)計(jì)、氣動(dòng)及噪聲預(yù)測(cè)、先進(jìn)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等關(guān)鍵技術(shù)。先進(jìn)戰(zhàn)斗機(jī)是指具有隱形、超音速巡航能力、超機(jī)動(dòng)能力以及超級(jí)信息優(yōu)勢(shì)等性能特點(diǎn)的第五代戰(zhàn)機(jī)，中國(guó)在戰(zhàn)斗機(jī)研制方面緊跟國(guó)際先進(jìn)水平，但在航空發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)制造方面還較為落后。

（5）高速列車(chē)

高速列車(chē)是指最高行車(chē)速度每小時(shí)達(dá)到或超過(guò)200公里的鐵路列車(chē)。目前國(guó)際先進(jìn)的高速列車(chē)有日本的新干線N700系、E6系，德國(guó)的ICE列車(chē)及法國(guó)的TGV列車(chē)等，最高運(yùn)行速度在500km/h以上。中國(guó)高速列車(chē)技術(shù)（包括車(chē)組系統(tǒng)集成、轉(zhuǎn)向架等9大關(guān)鍵技術(shù)和10項(xiàng)配套技術(shù)）經(jīng)歷了高速發(fā)展，其中京滬高速鐵路、武廣客運(yùn)專(zhuān)線的穩(wěn)定運(yùn)行速度接近500km/h，達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。限制高速列車(chē)進(jìn)一步提速的主要因素包括氣動(dòng)阻力、氣動(dòng)噪聲等空氣動(dòng)力學(xué)問(wèn)題，車(chē)體運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性及非線性振動(dòng)問(wèn)題等。

（4）大型艦船

大型艦船（如航空母艦）是現(xiàn)代海戰(zhàn)中不可或缺的重要組成部分，其本身結(jié)構(gòu)復(fù)雜且處于復(fù)雜的環(huán)境中。目前國(guó)內(nèi)外的研究主要集中在大型艦船在波浪中搖蕩運(yùn)動(dòng)的混沌動(dòng)力學(xué)分析，艦船運(yùn)動(dòng)下艦載機(jī)的攔截著艦動(dòng)力學(xué)仿真，艦船輻射噪聲的特征提取，艦船總體及其動(dòng)力裝置受爆炸沖擊的響應(yīng)分析，艦船的隱身技術(shù)、故障診斷技術(shù)和狀態(tài)評(píng)估技術(shù)，以及艦船的數(shù)字化設(shè)計(jì)等問(wèn)題，涉及非線性動(dòng)力學(xué)、多體動(dòng)力學(xué)、船舶水動(dòng)力學(xué)、船舶結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)、聲學(xué)、電磁學(xué)、電子學(xué)等學(xué)科領(lǐng)域，解決這些問(wèn)題需要各學(xué)科人才的傾力合作。

（5）航天器

航天器是人類(lèi)進(jìn)行太空活動(dòng)、探索宇宙、執(zhí)行空間任務(wù)的載體。伴隨著航天任務(wù)的多樣化，航天器的構(gòu)造與功能日趨復(fù)雜，已經(jīng)向大型空間站、微小衛(wèi)星、深空探測(cè)等方向發(fā)展。航天器具有多耦合，非線性以及大尺度柔性等結(jié)構(gòu)特征，并且工作在極端外界環(huán)境，其動(dòng)力學(xué)與控制是研究的難點(diǎn)。艙段式空間站姿態(tài)機(jī)動(dòng)、軌道運(yùn)動(dòng)、撓性附件振動(dòng)間的耦合動(dòng)力學(xué)問(wèn)題，大型天線、帆板結(jié)構(gòu)展開(kāi)中的幾何非線性與時(shí)變非線性問(wèn)題，以及貯液系統(tǒng)中的液體大幅晃動(dòng)問(wèn)題等，都是目前研究中亟需解決的問(wèn)題。

（6）機(jī)器人

機(jī)器人是一門(mén)高度交叉性學(xué)科，融合了計(jì)算機(jī)、機(jī)構(gòu)學(xué)、控制工程、微電子學(xué)、人工智能、傳感器技術(shù)、光學(xué)、仿生學(xué)等領(lǐng)域的發(fā)展成果，代表了高科技的發(fā)展前沿。國(guó)內(nèi)外對(duì)機(jī)器人的研究不斷深入，目前已經(jīng)開(kāi)發(fā)出各式各樣的具有感知、決策、行動(dòng)和交互能力的特種機(jī)器人和智能機(jī)器人，如空間機(jī)器人、軍用機(jī)器人、水下機(jī)器人、服務(wù)機(jī)器人、仿人機(jī)器人、醫(yī)療機(jī)器人等。機(jī)器人是一個(gè)十分復(fù)雜的多剛?cè)狍w系統(tǒng)，具有自由度高、時(shí)變性、強(qiáng)耦合、強(qiáng)非線性等特性，也為動(dòng)力學(xué)與控制的研究帶來(lái)新的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。endprint