陸夕云

(中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)近代力學(xué)系,合肥 230027)

2022 年8 月25 日是我刊原主編鄭哲敏先生逝世一周年.鄭哲敏先生(圖1)是我國(guó)著名力學(xué)家,中國(guó)科學(xué)院院士、中國(guó)工程院院士、美國(guó)國(guó)家工程院外籍院士,2012 年度國(guó)家最高科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)獲得者.他創(chuàng)立了爆炸力學(xué)學(xué)科及相關(guān)的研究領(lǐng)域;領(lǐng)導(dǎo)了材料力學(xué)、非線(xiàn)性力學(xué)、海洋工程力學(xué)等學(xué)科的建設(shè)和發(fā)展;倡導(dǎo)了計(jì)算力學(xué)、流固耦合、非常規(guī)能源、人工智能等領(lǐng)域的研究,為我國(guó)現(xiàn)代力學(xué)的發(fā)展做出了重大貢獻(xiàn).

圖1 鄭哲敏先生Fig.1 Prof.Che-Min Cheng

鄭哲敏先生1924 年10 月2 日出生于山東濟(jì)南,1943 年以?xún)?yōu)異的成績(jī)考入國(guó)立西南聯(lián)合大學(xué),并立志科學(xué)報(bào)國(guó).當(dāng)時(shí)錢(qián)偉長(zhǎng)先生的力學(xué)課程激發(fā)了他對(duì)力學(xué)的濃厚興趣,使其將力學(xué)作為終身研究方向.1947 年鄭哲敏先生從清華大學(xué)機(jī)械系畢業(yè)后留校,擔(dān)任錢(qián)偉長(zhǎng)先生的助教.1948 年在梅貽琦、陳福田、錢(qián)偉長(zhǎng)、李輯祥等的推薦下,鄭哲敏作為當(dāng)年“國(guó)際扶輪社國(guó)際獎(jiǎng)學(xué)金”的唯一受資助者,前往美國(guó)加州理工學(xué)院留學(xué),僅用了一年就獲得碩士學(xué)位,隨后師從當(dāng)時(shí)已譽(yù)滿(mǎn)全球的錢(qián)學(xué)森先生攻讀博士學(xué)位,并于1952 年6 月獲加州理工學(xué)院應(yīng)用力學(xué)與數(shù)學(xué)博士學(xué)位,在熱彈性力學(xué)、流固耦合力學(xué)等學(xué)科方向上取得了重要學(xué)術(shù)成果.

“出國(guó)留學(xué)就是為了歸國(guó)報(bào)效,從來(lái)沒(méi)有過(guò)其他想法.”獲得博士學(xué)位后,鄭哲敏先生立即提出了回國(guó)申請(qǐng).雖然歸國(guó)計(jì)劃受到層層阻撓,他卻始終沒(méi)有動(dòng)搖報(bào)效祖國(guó)的信念.1954 年9 月26 日,鄭哲敏先生從紐約乘船,輾轉(zhuǎn)歐洲,歷時(shí)4 個(gè)多月終于回到了闊別6 年半的祖國(guó).1955 年4 月,鄭哲敏先生進(jìn)入中國(guó)科學(xué)院數(shù)學(xué)研究所力學(xué)研究室工作,任副研究員.1956 年1 月,中國(guó)科學(xué)院力學(xué)研究所成立,鄭哲敏先生參與了建所工作,并成為首批四個(gè)研究組之一的彈性力學(xué)組組長(zhǎng).從此開(kāi)啟了他“力”報(bào)國(guó)家的科學(xué)研究事業(yè).

作為中國(guó)爆炸力學(xué)的開(kāi)拓者和奠基人,鄭哲敏先生在1960 年開(kāi)始了爆炸成形的研究工作,闡明了爆炸成形的機(jī)理,并給出了爆炸成形的幾何相似律與能量準(zhǔn)測(cè).與工業(yè)部門(mén)合作生產(chǎn)出技術(shù)要求嚴(yán)格的導(dǎo)彈部件,使爆炸成形成為以科學(xué)規(guī)律為依據(jù)的新工藝.由此一門(mén)新的分支學(xué)科得以誕生,1963 年錢(qián)學(xué)森先生前瞻性地將其命名為“爆炸力學(xué)”.此后,鄭哲敏先生不斷深耕,為爆炸力學(xué)這門(mén)學(xué)科的成熟、壯大做出了奠基性的貢獻(xiàn).1964 年完成了涉及空中核試驗(yàn)的有關(guān)任務(wù),并承擔(dān)地下核爆炸威力的預(yù)報(bào)研究;1965 年與解伯民一起提出了流體彈塑性體理論,建立了描述高壓與沖擊載荷作用下介質(zhì)的流體黏彈塑性行為的統(tǒng)一模型,準(zhǔn)確預(yù)測(cè)了地下核爆效應(yīng),為我國(guó)首次地下核試驗(yàn)的當(dāng)量預(yù)報(bào)作出了重要貢獻(xiàn).之后又將該理論用于指導(dǎo)兵工部門(mén)進(jìn)行穿甲幾何相似律的模型試驗(yàn).1973 年起帶領(lǐng)科研團(tuán)隊(duì)在穿破甲機(jī)理、防護(hù)工程、爆炸加工、爆炸安全、爆炸處理水下軟基、瓦斯突出機(jī)理等爆炸力學(xué)主要應(yīng)用領(lǐng)域取得了一系列重要成果.他領(lǐng)導(dǎo)建立的系列爆炸處理水下軟基新技術(shù)取得了巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益,成為爆炸力學(xué)在重大工程中應(yīng)用的典范.在獲得2012 年度國(guó)家最高科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)之后,立足于國(guó)家能源戰(zhàn)略安全,鄭哲敏先生還關(guān)注并積極參與頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)的研究工作中,倡導(dǎo)中國(guó)科學(xué)院力學(xué)研究所成立專(zhuān)門(mén)的攻關(guān)團(tuán)隊(duì),探索用工程科學(xué)方法研究中國(guó)頁(yè)巖氣的持續(xù)開(kāi)發(fā)問(wèn)題.

作為中國(guó)現(xiàn)代力學(xué)事業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)者和組織者之一,鄭哲敏先生不斷開(kāi)拓力學(xué)研究的前沿領(lǐng)域,推動(dòng)著工程科學(xué)的發(fā)展.1979 年,他領(lǐng)導(dǎo)組建了中國(guó)科學(xué)院力學(xué)研究所材料力學(xué)性能研究室并兼任室主任;1984 年2 月,他出任中國(guó)科學(xué)院力學(xué)研究所所長(zhǎng),全力倡導(dǎo)非線(xiàn)性力學(xué)、材料力學(xué)、海洋工程力學(xué)、環(huán)境力學(xué)、生物力學(xué)等多個(gè)力學(xué)分支學(xué)科的交叉融合;1986 年,他推動(dòng)和組織了海洋工程力學(xué)的研究,并任中國(guó)科學(xué)院海洋工程科學(xué)技術(shù)研究中心主任;1988 年,他創(chuàng)建和領(lǐng)導(dǎo)了非線(xiàn)性連續(xù)介質(zhì)力學(xué)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室并兼任室主任,引領(lǐng)了中國(guó)非線(xiàn)性力學(xué)研究.在此期間,他與合作者提出了納米壓入標(biāo)度律及確定硬度和彈性模量的新方法,在國(guó)際上被廣泛引用,被稱(chēng)為C-C 方法.鄭哲敏先生于1986—1990 年期間,擔(dān)任中國(guó)力學(xué)學(xué)會(huì)理事長(zhǎng),極大地推動(dòng)了我國(guó)力學(xué)學(xué)科的發(fā)展、力學(xué)科普工作的開(kāi)展和力學(xué)期刊的建設(shè).

作為中國(guó)力學(xué)學(xué)科建設(shè)與發(fā)展的組織者和領(lǐng)導(dǎo)者之一,鄭哲敏先生長(zhǎng)期主持我國(guó)力學(xué)學(xué)科發(fā)展規(guī)劃的制定.1956 年,他參與了十二年科學(xué)技術(shù)發(fā)展遠(yuǎn)景規(guī)劃中力學(xué)發(fā)展藍(lán)圖的編制;1978 年主持了全國(guó)力學(xué)學(xué)科規(guī)劃的制定;1993 年,作為力學(xué)科學(xué)小組組長(zhǎng),領(lǐng)導(dǎo)編制力學(xué)發(fā)展規(guī)劃,并納入國(guó)家科委《21 世紀(jì)初科學(xué)發(fā)展趨勢(shì)》的總體規(guī)劃;1997 年,主持完成我國(guó)自然科學(xué)學(xué)科發(fā)展戰(zhàn)略報(bào)告之一《力學(xué)》;2003—2004 年,任“國(guó)家戰(zhàn)略高技術(shù)與高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化研究”專(zhuān)題咨詢(xún)組組長(zhǎng),負(fù)責(zé)組織高層專(zhuān)家對(duì)“國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃發(fā)展戰(zhàn)略研究”提出咨詢(xún)意見(jiàn).同時(shí),作為中國(guó)力學(xué)界在國(guó)際上的代表,鄭哲敏先生積極參加和組織國(guó)際交流.1986 年被推舉為國(guó)際理論與應(yīng)用力學(xué)聯(lián)合會(huì)IUTAM 理事,1988—1996 年期間任兩屆IUTAM 大會(huì)委員會(huì)委員,2004—2008 年任IUTAM 八大執(zhí)委之一,與北美、歐洲、日本、澳大利亞等國(guó)家的一大批有成就的力學(xué)家進(jìn)行廣泛的學(xué)術(shù)聯(lián)系,顯著提升了中國(guó)力學(xué)在國(guó)際上的地位.

鄭哲敏先生十分重視力學(xué)人才的培養(yǎng),他曾用自己一生的經(jīng)驗(yàn)和感悟寄語(yǔ)青年科研人員:“自然科學(xué)研究是比較苦、枯燥.但這些基礎(chǔ)研究必須要走在前面,才能真正推進(jìn)科技創(chuàng)造和發(fā)明,帶動(dòng)其他學(xué)科.現(xiàn)在各方步伐都很快,但我想還應(yīng)有一批人,有志于穩(wěn)下來(lái),實(shí)實(shí)在在做一些事.”在指導(dǎo)學(xué)生的過(guò)程中他注重因材施教、發(fā)揮學(xué)生特點(diǎn)和專(zhuān)長(zhǎng),強(qiáng)調(diào)嚴(yán)謹(jǐn)分析,強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)觀察是根本性的,強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)-分析-計(jì)算相結(jié)合,為國(guó)家培養(yǎng)了一批優(yōu)秀的骨干人才.

鄭哲敏先生還十分關(guān)心力學(xué)期刊的發(fā)展.1957—1979 年,先后擔(dān)任《力學(xué)學(xué)報(bào)》首屆、第2 屆編輯委員會(huì)委員.1979—1985 年,成為繼錢(qián)學(xué)森、郭永懷兩位先生之后,《力學(xué)學(xué)報(bào)》第3 屆主編.在擔(dān)任學(xué)報(bào)主編期間,他始終堅(jiān)持嚴(yán)謹(jǐn)、嚴(yán)肅的辦刊風(fēng)格,倡導(dǎo)學(xué)術(shù)討論并特設(shè)《學(xué)術(shù)討論》欄目,以對(duì)本刊所刊載的文章進(jìn)行討論.他還擔(dān)任《力學(xué)學(xué)報(bào)》第11 屆、12 屆榮譽(yù)編委,為《力學(xué)學(xué)報(bào)》的創(chuàng)刊和發(fā)展作出了重要的貢獻(xiàn).鄭哲敏先生為力學(xué)學(xué)報(bào)創(chuàng)刊60 周年,親筆題詞“發(fā)揚(yáng)傳統(tǒng)、服務(wù)力學(xué)、走向世界”(圖2),表達(dá)了他對(duì)《力學(xué)學(xué)報(bào)》所寄予的殷切希望.

圖2 鄭哲敏先生親筆題詞Fig.2 The handwritten inscription by Prof.Che-Min Cheng

為獎(jiǎng)勵(lì)鄭哲敏先生的杰出成就,經(jīng)中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)提議和國(guó)際天文學(xué)聯(lián)合會(huì)批準(zhǔn),將中國(guó)發(fā)現(xiàn)并獲得12935 號(hào)國(guó)際永久編號(hào)的小行星命名為“鄭哲敏星”.鄭哲敏先生一生不計(jì)名利,始終踐行著為國(guó)為民的理想.從戰(zhàn)爭(zhēng)年代到留學(xué)時(shí)代,從新中國(guó)建設(shè)時(shí)期到社會(huì)主義新時(shí)代,他科學(xué)報(bào)國(guó)的初心一直未變,愛(ài)國(guó)奉獻(xiàn)的精神始終都在.無(wú)論社會(huì)如何變遷,時(shí)代歷盡多少滄桑,鄭哲敏的愛(ài)國(guó)奉獻(xiàn)、求實(shí)創(chuàng)新的科學(xué)家精神值得我們大力學(xué)習(xí)和弘揚(yáng),將不斷激勵(lì)后人為實(shí)現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興而不懈奮斗.他說(shuō)道:“我從舊時(shí)代走過(guò)來(lái),富國(guó)強(qiáng)民是夢(mèng)想,總想為國(guó)家做點(diǎn)實(shí)實(shí)在在的事,這是很簡(jiǎn)單的想法.”

為繼承和發(fā)揚(yáng)鄭哲敏先生的學(xué)術(shù)思想和科學(xué)精神,緬懷其治學(xué)風(fēng)范,追憶其科學(xué)貢獻(xiàn),《力學(xué)學(xué)報(bào)》組織紀(jì)念活動(dòng)并策劃出版《鄭哲敏先生逝世周年紀(jì)念專(zhuān)刊》.該特刊包括研究綜述、研究論文和研究方法探討等不同體裁,涵蓋了爆炸力學(xué)、非線(xiàn)性力學(xué)、材料力學(xué)性能、海洋工程力學(xué)、非常規(guī)能源、流固耦合及人工智能等不同領(lǐng)域,共計(jì)19 篇文章.希望以此推動(dòng)相關(guān)領(lǐng)域的學(xué)術(shù)交流和進(jìn)步.

軍事科學(xué)院國(guó)防工程研究院楊秀敏院士等闡述了鄭哲敏先生等建立流體彈塑性理論模型的歷史意義,綜述了流體彈塑性理論模型的發(fā)展歷程,論述了流體彈塑性模型工程化的研究現(xiàn)狀和發(fā)展前景,并建議在國(guó)家層面建立起工程化框架和標(biāo)準(zhǔn)、研發(fā)出流體彈塑性模型軟件包和相應(yīng)數(shù)據(jù)庫(kù).

北京大學(xué)魏悅廣院士等對(duì)采用傳統(tǒng)理論、跨尺度力學(xué)理論分別對(duì)傳統(tǒng)固體材料壓痕標(biāo)度律及先進(jìn)固體材料的跨尺度壓痕標(biāo)度律研究進(jìn)行系統(tǒng)綜述,并指出壓痕標(biāo)度律的未來(lái)研究發(fā)展仍將重點(diǎn)集中在建立新材料的跨尺度壓痕標(biāo)度律上,以試圖從根本上解決新材料力學(xué)性能標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范難以建立的理論問(wèn)題.除此之外也將重點(diǎn)關(guān)注建立各類(lèi)功能新材料的多尺度及跨尺度壓痕標(biāo)度律規(guī)律.

中國(guó)科學(xué)院力學(xué)研究所洪友士研究員對(duì)合金材料超高周疲勞,提出了裂紋萌生特征區(qū)及特征參數(shù)的概念,并提出了“大數(shù)往復(fù)擠壓”模型揭示裂紋萌生特征區(qū)形成機(jī)理.《再論超高周疲勞裂紋萌生特征區(qū)》簡(jiǎn)要論述了裂紋萌生特征區(qū)概念和“大數(shù)往復(fù)擠壓”模型的啟示,包括合金材料超高周疲勞特性的評(píng)估與預(yù)測(cè)、提高增材合金材料超高周疲勞性能的途徑、制備納米晶薄層材料的可能性.

高熵合金是近年迅速興起的一類(lèi)具有很寬的成分與性能調(diào)控范圍的新型材料,專(zhuān)刊包含了3 篇相關(guān)內(nèi)容的文章.中國(guó)科學(xué)院力學(xué)研究所戴蘭宏研究員等探索了五元高熵合金用作藥型罩的適用性.基于實(shí)驗(yàn)手段建立了高熵合金Johnson-Cook 熱黏塑性動(dòng)態(tài)本構(gòu)模型,獲得了凝聚性高熵合金射流形成的邊界,結(jié)合數(shù)值模擬揭示了射流高速拉伸斷裂演化規(guī)律.南京理工大學(xué)張先鋒教授等為探究W25Fe25Ni25Mo25高熵合金彈體在侵徹過(guò)程中宏觀變形行為與材料微細(xì)觀結(jié)構(gòu)之間的聯(lián)系,建立了考慮軟、硬相密度、流速以及濃度差異的等截面直管兩相流動(dòng)演化模型.提出了表征材料濃度演化速率的流動(dòng)穩(wěn)定系數(shù),對(duì)比鎢銅合金(W70Cu30)合金彈體細(xì)觀結(jié)構(gòu)演化行為,得出硬相濃度、密度以及驅(qū)動(dòng)速度與彈體材料侵徹流動(dòng)穩(wěn)定性的關(guān)系,揭示了侵徹過(guò)程中彈體頭部變形與細(xì)觀兩相結(jié)構(gòu)之間的關(guān)聯(lián)機(jī)制.西南交通大學(xué)張旭教授等用分子動(dòng)力學(xué)方法研究了CoCrFeMnNi高熵合金的沖擊波響應(yīng)及其層裂強(qiáng)度,基于自由面速度演化和粒子速度分布,分析了彈塑性雙波分離現(xiàn)象的取向相關(guān)性和沖擊速度相關(guān)性,并結(jié)合微結(jié)構(gòu)的演化,揭示了雙波結(jié)構(gòu)以及微結(jié)構(gòu)對(duì)層裂強(qiáng)度的影響.

多胞材料的動(dòng)態(tài)力學(xué)行為和設(shè)計(jì)是沖擊動(dòng)力學(xué)領(lǐng)域持續(xù)熱點(diǎn)問(wèn)題,也是國(guó)防領(lǐng)域關(guān)注的關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)鄭志軍教授和虞吉林教授等在2 篇文章中分別探討了多胞材料在沖擊載荷控制器和爆炸載荷模擬器方面的應(yīng)用基礎(chǔ)研究.在調(diào)控沖擊載荷方面,通過(guò)密度梯度設(shè)計(jì)提高了柱殼鏈的波形調(diào)控能力,建立了梯度柱殼鏈在應(yīng)力脈沖作用下的彈性波傳播簡(jiǎn)化模型,并給出了解析解,結(jié)合有限元模擬研究了應(yīng)力脈沖激勵(lì)下密度梯度柱殼鏈中的彈性波傳播特性,揭示了密度梯度在大范圍內(nèi)對(duì)應(yīng)力脈沖的調(diào)控機(jī)制,為新型載荷控制器的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了理論基礎(chǔ)和重要途徑.在模擬爆炸載荷方面,構(gòu)建了可描述泡沫子彈沖擊固支梁過(guò)程的耦合分析模型和有限元模型,研究了泡沫子彈的密度、長(zhǎng)度、初速度對(duì)沖擊壓強(qiáng)的峰值、衰減速度和持續(xù)時(shí)間的影響,對(duì)仿爆炸泡沫子彈的設(shè)計(jì)提出了指導(dǎo)性意見(jiàn).

氫能是未來(lái)一種清潔高效的可替代能源,針對(duì)氫能生命周期中存在的含氫多元混合氣體爆炸問(wèn)題.北京理工大學(xué)王成教授等為揭示氫摩爾分?jǐn)?shù)、當(dāng)量比、可燃云團(tuán)尺寸及障礙物約束等因素對(duì)H2/CH4/空氣混合氣體爆炸時(shí)空演化的影響規(guī)律,建立了考慮混合氣體組分比及可燃云團(tuán)尺寸的最大爆炸超壓預(yù)測(cè)模型,并運(yùn)用自主研發(fā)的高精度大規(guī)模氣體爆炸數(shù)值仿真軟件研究了加氣站內(nèi)建筑結(jié)構(gòu)對(duì)混合氣體爆炸的影響.

流固耦合動(dòng)力學(xué)是海洋工程、船舶工程等諸多領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)和難點(diǎn)問(wèn)題,針對(duì)海洋工程中存在的典型流固耦合難題,哈爾濱工程大學(xué)張阿漫教授等建立了完全無(wú)網(wǎng)格的近場(chǎng)水下爆炸沖擊波和氣泡全物理過(guò)程瞬態(tài)強(qiáng)非線(xiàn)性流固耦合動(dòng)力學(xué)模型,模擬了近場(chǎng)水下爆炸沖擊波傳播、氣泡脈動(dòng)與射流以及結(jié)構(gòu)毀傷特性,通過(guò)與實(shí)驗(yàn)和其他解對(duì)比,驗(yàn)證了當(dāng)前計(jì)算模型的有效性和精度,旨在為近場(chǎng)水下爆炸相關(guān)研究提供理論和基礎(chǔ)性技術(shù)支撐.中國(guó)科學(xué)院力學(xué)研究所陳偉民教授等研究了含分布浮體的復(fù)雜構(gòu)型深海纜線(xiàn)的動(dòng)響應(yīng)及其時(shí)空演化,基于其流固耦合特性和載荷模型表征,建立含分布浮體深水纜線(xiàn)動(dòng)力學(xué)控制方程,結(jié)合有限元數(shù)值模擬和水箱模型實(shí)驗(yàn),揭示了復(fù)雜構(gòu)型纜線(xiàn)的響應(yīng)時(shí)空演化規(guī)律和波傳播機(jī)制.中國(guó)科學(xué)院力學(xué)研究所王一偉研究員等構(gòu)造了針對(duì)多相流動(dòng)的物理融合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),模擬了典型的瑞利-泰勒不穩(wěn)定界面失穩(wěn)過(guò)程.為了解決現(xiàn)有算法計(jì)算效率低的困難,他們借鑒深度殘差方法的思想改進(jìn)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),在保證精度前提下降低訓(xùn)練用時(shí)60%以上,為高精度智能建模方法在多相流等復(fù)雜場(chǎng)景的推廣應(yīng)用提供了參考.

近年來(lái),我國(guó)頁(yè)巖油氣、可燃冰等非常規(guī)能源勘探開(kāi)發(fā)取得了諸多新突破,中國(guó)科學(xué)院力學(xué)研究所趙亞溥研究員等從Griffith 經(jīng)典彈性力學(xué)解出發(fā),在充分考慮頁(yè)巖孔縫非均質(zhì)性的前提下,分別推導(dǎo)得到基質(zhì)型頁(yè)巖與裂縫型頁(yè)巖的應(yīng)力敏感程度計(jì)算公式,揭示了頁(yè)巖低應(yīng)力敏感現(xiàn)象的力學(xué)機(jī)制,并在中國(guó)兩類(lèi)典型頁(yè)巖油儲(chǔ)層中開(kāi)展了實(shí)例應(yīng)用,為頁(yè)巖油儲(chǔ)量的精確評(píng)估和提高采收率工程實(shí)踐提供了關(guān)鍵理論依據(jù).清華大學(xué)航天航空學(xué)院莊茁教授等研究了在頁(yè)巖氣高效開(kāi)采中鉆井完井和水力壓裂縫網(wǎng)改造的關(guān)鍵力學(xué)問(wèn)題.提出頁(yè)巖多孔彈性介質(zhì)的本構(gòu)、強(qiáng)度和斷裂韌性的各向異性模型,闡述鉆井完井過(guò)程的井壁穩(wěn)定性及多孔彈性的時(shí)間效應(yīng),給出水平井水力壓裂縫網(wǎng)改造技術(shù)中流固耦合與裂縫擴(kuò)展的數(shù)值模擬算法,建立基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的頁(yè)巖氣采收率預(yù)測(cè)方法.鄭哲敏先生基于“工程科學(xué)”思想提出了“切割地層并利用對(duì)流傳熱和管道輸送技術(shù)”的機(jī)械-熱聯(lián)合開(kāi)采可燃冰的新方法,中國(guó)科學(xué)院力學(xué)研究所張旭輝副研究員等對(duì)該方法的可行性進(jìn)行了綜合評(píng)估,闡述了含相變氣液固多相流動(dòng)、地層安全方面的研究進(jìn)展,該方法可突破傳統(tǒng)開(kāi)采方案地層熱傳導(dǎo)效率低的瓶頸,提供新的理論技術(shù)儲(chǔ)備.

儀器化壓入檢測(cè)技術(shù)是鄭哲敏先生晚年的研究興趣之一.北京航天航空大學(xué)張?zhí)┤A研究員等針對(duì)表面殘余應(yīng)力的儀器化壓入檢測(cè)方法,闡釋利用壓入方式檢測(cè)殘余應(yīng)力的基本原理和力學(xué)機(jī)制,梳理建立殘余應(yīng)力壓入檢測(cè)方法的常用技術(shù)路線(xiàn),著重分析6 種代表性壓入檢測(cè)方法的優(yōu)勢(shì)與局限,討論驗(yàn)證壓入檢測(cè)方法可靠性的常用方法,最后總結(jié)殘余應(yīng)力壓入檢測(cè)方法的研究進(jìn)展及其在實(shí)際應(yīng)用中的注意事項(xiàng),展望未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì).重慶大學(xué)聶百勝教授等研究了煤體微納尺度的非均質(zhì)結(jié)構(gòu)和力學(xué)性質(zhì),獲取了不同無(wú)機(jī)礦物在煤體有機(jī)物中的填充形式,基于不同尺度的儀器化壓痕實(shí)驗(yàn),表征了礦物和有機(jī)物納米尺度力學(xué)性質(zhì)的差異,闡明了礦物填充對(duì)微米尺度煤體混合物力學(xué)性能的影響規(guī)律,揭示了煤體破壞特征與其礦物填充結(jié)構(gòu)的關(guān)系.

北京師范大學(xué)高劍波教授介紹了他與鄭先生在非線(xiàn)性科學(xué)領(lǐng)域的一些工作,以及這些工作如何被拓展并演變成一些非線(xiàn)性問(wèn)題通用的分析方法.中國(guó)科學(xué)院力學(xué)研究所李世海研究員等結(jié)合案例詮釋了工程科學(xué)是技術(shù)創(chuàng)新的源泉;討論了數(shù)值模擬的工程科學(xué)屬性及其方法與自然科學(xué)的同源性;構(gòu)建連續(xù)非連續(xù)方法可增減的廣義計(jì)算變量、提出滑坡漸進(jìn)破壞及破裂度的概念說(shuō)明了工程科學(xué)也是知識(shí)的源泉.