学科前沿讲座的心得与体会

0911370137 俞白兮

本学期共有五位赫赫有名的教育学者给我们进行了六次学科前沿讲座，让我受益匪浅，感受良多。

第一场

报告人：南京理工大学理学院副院长 章定国 老师

时间：20xx年3月28日 （星期三）晚上 19:00

地点：第四教学楼 A507教室

主办单位：理学院

主要内容和心得：

章老师首先简要介绍了我校力学学科的概况，发展方向。我国的力学一般分为固体力学、流体力学、工程力学，一般为工科。力学具有双重性，它既是基础学科，理学成分较多；又是一门技术学科。我校的力学方面有一级博士点，还是比较前沿的。章老师又介绍了数力关系，数学和力学同时出现，这两者是密不可分的。接着章老师说明了航空航天对力学的深刻影响并介绍了力学中的九大问题，其中包括柔性多体系统动力学等等。最后，老师介绍了力学的发展历史和现状，研究方法。力学研究方法遵循认识论的基本法则：实践——理论——实践。力学家们根据对自然现象的观察，特别是定量观测的结果，根据生产过程中积累的经验和数据，或者根据为特定目的而设计的科学实验的结果，提炼出量与量之间的定性的或数量的关系。为了使这种关系反映事物的本质，力学家要善于抓住起主要作用的因素，屏弃或

暂时屏弃一些次要因素。力学中把这种过程称为建立模型。质点、质点系、刚体、弹性固体、粘性流体、连续介质等是各种不同的模型。在模型的基础上可以运用已知的力学或物理学的规律，以及合适的数学工具，进行理论上的演绎工作，导出新的结论。依据所得理论建立的模型是否合理，有待于新的观测、工程实践或者科学实验等加 力学试验仪器以验证。在理论演绎中，为了使理论具有更高的概括性和更广泛的适用性，往往采用一些无量纲参数如雷诺数、马赫数、泊松比等。这些参数既反映物理本质，又是单纯的数字，不受尺寸、单位制、工程性质、实验装置类型的牵制。力学研究工作方式是多样的：有些只是纯数学的推理，甚至着眼于理论体系在逻辑上的完善化；有些着重数值方法和近似计算；有些着重实验技术等等。而更大量的则是着重在运用现有力学知识，解决工程技术中或探索自然界奥秘中提出的具体问题。现代的力学实验设备，诸如大型的风洞、水洞，它们的建立和使用本身就是一个综合性的科学技术项目，需要多工种、多学科的协作。应用研究更需要对应用对象的工艺过程、材料性质、技术关键等有清楚的了解。在力学研究中既有细致的、独立的分工，又有综合的、全面的协作。最后，强调了力学软件的重要性，比如ADAMS等。

通过章老师的讲座，我了解到了力学这门学科的深远历史和重要性，对于一些经典的东西老师让我们一定要去弄明白。章老师对我们未来在力学方面的规划有一定的指导作用。

第二场

报告人：南京理工大学理学院力学系 康新 老师

时间：20xx年4月11日 （星期三）晚上 19:00

地点：第四教学楼 A507教室

主办单位：理学院

主要内容和心得：

康老师主要讲解了现在光侧力学技术。力学有八个分支，爆炸、生物、试验、流体等等。康老师介绍了其中的一个分支，主要讲了传统的光测力学与现代光测力学的对比，以及现代光测力学的压电材料及应用问题。介绍了利用图像传感器的基本原理，正弦栅线，并讲解了一些光侧力学中的应用方法，散斑、相关系数计算，标准化相关系数，立体视觉法、无条纹干涉等等。比如，卓力特多功能光测力学实验系统是最新系统的现代光测力学教学仪器。该系统由一台TST-1003型LED数码光弹仪、一台TS-SI-1XP型一维面内位移相移电子散斑干涉仪、一台TS-SI-1ZP一维离面位移相移电子散斑干涉仪、一台DSC-1000型二维数字散斑相关测量仪和一台TS-300-P型相移栅线投影测量仪组成。可以进行圆盘对径受压试验、梁的纯弯曲试验、孔边应力集中试验、弯曲梁挠曲线测量、弯曲梁各截面的转角测量、周边固支圆盘在均布载荷作用下的位移等高线测量、位移互等定理验证等。

这些现代光测力学方法已广泛应用于航空、航天、造船、建筑、水利、冶金、核动力、桥梁、生命科学、地下工程、石油机械等

领域，是大中专院校、科研单位必备力学测试设备。而专门为力学实验教学设计的各种试验可以有助于学生对所学的书本知道加深理解，同时也能让学生了解并掌握更多的现代力学测试技术，使光测力学更好地为工程实际服务。

康老师的讲座开阔了我的视野。之前并不知道力学应用的范围有这么广，不仅仅是康老师介绍的光学领域，力学和很多的科学都有着交集，互相影响互相促进互相发展，相得益彰。所以我们今后在学习力学的过程中，一定要把视野放开阔，并掌握正确的力学思维。

第三、四场

报告人：德国亚琛工业大学力学研究所所长

时间：20xx年4月24、25日 （星期四）上午 9:30

地点：学术交流中心第三报告厅

主办单位：理学院

主要内容和心得：

德国教授主要介绍了主要讲了力学材料的断裂以及非线性问题。随着概率断裂力学工程应用的逐步深入，材料断裂韧性分散性问题，已成为影响含缺陷结构概率安全评定的关键因素之一。合理解决材料断裂韧性分散性是一个十分复杂的问题。一方面由于冶金过程等方面的偏差，造成材料断裂韧性的分散性；另一方面由于试样几何尺寸、裂纹长度测量等试验误差，亦会导致测试结果的不确定性，还有不同测试规范和标准对测试数据的处理也会导致测试结果的不确定性。若

缺陷位厂焊接部位，影响因素将更加复杂。除上述原因外，还会有诸如焊接上艺、焊材、以及不同操作人员及焊后热处理等因素导致断裂韧性测试结果分散性更加严重。尽管分析和解决其分散性问题如此复杂，十分困难，然而，在对含缺陷焊接结构(尤其是工业锅炉、压力容器和管道)进行安全评定时，重点就是焊接接头区而不是母材。如何处理断裂韧性的分散忭问题已成为工程界不可回避的问题，也是概率安全评定应解决的基本问题之—。材料非线性问题有非线性弹性问题和非线性弹塑性问题之分。后者是材料超过屈服极限后呈现出的非线性，常见于各种结构的弹塑性分析。在简单加载过程中的非线性阶段两者并无本质区别，但卸载过程，前者是可逆过程，即卸载后结构会恢复到加载前的位置；后者是不可逆的，将出现残余变形。除了加载之外，其它因素如蠕变、温变、裂纹扩展时也存在材料非线性问题。

大多数工程材料（如钢材、钢筋混凝土）在加载变形过程中都存在线弹性阶段、屈服阶段和强化阶段。随着荷载的增加，结构上应力大的点首先达到屈服强度，发生屈服而使结构进入弹塑性状态。这时虽然部分材料已进入塑性状态，但相当大部分仍处于弹性范围，因而结构仍可继续承载，直至塑性部分进一步扩展而发生崩溃。工程设计中，允许材料进入塑性的结构分析称为材料非线性分析，分析基于：理想弹塑性（如图12.1.1所示）、比例加载和平截面等基本假定。极限状态设计所关心的不是荷载作用下结构弹塑性的演变历程，而是结构出现塑性变形直到崩溃时所能承受的最大荷载，然后考虑结构应有足够的安全储备，以此作为设计依据显然较全弹性设计更经济合理。

整个讲座是用英语进行的所以听得比较吃力，听懂的也不是很多。但过程中可以发现，德国教授几次使用了投影仪来介绍他要说明的东西。虽然说现在科技发达了，但德国教授还是在使用着一些相对过去的东西，我觉得这并不说明他落后，而是他固守着他在学术中的传统，正是这种保留下来的传统才让他们在学术上的研究和前端经久不息。曾经看到过，直到现在俄罗斯大学的毕业答辩还是使用的纸质材料，几十张论文挂起来教授一张一张看过然后提问。虽然这样的方法的确很原始，但他们在科技上领先于我们，这种所谓的“落后”或许正是他们领先的原因。我们在今后的学习中也要吸取这种精神，不要浮躁，脚踏实地把功夫做好。

第五场

报告人：东南大学力学研究所所长 何小元

时间：20xx年五月 上午 9:30

地点：学术交流中心第三报告厅

主办单位：理学院

主要内容和心得：

作为教授的校友感到很荣幸，教授介绍的也是光侧力学，展示了很多国内外的高端的实验仪器，讲解了一些具体的在光测力学方面的成果。

这场讲座让我看到了国内外的力学方面的差距。如果今后有机会，一定要走出国门，看看国外的力学工作者的研究，对比自己找寻不足，

提升自己，在未来把力学研究做好。

第六场

报告人：南京理工大学力学系的杰出校友

时间：20xx年五月上午 9:30

地点：学术交流中心第三报告厅

主办单位：理学院

主要内容和心得：

老师首先介绍了航空航天。航天(Spaceflight)：又称空间飞行、太空飞行、宇宙航行或航天飞行。系指航天器在太空的航行活动。有的科学家曾把航天器在太阳系内的航行活动称为航天，航天器在太阳系外的航行活动称为航宇，现在则把航天器在太阳系内和太阳系外的航行活动统称为航天。航天活动的目的是探索、开发和利用太空与天体，为人类服务。航天的基本条件是航天器必须达到足够的速度，摆脱地球或太阳的引力。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、开发和利用的对象划分，航天包括环绕地球的运行、飞往月球的航行、飞往行星及其卫星的航行、星际航行（行星际航行、恒星际航行）。按航天器与探索、开发和利用对象的关系或位置划分，航天飞行方式包括飞越（从天体近旁飞过）、绕飞（环绕天体飞行）、着陆（降落在天体上面）、返回（脱离天体、重返地球）。然后介绍了发动机。讲解了验证机强度设计要求，设计阶段的强度设计任务，临街转速计算分析，载荷分析，整机结构变形分析，低压转

子变形分析，主要零件组强度分析。发动机分为活塞发动机，冲压发动机，火箭发动机，涡轮发动机。工作过程：进气-压缩-喷油-燃烧-膨胀做功-排气。进气冲程进入汽缸的工质是纯空气。由于柴油机进气系统阻力较小，进气终点压力pa= (0.85～0.95)p0，比汽油机高。进气终点温度Ta=300～340K，比汽油机低。压缩冲程由于压缩的工质是纯空气，因此柴油机的压缩比比汽油机高(一般为ε=16～22)。压缩终点的压力为3 000～5 000kPa，压缩终点的温度为750～1 000K，大大超过柴油的自燃温度(约520K).做功冲程当压缩冲程接近终了时，在高压油泵作用下，将柴油以10MPa左右的高压通过喷油器喷入汽缸燃烧室中，在很短的时间内与空气混合后立即自行发火燃烧。汽缸内气体的压力急速上升，最高达5 000～9 000kPa，最高温度达1 800～2 000K。由于柴油机是靠压缩自行着火燃烧，故称柴油机为压燃式发动机。柴油机的排气与汽油机基本相同，只是排气温度比汽油机低。一般Tr=700～900K。对于单缸发动机来说，其转速不均匀，发动机工作不平稳，振动大。这是因为四个冲程中只有一个冲程是做功的，其他三个冲程是消耗动力为做功做准备的冲程。为了解决这个问题，飞轮必须具有足够大的转动惯量，这样又会导致整个发动机质量和尺寸增加。采用多缸发动机可以弥补上述不足。现代汽车用多采用四缸、六缸和八缸发动机。同时，列举了在发动机领域外国的发展进程和国内的发展状况，鼓励我们好好学习。

通过这场讲座，我了解了航空航天方面，发动机方面的知识，对此产生了初步的兴趣，以后有机会可以更加深入地加以学习。

第二篇：专业前沿讲座心得体会

专业前沿讲座心得体会

以前去上学院的选修课总是抱着些应付的心态，然而这次的不同，我很喜欢听我们的这些优秀教授们讲授专业前沿上的东西，他们，金教授，郭教授，赵教授，官教授，高教授，周教授...在每次短短的两小节课中我都被他们研究的这些东西深深吸引着。虽然好多东西以我现在的水平还不能弄懂，但却让我看到我们专业的前景——只要努力学好知识，总有用武之地的。

由于时间限制和我们有限的知识水平，老师们都从大处着眼，为我们大概介绍了他们的研究方向和内容，同时还简单向我们介绍这些研究将来的实际意义，以及和我们模具锻压专业的联系。总体来说，也许理论上逻辑上的很专业的知识，我们没有学到多少，但老师们利用不到两个小时的时间，就基本上将一个新的领域在我们的脑海中勾勒了出来，使我们这些只知在学校死啃书本的同学也有机会现实了一回，真正了解到与百姓的生活有直接联系的科学研究。

各位老师不仅在学术领域给我们打开了新的窗户，使我们眼前一亮，也为我们介绍他们在工作学习中切身的体会及经验，提前向我们预警就业道路及工作生涯可能遇到的问题。

还记得当时有个老师在讲课前放了一段用纯英文介绍的视频，我记得当时老师说那个视频是他在欧美开一个会议时的开场视频，我很有感触，不仅是对专业上的，还有对英语上的，那个视频里的英语我大部分听不懂，原来自己的英语水平这么的有限，中国在走向世界，专业上已有相当的技术，语言上岂能落下？

赵长财老师，系燕山大学机械工程学院教授、博士生导师，现任燕山大学产业集团副董事长、中国机械工程学会高级会员...职务。同时兼任沈阳重型机器集团公司、天津天锻压力机有限公司...多家企业特聘技术顾问。曾获得了秦皇岛市“三育人”先进个人、秦皇岛市“人民满意公仆”...荣誉称号。拥有这么多成就的他给我们讲授课程，坐在下面听课的我感到很自豪，很自豪。在这次课上他简单介绍了金属管材成形新工艺及理论，管、板类零件内高压成形新工艺及其理论研究，液压机现代设计理论研究中一些前沿上的东西，由于世界能源的紧张和环保问题的日趋严重,汽车工业面临着严峻的挑战:一方面是提高燃气的热效率,减少废气排放;另一方面是减轻汽车自身重量,提高行驶速度,降低能耗。这两方面要求促使人们不得不改进传统工艺,创造出适应新经济时代要求的新工艺。在汽车工业中管材液压成形作为一个非常重要的成形技术已得到了广泛应用,主要用于生产汽车动力系统、排气系统、汽车底盘以及一些结构件。汽车用排气管件大多为形状比较复杂、轴线有很大变化的零件。传统成形工艺除铸造成形外,主要采用冲压两个半壳而后组焊成形,或采用管坯进行数控弯曲、扩管、缩管加工而后组焊成形。这样制造的零件模具费用高、生产周期长、成本高,不适应当前汽车行业在减轻自重、降低成本、提高市场竞争力等方面的要求。而采用内高压技术制造排气管件可以较精确地控制零件的尺寸精度,便于在后续工序中与其他零件进行装配,且能够进一步减轻系统重量,减少焊缝数量,内表面光滑,排气阻力小,使成形后的产品质量和寿命得到进一步提高。听不太懂，但乐于听他为我们讲解那些专业在实际中的应用，喜于他与他的团队那些成就（他领导了燕山大学GM科研团队）。

郭宝峰老师2007年起任燕山大学科技处处长；2010年1月起担任燕山大学科学技术研究院院长。在讲授过程中提到了团队的力量，他始终认为，不论是完成的科研成果还是在研的科研项目，不论是获得的奖励还是发表的论文，都是团队奋斗的结晶，而他个人只不过在其中做了应做的那一部分本职工作而已。他还鼓励我们工科学生要有意识地提高自己的人文素养。“人是应当全面发展的”，他说。 很喜欢他的课，不仅因为他在材料加工工程和精密成形技术 领域有这么多成就，还因为他的那些人生的态度。

金淼教授，“金老师为人随和，上课认真，讲课内容丰富，能够调动同学的学习积极性，会在课堂上讲一些工厂的实际例子来帮助我们理解书本内容，注意理论联系实际。对于学生们提出的问题，能够做到讲解耐心细致，是一个很有魅力的好老师！”的确，听他的一节课，我确实感到了这一点，在他的课件中讲授了方形拉深筋力特性的数值模拟研究的一些专业知识以及应用，板料在拉深筋中的变形是一相当复杂的过程，他以弹塑性有限元数值模拟为手段，系统地研究了板料在通过方形拉深筋时的变形特点和受力状态，并对方形拉深筋力能参数的构成特点及变化规律进行了深入分析。拉深筋是以汽车覆盖件为代表的复杂及难成形零件拉深模具的重要组成部分之一，是拉深工艺的重要控制手段。拉深筋在冲压生产中的应用虽已有很长的历史，但有关拉深筋的研究工作却不多见，严重地制约了拉深筋的设计和调整工作。目前，拉深筋的设计与调整还主要依赖于设计人员和调整工人的经验，老师以方形拉深筋为对象利用数值模拟的手段对板料通过方拉深筋进行详细研究，获得板料在方形拉深筋中的变形及受力特点，方形拉深筋力能参数的构成及变化规律等大量信息，为拉深筋的设计和调整提供理论依据。听不懂一些东西，但是很喜欢他的PPT上举的那些应用的例子。

高士友教授， 在研材料先进制备、成形与加工的科学基础，高性能金属材料激光制备与成形关键科学问题 等这些专业的东西。我真的听得有点晕头转向了，老师介绍了很多专业问题的求解，说实在的，没怎么听懂，但老师大概要表达的意思，我觉得还是领会了一些。有一点可以肯定——高士友老师绝对是专家。

官英平教授，在研镁合金板料拉深成形过程控制技术的研究，镁合金非轴对称零件温热拉深成形过程控制技术的研究，这些东西对我而言很难懂，却让我看到一种对专业追求的那种精神。

学科前沿讲座课程已经结束了，通过几次的讲座学习，我在其中收获了很多，不但了解到很多关于材料成型技术在现代社会的众多应用，还了解到许多成型技术的前沿领域，这为我们以后的就业和发展奠定了基础，最起码对未来有了初步的认识，不再有那么多迷茫。众多知名教授或院士为我们讲解了很多前沿领域的技术应用，尤其是其中一们老师还是秦皇凫燕大方华机械科技有限公司的老总，主要产品是汽车专用工装及精密模具的设计与制造，他为我们略微讲了他们创业时的艰辛，为了保证轿车精密塑料件的性能、质量与可靠性，注射成型出质量较高、符合产品设计要求的塑料制品，必须对塑料材料、注塑设备与模具及注塑工艺不断进行改进。模具设计得合理与否会直接影响塑料制品的收缩率，由于模具型腔尺寸是由塑料制品尺寸加上所估算的收缩率求得的，而收缩率则是由塑料生产厂家或工程塑料手册推荐的一个范围内的数值，它不仅与模具的浇口形式、浇口位置与分布有关，而且与工程塑料的结晶取向性(各向异性)、塑料制品的形状、尺寸、到浇口的距离及位置有关。影响塑料收缩率的主要有热收缩、相变收缩、取向收缩、压缩收缩与弹性回复等因素，而这些影响因素与精密注塑制品的成型条件或操作条件有关。因此，在设计模具时必须考虑这些影响因素与注塑条件的关系及其表观因素，如注塑压力与模腔压力及充模速度、注射熔体温度与模具温度、模具结构及浇口形式与分布，以及浇口截面积、制品壁厚、塑料材料中增强填料的含量、塑料材料的结晶度与取向性等因素的影响。上述因素的影响也因塑料材料不同、其它成型条件如温度、湿度、继续结晶化、成型后的内应力、注塑机的变化而不同。因此种种，他们的探索路是艰辛的。他还为我们带来了他们做的产品，车门玻璃导轨，那是知识的产品，高端科技的产品，虽然那个东西看起来没什么特殊的，但在老师的讲解中它便深深吸引了我，就这样一种高端产品，产生的效益却是可观的，而且还走向了世界。这是科学的力量。虽然我的知识水平达不到研究高端产品的层次，我却被这种精神感染，为我们的老师能有这样的成就自豪。

知识的海洋是无穷无尽的，老师们在其中游得很尽兴。也许将来我们也可以不要那么浮夸，将利益看得那么重，而是潜心做一些研究。在这样大好的形势下，说不定真的能有所建树，推出利国利民新技术。