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向搞岩石断裂力学的专家紧急求助!
yangxintie1 2020-8-4 11:04
何利用人造裂纹,使得材料碎裂快速发展 现在的花岗岩隧道掘进,盾构机是用硬金属滚轮压在岩石表面产生断裂的。这种局部用硬质合金滚轮施加压力强制破碎的方法,还是感到速度慢,并且花岗岩对刀具损坏也快,现在如果为了施加巨大穿透力,除了定向爆破以外,是否可考虑红外,微波,等离子,燃烧热喷流,甚至激光等方法,合起来用,或者单独用,可能更好。 一块坚硬的材料,比如石英石或者花岗石,如果有一定厚度,刻上一条裂纹,就很容易地把他敲开来,比如瓶子,我们系上一条浇上煤油的火绳,一点燃,轻轻敲一下,瓶子就裂开两半,一半是漏斗,一半是水杯;德国的激光设备厂家,用这个原理切水杯的瓶口,效果非常好,切口精确,平整,光滑; 2015年原来有个交大的同学参加国际力学会议的时候好像有一个日本学者模拟冰面在承压条件下开裂的过程,数值模拟裂纹扩展的路径和试验比对的效果挺好。不知道具体用什么算法,在哪里可以查找下那次的会议纪要。那次会议是在韩国开的。 局部加热再快速冷却应该有用,还有冬天石头容易冻裂,怎么用冰胀效果将其按规定的线胀开就有一定的技术了。据说都江堰当时修建时就是用大火烧山,然后浇江水让整个山崩裂的,不知说法是否可靠,但是古代很多洞窟都是火烧加喷水粉碎石头的。治水和古代打洞窟都有这些办法,但是现在希望加上分析,搞得更有效一些。 如果很薄划一刀,刀痕造成的裂纹起到了主导作用。如果是很厚,板中自身有很多微裂纹,在用力扳的时候自身的微裂纹也就作为边界条件参与发展,这样划痕的作用随着厚度增加慢慢被自身的裂纹就弱化了。加热是不是通过热胀冷缩作用加剧了局部的裂纹发展?可试下双面划痕或者刻画深一些。不知道那里有这方面深入研究材料。听说为了页岩气的开采,在大尺度的石料上加压技术,局部压差产生的剪应力导致脆性材料应变性能或断裂韧性变差,利于页岩气的开采。 但是如果是很厚的岩石,几乎无限厚度,怎样让他的裂纹不是那么盲目,随便崩裂开来,能否按照我们的“指导方向”发展裂纹,这样是否可以使得成块的碎裂开来的速度提高一些,这方面有什么经验或者想法,有什么算法,或者有什么CAE软件可以用.
个人分类: 胆剑篇|1881 次阅读|0 个评论
生物工业体系 – 生物制造与工程医学
benlion 2020-7-4 21:55
人类在地球起源,从地球文明走向行星际文明,关键在于生物改造与机器发明,未来的发展,在于能源与飞船技术和极端环境下的医疗与生物技术的突破,以及在外太空的工业制造与机器修复的技术能力。 人类社会,从17世纪到20世纪,建立了实验与系统科学的方法,形成了:1)宇宙与物质 - 物理科学与统一场论,2)人类与意识 – 社会科学与精神分析,3)生物与信息 – 生物科学与转化医学,4)机器与数据 – 认知科学与人工智能等学科体系,以及科学与工程的偶合模式和标准化、程序化的工业发展,包括,从系统生物学与 系统生物工程 (NieBC会聚) 和 系统遗传学 与系统生物技术等 到生物工业的发展,及其在工程医学的应用。 人类文明,建立在轴心时代奠定的文化基石上,经历中古代的经验知识和手工业作坊的发展,在近现代形成了金融市场和知识产权的社会运作机制,建立了科学实验室和机器化工业规模的生产流程 – 知识发现与转化过程的关系,包括,自然客体(物质-能量-信息或秩序组织)与人工客体(建筑与能源、物流与交通、通讯与传媒)的转变,身体与心理的生态环境-医疗诊治-影视文娱等需求 。 实证科学的观测方法与标准化操作模式,从科学数据、工程试验到工业制造与艺术传媒的发展,并应用在农业、医疗、影视和建筑、交通、通讯等领域的机器化与流程化过程 ,核心是发展了动力与能源转换、通讯与流程控制的硬件和软件技术 - 建立在语言哲学和数理逻辑的基础上 。 生命科学史,基本上划分为三个时期: 1 )经典生物学与实验医学,进化论 - 达尔文与孟德尔和摩尔根、 贝尔纳 和巴斯德等; 2 )分子生物学与基因重组技术,沃森和克里克、雅各布与莫诺等; 3 ) 系统医学 和系统与合成生物学 - 结构论 ,这个起点,其实是 1983 年的厦门大学 , 系统医学 是 1992 年在 广州 提出和系统生物工程是在 湘潭 时期提出 ,当今国际上的系统与合成生物学( BSSE 偶合模式)是 1996 年在北京发起,而 4 次科学与 4 次工业革命的论述是在江苏 ,计算机和芯片与软件技术,将发展到纳米机器和类脑计算与细胞计算、神经工程与合成生物技术等 。 注: 1996 年 - 1999 年 系统 与 合成 生物学 转换到 BSSE (生物系统的科学与工程)和 NieBC (纳米 - 电子 - 信息 - 生物技术与计算机或认知科学)的发展模式。 1983-2016 年,探索系统与 精准医学 , 城市群 分析 - 4 次 科学 与 4 次 工业 革命 ( 2009-2012 年)等。 2003-2019 年,探讨行为与道德经济学,极端环境下的医疗与生物技术 - 火星社会设计( 2017-2019 年)等。 2014 年 - 至今,细胞分析与合成芯片,天然药物次生代谢分析与药物筛选等。 --- (2011年-2020年网络日记)---
个人分类: 技术哲学|2447 次阅读|0 个评论
新刊异军突起浅析-从材料科学视角来看
热度 1 rczeng 2020-6-30 12:08
新刊异军突起浅析-从材料科学视角来看 2020年最新影响因子于昨晚出来了。我国材料类大部分新刊异军突起,实现蝶变,迅速占据高位。如 科爱(KeAi)旗下期刊 Bioactive Materials (生物活性材料)首个影响因子(IF)达8.742, 在 Materials Science (材料科学) ,Biomaterials (生物材料)领域排名第二。 Journal of Magnesium and Alloys (镁合金杂志)第二个IF达7.115,2019年进入中科院一区。位居全球79种SCI收录的冶金与冶金工程类( Metallurgy and Metallurgical Engineering )学术期刊第二位。本人作为两刊编委,为两刊的进步而由衷地高兴。 目前,我国科技期刊还没有自己的平台、更没有旗舰和航母期刊。庆幸的是,有许多期刊有志之士,正蓄势待发。据我所知, 近年发展速度较快的 Journal of Materials Science and Technology ( IF6.155 ,一区)就有载文千篇的宏大目 标。 在我国期刊发展新政支持下,新刊取得成功,一些老刊取得长足进步。究其原因,有以下几点浅见。 一、新学科、新材料、交叉学科方向 新刊紧扣当前 学科发展新方向,跟踪材料、化学、生物医学、纳米、能源等学科交叉前沿领域、热点领域。 二、编委会国际化、平民化 新刊编委会来自国际上最活跃的科研一线团队。大部分为中青年人,具有国际视眼、思维活跃、充满朝气和活力、有想法、豪情满怀、干劲冲天。 三、良好的编、审、作者关系 微信群的建立,确保了编、审、作者信息畅通,开辟微信公众号,推文传播速率快,办刊流程短,审稿快、出刊快,效率高。 当然,新刊还有很长的路要走。比如,载文量不够多,质量有待提升、影响力还不太强。 而老刊办刊基础很好,单位科研实力强,但也面临办刊学科固化,编委会老化、办刊效率不高等系列问题。 希望我国期刊能继续加强和深化国际合作,改变 条块分割、作坊式 办刊的现状,打破编制、单位、区域限制,提升专业化办刊水平,加快新刊(群)审批和建设,建立属于自己的期刊发布平台和数据库,打造载文量达数千篇的旗舰期刊,实现自身盈利生存,远期计划实现与Elsevier、Springer-Nature国际巨头期刊三足鼎立的局面,推动我国科学技术的巨大进步。 2020中国材料类期刊IF No. Journals IF 1 National Science Review 16.693 2 Nano-Micro Letters 12.264 3 Science Bulletin 9.511 4 Bioactive Materials 8.742 5 Nano Research 8.183 6 Journal of Magnesium and Alloys 7.115 7 Journal of Materials Science and Technology 6.155 8 Science China-Materials 6.098 9 Regenerative Biomaterials 4.882 10 Progress in Natural Science-Materials International 4.000 11 Journal of Rare Earths 3.104 12 Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2.615 13 Sci China Technol Sci 2.302 14 Rare Metals 2.161 15 Acta Metall Sin-Eng L 2.09 16 New Carbon Materials 1.761 17 Frontiers of Materials Science 1.747 18 Journal of Central South University 1.249 19 Journal of Iron and Steel Research International 1.213 20 International Journal of Minerals Metallurgy and Materials 1.134 21 China Foundry 0.947 22 金属学报 0.938 23 Journal of Inorganic Materials 0.901 24 Journal of Wuhan University of Technology-Materials Science Edition 0.64 25 Rare Metal Materials and Engineering 0.485 链接: 中国冶金材料类期刊影响因子六年变化趋势 2012 中国材料期刊影响因子的变化
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GMT+8, 2024-5-19 21:31

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