2023年先进材料发展对力学学科提出的机遇与挑战研讨会

由中国力学学会主办，中国力学学会物理力学专业委员会、西安电子科技大学承办的“先进材料发展对力学学科提出的机遇与挑战”研讨会，将于2023年11月24-26日在陕西省西安市召开。会议旨在围绕先进材料力学进展与发展需求开展学术交流，分享新材料力学基础理论、计算方法以及实验科学的最新进展，研讨先进材料发展给力学学科理论、技术尤其是服务国家重大需求提出的发展需求以及面临的挑战，推动力学学科与材料学科的交叉与融合发展。

会议组织机构

会议主席

郭万林院士 南京航空航天大学

共同主席

田永君院士 燕山大学

李东旭院士 国防科技大学

冷劲松院士 哈尔滨工业大学

会议组织委员会

周益春 西安电子科技大学

汤亚南 中国力学学会

申胜平 西安交通大学

索涛 西北工业大学

张助华 南京航空航天大学

会议主题

1. 先进材料宏微观力学

2. 先进材料与环境交互作用力学

3. 先进材料结构响应与动力学

4. 先进材料爆炸与冲击力学

5. 生物与软物质力学

6. 先进材料流固耦合力学

以下内容为GPT视角对先进材料发展对力学学科提出的机遇与挑战相关领域的解读，仅供参考：

先进材料发展对力学学科提出的机遇与挑战

1. 新材料的设计和开发：随着新型低维材料如零维量子点、原子团簇、纳米维量子线、纳米丝、纳米管、纳米超晶格，二维量子阵列、薄膜、涂层等的出现，力学工作者需要寻找新的理论基础和实验方法来研究这些新型材料的力学性能。

2. 跨尺度建模：由于低维材料与相应大块材料的性质差异很大，传统的理论基础和实验方法可能不再适用。因此，建立适用于设计低维材料和预测其力学性能的全新理论基础和实验方法是一个重要的挑战。

3. 微观结构与宏观性能的关系：通过研究材料的微观结构如何影响其宏观性能，可以更好地理解材料的力学行为，从而为材料的设计和优化提供指导。

4. 实验表征技术的创新：为了更好地研究新型材料的力学性能，需要发展新的实验方法和测试技术，以便更准确地测量和分析材料的微观结构和宏观性能。

5. 多学科交叉研究：先进材料的发展涉及到多个学科领域，如物理、化学、生物等。力学工作者需要加强与其他学科的合作，共同解决材料力学领域的挑战。

6. 计算力学的应用：随着计算机技术的发展，计算力学在材料力学领域的应用越来越广泛。利用数值模拟方法可以更快速、更准确地预测材料的力学性能，从而为材料设计和优化提供有力支持。

7. 实际应用中的挑战：将先进材料应用于实际工程项目时，可能会遇到一些特殊的挑战，如材料的加工、成型、服役条件等。力学工作者需要关注这些实际问题，并寻求解决方案。

先进材料发展对力学学科影响的典型案例

1. 石墨烯：石墨烯是一种由单层碳原子组成的二维材料，具有优异的力学性能。它的强度比钢铁高200倍，同时具有良好的导热性和导电性。石墨烯的发现为力学工作者提供了全新的研究对象，同时也为新材料的设计和开发提供了灵感。

2. 高分子材料：聚合物材料(如塑料、橡胶)在现代社会中无处不在，它们的力学性能对其应用至关重要。例如，聚合物的降解过程涉及到复杂的力学行为，如蠕变、应力松弛等。近年来，科学家们已经成功地使用计算力学方法模拟了这些现象，为聚合物材料的设计和优化提供了依据。

3. 复合材料：复合材料是由两种或多种不同的材料组合而成，它们之间的界面性能对整体材料的力学性能有很大影响。例如，碳纤维增强塑料(CFRP)是一种轻质高强度的复合材料，广泛应用于航空航天领域。力学工作者需要研究碳纤维与塑料基体的相互作用，以及它们在各种环境下的力学行为。

4. 纳米材料：纳米材料是指尺寸在纳米尺度(10^-9m)的材料，如纳米颗粒、纳米线、纳米管等。这些材料的力学性能与传统材料有很大差异，需要发展新的理论和实验方法来研究。例如，纳米颗粒在水中分散时的动力学行为就是一个重要的研究课题。

5. 生物材料：生物材料是指用于人体组织修复和替换的材料，如人工关节、心脏瓣膜等。这些材料需要具备良好的生物相容性和力学性能。力学工作者需要研究生物材料在生物体内承受生理载荷时的力学行为，以及它们与宿主组织的相互作用。