工程科学

摘要： 工程科学是自然科学与工程技术的桥梁,钱学森先生对工程科学进行过深入分析,并指出了人才的成长路径。力学作为一门工程科学,是诸多工程领域的理论基础。在工程科学家的培养中,力学的深入学习起到至关重要的作用。本文以两所法国工程师学校为例,介绍其通识教育体系的设立、课程模式的制定,尤其重点介绍力学在其通识课程中所占的比重,以及教学内容的选取与设置。希望能为探索工程科学家培养模式的国内工科教育提供一定的参考。

摘要： 郑哲敏先生一生积极践行和倡导钱学森先生的工程科学思想,传承和发扬工程科学思想对推动我国技术创新有十分重要的现实意义.本文首先阐述了工程科学的定义、方法论和特点,强调了提出新的解决方案是工程科学的核心内容以及工程科学家对技术创新的作用.其次通过分析水下爆炸处理地基、三峡围堰相关技术等工程案例,诠释了工程科学在技术创新中的作用;讨论了工程计算与数值模拟的理论基础及工程科学属性,选取广义计算变量、构建解的结构是数值模拟中创造性的工作;连续非连续计算方法的核心在于构建了计算过程中时域内可增减的广义计算变量,列举了几个体现工程科学方法论的计算案例;介绍了滑坡灾害防治关键力学问题研究中践行工程科学思想的工作,讨论了监测与数值模拟相结合的可行性及渐进破坏和破裂度概念.最后基于开发高压卸荷矿石粉化技术的认知提出了岩石物理学发展的几个工程科学研究方向.

摘要： 中国科学院院士童秉纲教授(1927—2020)是流体力学家、教育家,工程科学的践行者.文中简要介绍了童秉纲先生的生平,着重回顾了童先生在非定常流与涡运动、生物运动力学、气动热力学等流体力学3个分支学科领域对工程科学思想的实践,最后介绍了童先生对我国力学教育的杰出贡献.

摘要： 智能制造工程的实现是“中国制造2025”的关键途径。智能制造网络化随着网络科技的发展而发展,而制造过程的智能化是智能制造工程的核心。制造过程的智能化主要是建造物理系统的数字化和支撑物理过程实现的环境系统的数字化,明晰环境支撑系统如何影响物理过程,以及它们之间的相互关系,才能建立智能制造工程的理论和技术。智能制造工程对人才的要求与以往的工科培养有所不同,需要有很强的数理基础。培养智能制造人才需经过工程科学的培养和相关专业设计、制造理论、技术、技能的培养,其中,工程科学的培养是必由之路。

摘要： 海德格尔曾在1953年的报告中说过"人制造自己、加工自己的时代,马上到来了".赛博朋克主题电影自20世纪的新浪潮运动以来已经成为经久不衰的主题,与传统科幻主题不同,这类题材涉及的科技是在现实中可能发生并正在发生着的.艺术总能拉近人与技术的距离,科学技术将会比科幻走得更远.在科学技术日新月异的今天,人工智能、赛博格技术作为人类制造出的人工物,引发了人对自身生存的反思.本文以电影艺术中的赛博朋克主题为出发点,探寻赛博格技术中的数字人工物与工程科学.

摘要： 通过在工程实训过程中穿插前沿科学讲座,让学生切身体会工程科学的实用技术背景,了解前沿学科的发展动态,激发学生对工程科学的兴趣;通过认识并熟悉各类先进加工设备的工作原理、特点及应用领域,促使学生了解现代制造技术并获得基本的实践训练,培养学生实践动手能力和良好的工程素质;通过问题导向的综合实践项目训练,使学生熟悉功能性装置设计制作的基本过程,将所掌握的实践技能与所学理论知识结合,设计制作创新作品.最终在整个课程学习中,达到培养学生创新意识和团队协作意识的目的.

摘要： 创新活动是持续推动人类社会进步和发展的不竭动力,实施创新战略是国家层面进行博弈竞争的重要手段.创新活动遵循其特定的内在规律,可以从个体创新和团队创新两个层面进行探究.个体创新主要受到知识经验、见识和思维等多种因素影响,团队创新则面临着更为复杂的系统性问题,需要从机制、组织和文化等多种角度进行剖析.工程活动是人类最基本最重要的社会实践活动,工程创新是推动人类经济社会创新发展的决定性力量,是实现国家创新战略的核心领域.工程创新的规律需要从工程实践中进行总结,上升到工程哲学的层面进行提炼,通过应用"系统思考、整体推进、主客观最佳结合"的工程哲学思想,实现工程活动多重目标的协调推进和工程因素的系统集成,以哲学视野推动工程创新要素集聚,推动实现工程科学体系建设,为工程创新提供专业支撑.

摘要： 工程科学起源于20世纪初德国以普朗特为代表的应用力学学派;20世纪30年代应用力学研究中心转移到美国以冯·卡门为代表的古根海姆空气动力学实验室,钱学森先生师从冯·卡门,在这一领域做出了杰出贡献,并明确提出、系统阐述了工程科学的思想.国内外航空、航天工程的实践已经证明,工程科学可以加速科学革命、经济发展、社会进步.未来工程科学研究领域将从自然现象扩展到生命体乃至人文科学,如:工程管理、工程伦理和工程哲学,并引领交叉学科领域的前沿研究.为适应这一发展趋势,我们将通过强基础、阔领域、重实践、促创新,加速复合型工程科学人才的培养.

摘要： 生命科学旨在探索和揭示生命本质,运用多种生物技术造福人类.受限于早期生物科学和技术发展水平,人们难于一窥生命的起源、发育和遗传奥秘的全貌.经过长达百年的知识累积和技术进步,工程学理念逐渐被引入现代生物学中,人们对于生命本质的理解日趋深入,并逐步具备改造甚至创造生命的能力.生物技术的发展和应用拓宽了工程科学的疆域,工程科学的宽阔视野和方法则促进基础科学与生物技术的发展,二者相辅相成,逐渐在当代为造福人类提供了强有力的手段.结合干细胞与再生医学领域的创新实践和最新研究进展,探讨了生命科学领域中基础研究、生物技术与工程科学结合路径的设计与发展前景.

摘要： 工程科学是自然科学与工程技术的融合,萌生于第一次工业革命中后期的英国,相对成熟于第二次工业革命时期德国哥廷根大学应用力学学派的工作中,但工程科学思想相对完善的论述是钱学森先生首先给出的;中国科学院力学所是中国工程科学思想的摇篮,在流体弹塑性模型、统计细观损伤力学、钻井平台关键技术、高铁实验平台、高超声速激波风洞、"实践十号"卫星等工程科学领域取得了重要进展;新时代中国科学院大学将聚焦国家重大战略需求中的关键科学问题,从学科发展目标、人才所需特质、专业培养课程及机制探索等方面,进一步创新和发展钱学森先生提出的工程科学思想.

摘要： 科学实验是现代科学发展的摇篮,以机械工程的实验教育为例探讨工程科学实验教育的规律、方式与方法,提出了工程科学实验研究的一般流程,讨论了验证性实验、综合性实验、研究性实验、创新性实验、模型实验和产品性能实验的特征.对实验方案拟定、实验系统建立和实验结果分析的改革提出了几点建议.

摘要： 本文从岩土工程技术创新的角度进行了探索,并力求从技术创新研究中寻找与其有关的工程科学问题.本文着重讨论了大直径现浇混凝土薄壁管桩技术、哑铃桩技术、浆固桩技术、复合加筋排水褥垫技术、轻质混和土技术、可回收式锚杆技术、真空预压塑料排水板技术、水泥土搅拌桩施工实时自动监测方法、消除桥头跳车的机电(液压)调节装置技术、新型海堤技术等,分别阐述了各种技术原理和技术特点,并探讨了相关的工程科学问题.

摘要： 作为力学和物理学的重要分支，分析力学在力学和物理学的现代发展中发挥了重要作用。分析力学研究方法的普适性已经使得它的理论不仅仅局限于应用到力学的若干研究领域，而且可以应用到物理学和工程科学的若干研究领域。本文分四个方面进行了介绍。

摘要： 研究和讨论了钢铁制造流程的特点和物理本质.指出：从物理角度上看,由性质不同的诸多工序组成的钢铁制造流程是一种多因子物质“流”,按一定的“程序”,在一个“流程网络”中流动运行的现象,是一种耗散过程.研究了钢厂生产流程运行的运行动力学.提出了现代大型钢厂的结构及其优化趋势,强调在新世纪内大型钢厂应体现三种功能：钢铁产品制造功能;能源转换功能;社会部分大宗废弃物的处理一消纳功能.最后,对新一代钢厂制造流程提出了设计构想和目标.

摘要： 新世纪我国经济面临的主要挑战是:如何解决在平均资源和能源利用率明显小于世界平均水平,且环境污染生态退化严重的情况下,实现可持续发展.因此,唯一出路只有通过发展生态产业来建设一个循环经济型社会.

摘要： 本文针对二维含裂纹结构的力学响应问题,开展扩展有限元方法及程序研究.基于公开文献已提出的富集函数和水平集方法,推导了扩展有限元方程,探讨了程序具体实施方法和步骤,研制了matlab计算程序.最后,采用所研制的程序对含初始裂纹的受拉有限板问题进行了计算分析,并与解析解进行了比较,结果表明,程序所获得的裂尖附近应力强度因子与解析解吻合较好.

摘要： 本文针对二维含裂纹结构的力学响应问题,开展扩展有限元方法及程序研究.基于公开文献已提出的富集函数和水平集方法,推导了扩展有限元方程,探讨了程序具体实施方法和步骤,研制了matlab计算程序.最后,采用所研制的程序对含初始裂纹的受拉有限板问题进行了计算分析,并与解析解进行了比较,结果表明,程序所获得的裂尖附近应力强度因子与解析解吻合较好.

摘要： 本文针对二维含裂纹结构的力学响应问题,开展扩展有限元方法及程序研究.基于公开文献已提出的富集函数和水平集方法,推导了扩展有限元方程,探讨了程序具体实施方法和步骤,研制了matlab计算程序.最后,采用所研制的程序对含初始裂纹的受拉有限板问题进行了计算分析,并与解析解进行了比较,结果表明,程序所获得的裂尖附近应力强度因子与解析解吻合较好.

摘要： 本文针对二维含裂纹结构的力学响应问题,开展扩展有限元方法及程序研究.基于公开文献已提出的富集函数和水平集方法,推导了扩展有限元方程,探讨了程序具体实施方法和步骤,研制了matlab计算程序.最后,采用所研制的程序对含初始裂纹的受拉有限板问题进行了计算分析,并与解析解进行了比较,结果表明,程序所获得的裂尖附近应力强度因子与解析解吻合较好.

摘要： 本文针对二维含裂纹结构的力学响应问题,开展扩展有限元方法及程序研究.基于公开文献已提出的富集函数和水平集方法,推导了扩展有限元方程,探讨了程序具体实施方法和步骤,研制了matlab计算程序.最后,采用所研制的程序对含初始裂纹的受拉有限板问题进行了计算分析,并与解析解进行了比较,结果表明,程序所获得的裂尖附近应力强度因子与解析解吻合较好.

摘要： 本发明属于食品科学与工程用检测设备技术领域，提出了一种食品科学与工程专业用食品检测设备，包括底座和螺纹连接在底座上的密封壳；底座上转动连接有内壳和用于驱动内壳的驱动组件，内壳上开有放置口，内壳内的上部设置有第一板，内壳的下部设置有第二板，第一板上开有若干第一工位，第二板上开有若干第二工位；第一板和第二板之间设置有第一支撑轴，第一支撑轴上固定有动力件，动力件的输出轴上固定有第二支撑轴，第二支撑轴与第二板固定连接；第一支撑轴的一侧设置有输出组件，第一支撑轴的另一侧设置有转轴。本发明结构简单，以对样品和检测液体进行混匀，再对样品进行离心，以提高食品检测的效率。

摘要： 本发明提供一种科学体系工程风险管理信息系统设计方法，所述科技产业体系模型(ABCPM)，包括：“公基母机”体系(A)，实验样机体系(B)，生产设备体系(C)，产品规格体系(P)，市场应用体系(M)等各核心要素内涵及其相互关系；所述科学体系工程风险管理模型，包括基于ABCPM从时效性、准确性、可靠性和完备性等方面辨识风险因素，构建科学体系工程战略规划方案风险评估指标体系，运用评估指标属性测量的极小熵法，评测指标权重确定的结构熵权法，和评估数据集成熵式度量法对科学体系工程战略规划方案进行定量化评估；所述科学体系工程风险管理信息系统，通过软硬件部署、系统工作模块、定量化评估流程等一体化设计，为科学体系工程提供了智能化风险管理系统。

摘要： 本实用新型公开了一种给排水科学与工程防堵管道防堵装置，包括上游管道和下游管道，所述上游管道和下游管道之间设有通道框，所述通道框内侧设有防堵组件，且所述通道框的顶端卡接有防护盖板。该种给排水科学与工程防堵管道防堵装置，实现了对拦截框与拦截框中的固体杂物同时带出，且不影响对后续水流中杂物的拦截，降低了清理杂物的占用时间，有效提高了清堵效率，有效避免了可能造成作业人员伤害的问题，提高了清堵作业过程中的安全性。

摘要： 本实用新型公开了一种用于管理科学与工程教学的考核装置，包括底座，所述底座的下端四角均固定连接有支撑脚，所述底座的上端右部固定连接有控制板，所述底座的上端左部与上端右部均固定连接有把手，所述隔板的下端右部固定连接有转动装置，所述转动装置的上端固定连接有连接装置，所述连接装置的上端穿插固定连接有推动装置。本实用新型所述的一种用于管理科学与工程教学的考核装置，通过在整个装置上设置转动装置、连接装置与推动装置，结构设计合理，可根据使用需求调整旋转角度，增大拍摄范围，可根据学员的身高进行调整，灵活调整操作，增强了适用性，大大提高了管理科学与工程教学的考核速度。

摘要： 本实用新型属于煤矿工程技术领域，尤其是一种基于安全科学工程的煤矿安全生产用支撑架，针对了现有的支撑架在使用时适用性较差且不够便携的问题，现提出如下方案，其包括基座，基座的顶端转动连接有转动柱，转动柱的顶端固定有支撑主板，支撑主板的外侧壁固定有四个对称设置的转动架，转动架的内侧壁分别转动连接有支撑副板；本实用新型中通过驱动电机转动带动移动块上升能够带动支撑副板打开配合支撑主板进行支撑，增大支撑面积，提高该装置在支撑时的稳定性，同时能够根据支撑物体的体积大小进行调节，具有较好的适用性，转动柱转动时还能支撑组件向外伸展，扩散该装置底部的受力点，进一步提高该装置的稳定性。

摘要： 本实用新型公开了一种海洋科学工程用使用效果好的测探仪，包括测探仪本体、固定杆、握把、散热口、防尘网和除灰机构，所述测探仪本体底部的中点处固定连接有固定杆，所述固定杆左右两侧的底部均固定连接有握把，所述测探仪本体左侧的中点处开设有散热口，所述散热口的内壁上固定连接有防尘网，所述测探仪本体左侧的顶部设置有除灰机构。本实用新型通过测探仪本体、固定杆、握把、散热口、防尘网和除灰机构相互配合，起到了方便对散热口上的防尘网进行除灰作业的效果，不需要借助其它的清理工具，从而给使用者提供了很大的便利，极大提高了本装置的使用效果，实用性强，值得推广。

摘要： 本实用新型公开了一种海洋科学工程用灵敏度高的水听器，包括耐压外壳和光纤水听器本体，所述光纤水听器本体设置在耐压外壳的内部。本实用新型通过耐压外壳、光纤水听器本体、耐压封盖、第一缓冲组件、固定套、第一缓冲弹簧、活动杆、固定座、缓冲气囊、连接板、第二缓冲组件、导向套、导向杆、连接块和第二缓冲弹簧相互配合，通过耐压外壳上的第二缓冲组件和耐压封盖上的一缓冲组件，光纤水听器本体与其耐压外壳不直接接触，因此光纤水听器工作时，通过弹性减振的第一缓冲组件和第二缓冲组件，可减少来自光纤水听器拖曳线列阵处于运动状态时，传递来的轴向振动和轴向加速度，以提高光纤水听器的声灵敏度，给使用者带来极大的便利。

摘要： 本实用新型公开了一种材料科学与工程教学用拉力测试装置，包括移动组件、支撑底座、保护组件和测试组件，所述保护组件连接设于支撑底座的上端，所述测试组件连接设于保护组件的内部，且所述移动组件连接设于支撑底座的内部；所述保护组件包括保护箱、固定螺纹柱和蜗杆，所述保护箱呈上方设有滑动开口的中空腔体设置，所述固定螺纹柱竖直设于保护箱的内部，所述固定螺纹柱的下端套设有蜗轮。本实用新型属于拉力测试技术领域，具体是提供了一种结构简单、移动方便，固定后装置位置稳固，受外界撞击不易移动，在装置不使用时可对装置进行收纳，减少外界灰尘堆积，增加装置使用寿命的材料科学与工程教学用拉力测试装置。

摘要： 本实用新型公开了食品检测技术领域的一种食品科学与工程专业用食品检测装置，包括粉碎箱，电机一的上方固定设置有隔板，电机一的输出端贯穿隔板并固定连接有螺旋推叶，出料管和输料管之间通过连接管连接，出料管的内部与连接管的连接处活动设置有挡板一，出料管的内部下侧活动设置有挡板二，粉碎箱的顶部开设有进料口，输料管的上部右侧连接有斜管，本实用新型通过两个碾碎盘上的碾碎齿对食品进行破碎，破碎之后的食品掉落到粉碎箱底部，通过观察窗观看破碎食品的程度，如果需要继续破碎，将挡板一抽掉，使得食品落入到输料管内部，然后通过螺旋推叶继续把食品通过进料口输送到粉碎箱内部进行粉碎，直到粉碎到需要的程度为止。

摘要： 本实用新型公开了一种食品科学与工程用原料粉碎装置，包括粉碎筒、用于保护粉碎筒的抗震部件、用于对粉尘进行处理的降尘部件以及用于对原料进行处理的粉碎部件，所述抗震部件包括设于粉碎筒底部的抗震板、与抗震板相配合的底座、开设于底座顶部的活动槽、分别设于活动槽内两侧的转动杆、分别开设于活动槽内两侧且位于转动杆一侧的弧形槽，本实用新型通过设置粉碎筒、抗震板、底座、活动槽、转动杆，解决了现有的粉碎装置在对原料进行粉碎时，会生产粉尘，粉尘会影响周围的工作环境，也容易被工作人员吸入，且现有的粉碎装置在粉碎时，往往会产生较大震动，时间久了之后，会造成装置零部件松散，影响设备的正常使用的问题。