万博manbetx平台我刚通过了1000个注册用户的里程碑而且没有任何放缓的迹象。尽管有越来越多的活跃用户对iMechanica充满热情,但您可能已经注意到,iMechanica缺少一个强大的社区:流体机械师社区。万博体育平台万博manbetx平台
观察我的同事霍华德的石头、迈克尔·布伦纳和l·马哈我发现流体力学领域和固体力学领域一样令人兴奋。对小型设备以及细胞和组织中的流动的探索,刚刚打开了新的机会。在各种规模的流体力学中还有很多其他的挑战。
像流固相互作用(如旗帜的飘扬)和软物质的变形(如液晶和水凝胶)等现象,提醒我们一个简单的事实:学科的划分都是在我们的头脑中,它的意义并不比把一大块知识切成便于教学和学习的块更大。但当你探索自然界和科技领域的新现象时,这样的划分就没有什么意义了。
我想开始这个新的论坛主题来探索
如果你能在这个话题上分享你的专业知识和想法,那就太好了。
爆炸工程是一个需要流体力学(空气中的冲击波)和固体力学(结构响应)相结合的领域。似乎这里很少有人对这个领域感兴趣。它绝对不像纳米和生物力学那样是一个热点,但实际上更有趣和未解决的力学问题。还有更多令人兴奋的应用。
志刚提出了一个重要的问题。
也许最简单的解释是,正如在许多其他领域一样,力学领域的专业化程度不断提高,产生了一些小组,这些小组实际上不像他们应该说的那么多,因此他们彼此不了解。许多流体机械师可能不知万博体育平台道iMechanica倡议,因为它是由固体机械师提出的,可能认为它不适合他们。万博manbetx平台再加上我们都很忙这个简单的事实——也许——这就是“神秘”的结束。
但是,当然,可能还有更多的原因。
让我提几件我认为造成“两极分化”的事情,而不是“物以类聚”的纯粹人性方面。
我们被不同的专业团体所吸引。美国物理学会流体力学分部是美国流体力学研究人员的焦点,它的年会非常吸引人。其他专业协会,如AIAA、ASME、AIChE、SES等,也有一些流体力学的代表,但不像APS/DFD那样集中。在APS/DFD和流体物理之间有一个直接的耦合,一个主要的流体力学期刊。主要流体力学奖项属于APS/DFD。等等。
我们不在同一个期刊上发表文章。流体力学有幸拥有相对较少的高质量期刊,吸引了该领域一些最好的论文。《流体力学杂志》已经卓越了很长一段时间,这在很大程度上要归功于其创始编辑G. K. Batchelor的杰出领导和奉献精神。《流体物理学》今天具有相当的地位,这在很大程度上要归功于a . Acrivos的奉献工作,他担任编辑多年,真正推动了该杂志的发展。(这不是对现任编辑的轻视,但事后看来,他们的贡献往往更明显。)第三本重要的期刊或连载是《流体力学年度评论》,同样由米尔顿·范·戴克精心主持。多年来,它为我们的领域提供了一个很大的焦点。
我认为,那些“混合”期刊,比如J. apply。动力机械。在流体力学领域从未取得过类似的地位或影响,而我相信他们在固体力学领域很受重视。因此,即使涉及到出版,这两个子领域也只是偶尔相遇。
当然,在我们的日常生活中,我们处理课程事务,招收研究生,审查教师候选人,并在很大程度上独立地举办研讨会。这就是我之前提到的专业化的可悲结果。你甚至可能会遇到奇怪的流体力学教员,他们认为让研究生学习固体课程是浪费时间,反之亦然……
也有一些积极的消息。美国理论与应用力学全国委员会和IUTAM等组织仍然试图促进力学的统一观点。他们意识到,把我们联系在一起的东西比把我们分开的东西更多。从本质上讲,我们都在研究一种现象的描述,在这种描述中,物质被视为一个连续体,或者只要这种观点有意义,就会一直维持下去(也就是说,直到纳米科学和技术接管)。更重要的是,我认为我们在科学方法论、一系列分析、数值和实验技术方面都有共同的兴趣,可能还有关于如何进行科学和工程的哲学观点。
因此,志刚的想法是找到方法弥合两个社区之间的差距,这是正确的。我知道,在IUTAM内,我们看到越来越多的大会专题讨论会和会议不完全符合"固体"、"流动"或"动态"的规则。位于这些领域之间的缝隙,或者是它们之间的桥梁,都非常非常令人兴奋——而且要求很高。新的力学课程可能应该包括统计物理、量子力学和拓扑方法等科目,这只是提几个我个人最喜欢的科目。在我看来,在吸引最优秀、最聪明的研究生、资金和做出开创性发现的机会方面,早期采用这种交叉学科的项目和学校将会受益匪浅。(我甚至还没有提到将生物整合到课程中……)
显然,志刚触动了我的一个敏感按钮……伊利诺斯州TAM部门的倒闭,在那里我们实现了我上面描述的一些理想的整合,这是一个悲伤,悲伤的故事,无论是在个人层面(因为我投入了太多的时间和精力)还是在专业层面。我担心,发生这种情况的一个原因是,美国机械界没有强烈反对这一举动。例如,想象一下,如果一所大学想要关闭它的数学系会发生什么(你会想起不久前发生的一个实际例子)。在我看来,力学作为一门科学,在美国和世界各地都受到了围攻。毫无疑问,力学作为一门服务学科将继续蓬勃发展。对于那些流体力学家来说,他们认为万博体育平台力学(科学)应该在每一所严肃的研究型大学都有学术地位,实际上,在固体力学中找到我们的智力伙伴会有很多收获。
哈桑•基诺雷诺金属教授工程科学与力学系“,弗吉尼亚理工大学,布莱克斯堡,弗吉尼亚州24061
尼尔斯·玻尔客座教授流体动力学中心丹麦技术大学,林比,DK-2800,丹麦
亲爱的哈桑:
你的长而有洞察力的评论将对引导这场讨论大有帮助。万博manbetx平台iMechanica(以及整个互联网)可能为我们提供了一个处理这种分歧问题的方法。
看了你的评论也让我想起了我早期的一篇文章,应用力学怎么了.今天再看一遍,我觉得我可能把一个想法说得太用力了,但我的心是好的。无论如何,这个职位并没有经过许多机械师同行的仔细审查。万博体育平台(日期是2009年9月4日,在iMechanica正式上线之前,当时我们只有不到20万博manbetx平台个用户,其中许多人是从我的家庭和研究小组招募来的。)
我非常同意Aref教授的观点。在北京大学机械系接受教育(顺便说一下,从去年开始,这也是一段历史),我发现自己成为一名机械工程师,放弃了我童年的教授梦想是很迷人的。我也发现流体-结构相互作用可以从很多角度被认为是一个跨学科的课题。当问到流体力学家在哪里时,我们是否已经默认将他们排除在固体力学世万博体育平台界之外了?
医学力学需要有效的流固耦合(FSI)分析和测试方法,以达到“预测医学”的水平。例如,志刚的例子是在心脏瓣膜行业中,观察到瓣膜叶的颤振。循环系统是涉及FSI的血液管道,需要在那里,不幸的是,我们机械师还没有站得足够高来有效地解决这个问题。万博体育平台
当然,近年来我们已经看到了生物力学中流体-固体相互作用建模的爆炸,既强调孔隙弹性而不是(或补充)粘弹性,也强调流体-固体相互作用的直接建模,经常使用“基于物理的建模”方法。我猜这方面的大部分工作正处于即将发表的阶段,因为这个话题在最近的会议上占据了主导地位,但在档案期刊上还没有真正占据上风。
流体力学和固体力学的分离可以追溯到上世纪50年代。在他们颇具影响力的理论物理课程中,朗道和利夫希茨在《连续介质力学》卷(第二版)的前言中写道:
“线性偏微分方程所描述的清晰数学问题的解决方案在弹性理论中起着关键作用。因此,弹性理论本质上是所谓数学物理的一部分。
水动力学的本质是截然不同的。其方程是非线性的,其直接解很少。正因为如此,流体力学的发展与实验紧密相连。后者将流体力学与物理学的其他部分结合在一起。”
最终在后来的版本中,流体动力学和弹性被分为两卷。
从更广泛的角度来看,这是我们自己和学生的教育问题。正如我们所熟知的那样,自然和技术中的问题不能被整齐地打包成“量子的、统计的、经典的和连续的……”,就像它们不能被打包成“生物的、化学的、物理的、机械的、电的……””类别。是我们人类没有能力理解更大的整体,把问题分解成小块……但很少有人能把碎片拼成一个整体。
任何一个在学科之间的无人区中走过的人都知道其中的激动和沮丧;前者源于发现新问题,后者源于认识到我们所知甚少。
如果我们真的想强调学科的统一性,一种在生命科学中似乎很有效的方法可能值得考虑。我们是否有足够的空间认真思考一个多作者的文本(也许是电子的),利用我们个人的专业知识和兴趣来教育下一代。据我所知,没有哪本书系统地介绍这一学科,强调学科的统一性而不是分割性,同时又保持着对基础的执着——也就是说,专注于用“尽可能简单,但不能更简单”的方式来解释可观察到的现象,引用埃因斯坦的话。连续介质力学的教学可以而且确实花时间在概论和统一方法的尝试上,但很少关注问题的解决或对困扰和挑战我们的实验和经验现象的考虑。虽然具体课程侧重于后者,但却牺牲了连接不同学科的概括性,从而丧失了解决新问题的能力。在数学、化学、物理、化学工程和材料科学中都有家的经典力学、统计力学和量子力学也可以做出类似的陈述....每一个都有形式和直观的方面,应该有很多相互作用;有时会,但通常不会。
如果我们通过使用不寻常的现象来补充我们的教育方法,即那些不符合“直觉”的现象(定义为一个故意移动的目标,正如MPlanck曾经说过的那样-“在物理学中,一个人永远不会理解任何事情,一个人只是习惯于它!”)来激励主题,除了花费时间在通常的概括性和形式主义上-类似于“案例研究”,可能是工业问题,由其他学科驱动的应用程序等等?并强调了我们所知道的和我们所不知道的。
事实上,这种方法在更广泛的背景下也能很好地发挥作用,即从总体上看待集体现象,其中流体力学、热力学、冷凝相行为以及分子和细胞生物学和生理学的大部分都是具体的例子。例如,在流体力学方面,有一个由剑桥大学出版社制作的相当不错的CDROM,名为“多媒体流体力学”,它是一个突出各种现象的电影和教程的集合,以及由Guyon, Petit和Hulin合著的一本优秀的书(法语),名为“Ce qui disent les fluides”,它是范戴克的现象性“流体力学专辑”的现代版本,激发了一代好奇的孩子对这个主题(包括我自己)。在更高级的水平上,“流体动力学的观点”由巴切勒和同事们一起讨论了这一美妙的学科所提供的前景。另外还有一个网站叫做"www.efluids.com"
有“资料册”的空间吗?或者是一个多媒体的“物质的凝聚态”?如果它们存在,了解它们是件好事……
我所知道的最接近这种风格的书是j·e·戈登的两本书《结构:或者为什么物体不掉落》和《强材料的新科学》,以及D·塔博尔的《气体、液体和固体》,以及皮帕德的《经典热力学》。还有其他类似水平的书吗?在物理学中,当然有费曼讲座;在数学方面,有亚历山德罗夫、科尔莫戈罗夫和拉夫伦蒂耶夫合著的3卷系列《数学:它的内容、方法和意义》和库朗和罗宾斯的《数学是什么》——所有这些都试图对各自的学科提出统一的观点……
L.马哈德万,工程与应用科学,有机体和进化生物学,以及系统生物学哈佛大学和哈佛医学院
www.deas.harvard.edu/ softmat
对我们领域的现代综合的需要也在前面的讨论中被提及罗伯特·Ballarini.
也许我们应该讨论一下可能的合成方法。一份好书清单将是一个很好的起点。当然,个人或多位作者合著的书籍(电子或印刷)仍将是许多人的选择。一些大胆的人也尝试了新的创作工具,如Wiki。虽然维基百科对许多主题都很成功,但在我们的领域,我还没有发现好的维基书的例子。
进一步讨论的一个可能的主题是现代综合的可能方法。新工具是什么?人们如何被激励去做这件事?什么样的综合对我们和后代有用?
流体力学家最好了解一些固体力学,反之亦然。万博体育平台
对我来说,Im万博manbetx平台echanica对力学做出了非常重要的贡献,它将大量的人聚集在一起,不仅展示了他们的科学能力,还展示了他们的慷慨。这种优秀性格的标志包括张贴未出版的书籍,课堂笔记,以及愿意回答全球同事提出的问题。
正是出于这个原因,我认为现在是尝试L.马哈德文教授提出的至少一项活动的时候了;力学中各种主题的多作者处理的持续发展。就我个人而言,通过阅读zhiigang关于统计力学和断裂力学的笔记以及William Nix关于薄膜的书,我学到了很多东西。我已经把这些治疗方法的一部分融入到我自己的课程中。在我看来,毫无疑问,最高质量的文本可以通过交织来实现,例如,志刚的笔记可以与那些花了大把时间享受断裂力学学习的人的笔记交织在一起(我相信我可以为这种努力做出贡献)。
那么,关于断裂力学(以及其他主题)的“开源”文本呢?我们对这些学科都有不同的看法,我们都可以为把这些学科教授给下一代做出贡献。我们的努力将证明是相互配合的。
我赞同罗伯托的观点。有很多关于骨折的课堂笔记已经贴出来了,而且都写得特别好。因此,如果能通过iMechanica生成断裂力学文本的单一版本,这将是非常有益和具有重大价值的。万博manbetx平台它将成为该主题课程的研究生水平的选择文本,也将成为那些倾向于研究断裂力学的人的第一参考资料。这将为机械师感兴趣的主题的其他此类书籍项目提供种子。万博体育平台
我是偶然知道这个网站的。但我发现这很好。志刚说流体力学的人比较少,所以我决定加入。
我只是在寻找断裂力学在流体中的应用。但似乎信息很少。我们都认为流体中可能存在裂缝是很奇怪的!为什么不呢!
好主意,可能会扩展到许多工程领域。你在本科教学中使用的最新版本的静力学或材料力学书真的值得每本超过100美元的成本吗?
然而,实现开源书籍需要大量的协调和实际工作——不要低估了时间的投入。我猜这需要的资源不仅仅是一群人一起努力。
我在研究流体力学。我对固体力学也很感兴趣。他们之间一定有有趣的事情。
很长一段时间以来,我一直在为研究流体动力学的人寻找一个论坛。然而,除了CFD讨论板之外,WWW中几乎没有什么严肃的事情发生。今天,通过一个研究人员的博客,我发现了这个不错的网站。作为一名博士生,一个人会接触到许多研究生课程,因此被迫接触不同领域的学生,这实际上是丰富的。然而,在本地是相当有限的。通过会议(APS, EFMC, ETC等),人们或多或少地局限于流体动力学,也许是热力学和热传导,但不经常涉及固体力学。我还没有找到与固体力学有太多交集的领域,但我相信任何交集都是有成效的。
你好,。拉米斯,
我和你有同样的感觉。我的专业不是固体力学。但我想知道他们在做什么,这个领域的课题和难点是什么。也许对我们的研究有帮助。拥有一颗“好奇”的心是件好事。
问候,
埃里克
索教授,我有个天真的想法。也许我们可以写一封邀请信世界各地的教授,在理论或实验领域力学,固体或流体,邀请他们加入力学,以你的名义万博manbetx平台或者以机械师的名义。万博manbetx平台
这是一个邀请函你可以给其他机械师发邮件宣传iMechanica。万博体育平台万博manbetx平台
imechanica将吸引的一个重要群体是流固相互作用研究人员。万博manbetx平台我博士毕业时只学过流体动力学,但后来在应用数学系工作时,我对固体力学产生了兴趣。我相信,这个群体的许多研究人员都在机械、土木、航空航天以及应用数学等部门工作。
流体和固体方程可以用统一的方法一起求解(http://dx.doi.org/10.1016/j.jcp.2007.12.004)采用CFD中更流行的有限体积法。这让我更加确信,未来的力学将包括来自固体和流体两方面的人万博manbetx平台,甚至包括应用数学学家。
我最近参加了一个有趣的会议(http://www.fifthmitconference.org/).作为《计算机与结构》杂志的审稿人,在我看来,越来越多的流体研究人员寄来了高质量的手稿来参加这次会议,并在这个著名的固体力学杂志上发表流体力学论文。在统一固体和流体之间的分歧方面,固体力学家已经比流体方面更努力了。万博体育平台
我既研究流体力学也研究固体力学,将来很可能会研究FSI问题。我在这里,让我看看机械师是否能帮助这个年轻人通万博manbetx平台过。
在物质的状态中,液体和固体通常被认为是相邻的状态,但有时也有相邻的状态采用小他们之间。例如,在液晶显示器中有微小的移动部件,影响光开关的显示目的。Jerald Ericksen在他的Timosheko获奖感言中指出,a万博manbetx平台机械两在电场的驱动下,开关转动。立志成为技术人员以外的学生将学习适用于所有物质状态的应用物理学原理。