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来源：中国科学院力学研究所，作者：魏宇杰。振动的琴弦可持续很长时间，余音不绝，而某些材料在没有外部激励时则很快就停止振动，两者的差异通常由材料内部的微观结构-以及微观结构的耗散导致，物理上称之为内耗。内耗指固体振动过程中的能量耗散，它表征材料的阻尼性能。晶界作为多晶材料重要的内耗源，其力学弛豫会引起内耗。我国科学家葛庭遂先生于1947年首创可以测量低频内耗的“葛式扭摆”，在多晶铝中发现了晶界内耗峰（又称“葛式峰”，见图1），并用晶界粘滞性滑动模型很好的给予了解释，奠定了“滞弹性”这门学科的实验基础(Kê,Phys.Rev.71(1947)pp.533–546.)。此后，科研工作者们测量了许多多晶材料的内耗谱，但得到差异很大的实验结果，其中有的材料并不出现晶界内耗峰，有的材料则出现多个晶界内耗峰，以往基于晶界粘性滑动假设的理论难以解释这些实验现象。图1 (a)葛庭遂先生；(b)“葛式扭摆”,可以用于测量丝状试样的内耗和切变模量；(c)“葛式峰”,在多晶铝的内耗谱（内耗作为温度的函数）上发现了在单晶铝上不存在的内耗峰。其中，图(a)取自MetallurgicalandMaterialsTransactionsA30.9(1999):2267-2295；图(b)和(c)来自葛庭燧.固体内耗理论基础:晶界弛豫与晶界结构.北京大学出版社,2014.力学所非线性力学国家重点实验室的科研团队从微观变形机理出发，就晶界中的粘弹性蠕变与扩散耦合，发展了用于描述晶界中粘弹塑性变形的数值方法来研究多晶体中晶界弛豫引起的内耗。通过建立图2a所示的三维多晶模型，该团队计算了其损耗模量频率谱（见图2b），发现除了晶界切向应力的弛豫会导致损耗谱上产生耗散峰（“葛式峰”）外，晶界法向应力的弛豫也会引起耗散峰的出���。这一双峰弛豫临界频率与晶粒尺寸d具有不同的幂律关系（见图2c），其中低频峰临界频率正比于d^-3，高频峰临界频率正比于d^-1，同时研究了两个耗散峰存在的条件，发现高频的“葛式峰”由晶界的粘滞性滑移引起，低频峰由晶界的法向弛豫导致。该工作对晶界内耗峰的物理机制的研究具有重要意义，同时也有利于研究地震波在多孔介质以及颗粒材料传播过程中的衰减。图2三维多晶的内耗峰尺寸效应：(a)Wigner-Seitz模型；(b)不同晶界体积分数Φ下的多晶体的损耗模量频率谱：这里高频峰对应于图1(c)中的“葛式峰”，由晶界的粘滞性滑动引起，而低频峰则是新发现的耗散峰，由晶界的法向弛豫引起；(c)两个峰对应的临界频率值与晶界体积分数Φ的关系，注意晶界体积分数 Φ与晶粒寸尺d成反比，因此低频峰临界频率正比于d^-3，高频峰临界频率正比于d^-1.相关的研究成果以“Scalingofinternaldissipationofpolycrystallinesolidsongrain-sizeandfrequency”为标题发表于国际权威期刊ActaMaterialia(https://doi.org/10.1016/j.actamat.2020.10.004.)。力学所博士生段闯闯为论文第一作者。该科研工作得到国家自然科学基金委“非线性力学的多尺度问题研究”基础科学中心(GrantsNO.11988102和NO.11790291)，中国科学院先导专项(XDB22020200)以及复杂系统力学卓越创新中心的支持。

1.案例描述由Neo-Hookean材料制成的轴对称橡胶板，半径为R和高度为H。该模型在顶部表面上受循环位移载荷。将在不同载荷步骤下获得的轴向应力与参考方案进行比较。2.参数3.边界条件AnalysisSettings中，NumberofSteps设置为6，StepEndTime设置为6s，AutoTimeStepping设置为On，DefineBy选择Substeps，InitialSubsteps设置为20，MinimumSubsteps设置为5，MaximumSubsteps设置为1000，LargeDeflection选择on。选择底边，施加Displacement，YComponent设置为0；选择底边左侧顶点，施加Displacement，XComponent设置为0，YComponent设置为0；顶边施加Displacement，具体参数如下4.后处理添加6个NormalStress，Orientation选择YAxis，DisplayTime分别设置为1-6s，此处只截了1s的图，其余的有兴趣的可以自己做来源：CAE中学生

我写书的原始初衷其实是批判学院派的专家。我担心他们误导企业的数字化转型。做实事的人和学院派专家有很多不同。他们认为重要的，我们觉得不重要；我们认为重要的，他们往往不理解。今天想把这些差别简单罗列一下。1、认识需求比寻找方法更需要智慧在创新活动中，方法的智慧往往体现在准确把握用户需求上。在创新活动中，用户的原始需求往往是无法实现的。如果按照用户的原始需求去做，往往是要失败的。创新的智慧往往体现在重新定义需求。需求定义好了以后，可以“把登天的困难变成登山”的困难。需求定义好的一个方面，就是易于实现。故而方法也不难。2、认真、讲规矩比聪明更重要工业技术追求安全稳定可靠。正如某位作家说的：“细节决定成败”。每个细节都很简单，但把每个细节都想到、都做好就不容易了。把每个细节做好，一定是要用心的。认真的人才能把工作做好。3、简单成熟的办法比新办法好解决问题时，我们宁可选择简单成熟的办法，而不是新办法。原因仍然是前面讲到的：工业过程追求安全、稳定、可靠，简单成熟的办法往往不容易出毛病，而新办法可能会遇到各种意外。4、实践经验比理论知识重要这个观点的前提是：现在工业企业里的工程师，往往都是大学毕业的。有些甚至是硕士和博士毕业。学院派专家可能多一点理论知识。但多出来的那点知识，相对实践经验来说，重要性低多了。实践经验的一个重要作用，是知道哪里容易出问题。知道哪里容易出问题，就不容易犯错。5、经济可行比技术先进性重要企业工程师在做事时，要考虑成本、效率、质量等多个方面的要求。在笔者看来，这些要求本质上都可以从经济角度来看问题。比如，质量差可能导致市场小、也可能会导致巨大损失。工程师是接受一个方法，关键是看综合的经济性，并不怎么关心技术先进性。6、机会比方法重要工程师经常发现：创新工作往往很难，但成功的创新却往往不难。导致这种现象的一个重要原因，就是机会比方法重要。但抓住机会并不容易，需要经验和洞察力。7、理论功底好比掌握具体知识多重要遇到实际问题时，书本上的东西几乎总是不够的。书本上的东西往往是理想的、现实往往是复杂的。优秀的工程师把理论知识用好的关键是善于变通、善于学习。善于变通的前提，是理论基础要好。8、软件基本功比算法重要这一点是写给搞数字化技术的人。工程师需要把具体工作做出来，没点基本功是不行的。