力学研究:国际合作与多学科交叉

2019-11-28 02:52安东克里夫佐夫
国际人才交流 2019年11期
关键词:工坊介质力学

文/安东·克里夫佐夫

今年是非常不平凡的一年——中国和俄罗斯建交70周年。同时今年两国高层领导多次互访,俄罗斯总统也与中国学术界的专家和学者进行了亲切会谈。我代表的是俄罗斯国家科学院的力学院,力学院也很荣幸邀请到两位中国学者作为外籍院士。俄罗斯和中国合作研究几大重点科学领域,主要是纳米技术和激光技术,这与我自己研究的领域比较接近。

中国是俄罗斯最重要的战略合作伙伴之一

在教育领域,中俄两国也不断加深合作,每年有3000名中国学生来俄罗斯求学。正如我们大学校长所言:如今,中国已经成为俄罗斯最重要的战略合作伙伴之一。俄罗斯理工大学也在中国上海组建了办公室。

我们还和清华大学、华东师范大学等多所中国高校保持友好合作关系,并将与更多中国高校合作。现在,我们大学共有7000名海外留学生,其中有2000名来自中国,占比非常高。我们能够与中国的科学家和学生进行电话会议,保持长期联系,建立协调机制。

我们也希望能够与中国大学建立起联合研究项目。我主要研究力学理论,担任国际理论与应用力学联合会联合主席。在理论力学学科之下,我们有很多研究课题,也建立起了研究中心,如生物力学和医学工程研究中心、理工研究中心。除此之外,我们也与理工类大学合作,建立起了力学中的离散模型实验室。我们主要研究的领域就是力学中的离散介质,开发的一套力学模型和媒介非常有用,主要用于分子系统和原子系统的研究。

安东·克里夫佐夫,俄罗斯国家科学院院士、列宁格勒理工学院教授、俄罗斯国家理论和应用力学委员会成员、国际理论与应用力学联合会联合主席

多科学领域交叉促广泛应用

其实,这个领域的研究涉及多个科学领域。在这样的理论之下,我们进行联合的研究项目,例如材料科学的纳米技术、粒子和其他颗粒物的介质研究。另外,我们的研究领域也与地理科学紧密相关。众所周知,俄罗斯有很多油气资源,我们与油气资源企业合作,最初是以研究和教育的目的开始的。现在我们已经建立了科研中心,俄罗斯政府和油气公司给予支持,项目规模非常大了。我们还拿下了俄罗斯国家级的前沿断裂模拟器开发项目。

我们的研究主要应用在哪些方面呢?第一,可以用在钻井的模拟,这是个复杂的问题。比如有多个钻井平台,进行实时钻井是很难的;第二,可以用在液压断裂的模拟,精确地模拟地面之下石油的钻取过程,这也是技术含量极高的模拟流程。我们的问题在于可能实际土地的厚度会有几十厘米,但是模拟土层的厚度只有1厘米,所以我们需要更多的分析、模拟和迭代,才能实现更加精准的模拟;第三,可以用在微地质的模拟,我们希望能够通过力学液压断裂的模拟,来预知、预判微型地震。当然,我们可以在地表进行微震模拟,来预判地表的变化,这对我们来说意义重大。

另外,我们研究的方向还包括刚才讲到的力学中的离散介质研究,这里指的是纳米级的离散介质研究。纳米级的介质和我们常见的微介质是完全不同的,如果是微介质,我们完全可以套用现在已有的医学规律、医学定律和常见的概率进行概括归纳。然而现在我们要开发一套新的分析系统和方法学,以更好地描述整套流程。我们是全球唯一能够进行纳米级描述和研究的,但是,我们也碰到了难题,想要在微介质的层面去观察热能的离散是不可能的。如果在纳米级别能够做一套热能分析系统,我们就可以在实验室把整个过程记录下来。目前在这一方面我们与英国等国家的研究机构正在合作,但是还没有和中国的研究机构合作,如果能有相关的合作将会非常有意思。

我们还研究一些新材料,所有这些新材料的温度变化也可以通过力学分析来呈现。例如,在太空的冷却,我们知道外太空没有空气,很难从设备当中获取热能,而我们的研究能够应用在外太空的探索上。另外,我们可以将此应用于船只自动计算,把设备安装在船只上就能够实现船只自动定位。这一研究还可以应用于汽车交通状况的模拟,该项目是与中国合作研究的,我们希望用离散模型来模拟车辆的状况,把汽车视作离散材料和介质,尽可能还原现实的交通状况,从而对交通状况进行离散模拟。

制造工坊,开放的高科技研究工坊

我们发表了近300篇力学理论研究成果,其中一些是关于月球探索的。另外一位教授与我合作共同发表了一本书,主要讲固体的应力波。此外,我们还有一些教育项目,与包含德国、英国、美国、意大利等国的专家合作。我们与德国的合作非常典型,也准备移用到与中国合作中,如邀请专家做客座教授、举办高端讲座等。

我们还会有一些共同研究项目,主要是制造工坊,邀请来自全世界的工程师和学者加入,这样的制造工坊是开放的,是高科技的研究工坊,也希望能够邀请一些青年人参加。这样的活动也促进了高级别的交流,涵盖一系列领域,包括智能宽带、计算机技术等。

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