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于翘
《中国工程科学》 2002年 第4卷 第5期 页码 1-6
扼要地介绍了近20年来著名科学家钱学森积极倡导和有力推动的关于“材料设计”的思想、理论、层次、方法和体系。经历届“八六三”计划专家组的努力，“材料设计”己列入国家级新材料发展计划，并取得了可喜的成果。
关键词： 钱学森 材料设计 原子与分子工程 材料科学与材料技术体系
数据中心设计——一种微结构材料体系设计新方法 Article
Wei Chen, Akshay Iyer, Ramin Bostanabad
《工程（英文）》 2022年 第10卷 第3期 页码 89-98 doi: 10.1016/j.eng.2021.05.022
在高通量计算材料科学时代，材料基因组计划的核心是为计算材料设计建立数据处理、材料结构和材料属性（PSP）之间的关系。近年来，在数据获取和存储，微结构表征和重建（MCR），机器学习（ML），材料建模和仿真，数据处理、材料制造和实验方面取得的技术进步，显著提升了研究人员在PSP关系的建立和逆向材料设计方面的能力。本文将从设计研究的角度审视这些进步。特别介绍了一种数据中心设计方法，并从本质上将该方法分为三个方面：设计表征、设计评估和设计合成。每个方面的发展都由领域知识指导并从中受益。因此，针对每个方面，提出了一种应用广泛的计算方法，这些方法的集成实现了以数据为中心的材料发现和设计。
周济,李龙土
《中国工程科学》 2018年 第20卷 第6期 页码 69-74 doi: 10.15302/J-SSCAE-2018.06.011
超材料是一类利用人工结构作为功能单元构筑的新型材料，可实现自然材料无法获得的新性能，得到了世界各国的高度重视，被美国国防部列为六大颠覆性技术之一本文从工程应用出发对超材料技术的形成和发展做了简单评述，总结了过去一些年超材料在几个典型领域，如隐身、电子元器件及机械减震系统中取得的若干重要突破，预测了可能导致颠覆性技术的几个方向，如超材料透镜技术、超材料全光调控技术，以及超材料与常规材料的融合等，并对超材料技术未来发展的难点和战略思路提出了建议。
大数据为材料研究创造新机遇——材料设计的机器学习方法与应用综述 Review
周腾, Zhen Song, Kai Sundmacher
《工程（英文）》 2019年 第5卷 第6期 页码 1017-1026 doi: 10.1016/j.eng.2019.02.011
材料的发展在历史上是由人类的需求和欲望所驱动的，且在可预见的将来，这种情况应该会继续下去。新型功能材料是为目标属性或性能而定制的，这将是应对挑战的关键。从传统上讲，先进的材料都是通过经验或实验验证的方法发现的。因为现代实验和计算技术产生的大数据越来越容易获取，数据驱动或机器学习（ML）方法为发现和合理设计材料打开了新的蓝图。本文简要介绍了各种ML方法和相关的软件或工具。重点介绍了将ML方法应用于材料研究的主要思路和基本步骤。本文还总结了近期ML在多孔聚合材料、催化材料和含能材料的大规模筛选和优化设计中的重要应用。最后给出了结束语和展望。
纤维增强复合材料应用于荷兰桥梁设计：面临创新性、可持续性和耐久性的建筑挑战
Joris Smits
《工程（英文）》 2016年 第2卷 第4期 页码 518-527 doi: 10.1016/J.ENG.2016.04.004
本文综述了纤维增强复合材料(FRP) 在荷兰桥梁的建筑性与结构性设计方面的应用，讨论了这种相对较新的材料给建筑师和工程师带来的挑战和机遇。本文涵盖了纤维增强复合材料的最新结构处理方案，以及对于纤维增强复合材料在建筑方面应用的讨论，这些应用来源于笔者与其他科研人员在建筑上的实践。
王飚,张自华,王宇栋
《中国工程科学》 2000年 第2卷 第2期 页码 64-67
对抗磨蚀金属材料的基础研究表明，在10种常用结构材料的金属中，以钨、钴、铬的抗气蚀性最佳；生产应用研究结果表明，钨系材料中的火焰喷焊WC-M硬面陶瓷材料，铬系材料中的电镀稀土铬硬面材料，钴系材料中的等离子喷焊CoCrWC硬面材料，都是抗磨蚀性能较优，成本较低，并可进入工业应用的水轮机抗磨蚀结构材料。
陶然,贺春旺,罗俊荣,毛贻齐,马连华
《中国工程科学》 2023年 第25卷 第1期 页码 121-130 doi: 10.15302/J-SSCAE-2023.07.008
力学超构材料的结构设计与增材制造研究进展 Review
卢晨曦, Mengting Hsieh, 黄志锋, 张驰, 林耀军, 沈强, 陈斐, 张联盟
《工程（英文）》 2022年 第17卷 第10期 页码 44-63 doi: 10.1016/j.eng.2021.12.023
力学超构材料可以被定义为一类结构材料，它前所未有的力学性能源自人工结构设计而非其组成材料。虽然宏观尺度和简单设计的结构可以通过传统的自上而下方式来制备，但许多不同尺度下的复杂设计仍然难以实现。增材制造（AM）的最新进展导致了许多新的超构材料理念的实现。AM方法能够制造具有高精度、极其复杂和高特征保真度的微尺度结构，使力学超构材料的快速发展成为可能，并大大降低了设计计算和实验验证周期。本文首先基于所需的力学性能详细地回顾了各种拓扑结构，包括刚度、强度和负泊松比超构材料，然后讨论了能够制造这些超构材料的AM技术。最后，我们讨论了目前面临的挑战，并提出了AM和力学超构材料的未来发展方向。
高分子材料的智能制造平台——高分子材料基因工程 Perspective
高梁, 王立权, 林嘉平, 杜磊
《工程（英文）》 2023年 第27卷 第8期 页码 31-36 doi: 10.1016/j.eng.2023.01.018
高性能高分子材料是高新科技和先进制造业的基石。高分子材料基因工程正在成为高分子材料智能制造的重要平台。然而，高分子材料基因工程的发展仍处于起步阶段，许多问题亟待解决。本文阐述了高分子材料基因工程的概念，总结了最新研究成果，并强调了该领域的重要挑战和发展前景。特别强调了高分子材料的性能预估方法，包括性能代理量预测和机器学习性能预测。最后，讨论了高分子材料基因工程在先进复合材料、通信和集成电路等领域所亟需的高性能高分子材料创制方面的潜在工程应用前景。
多尺度材料与过程设计的数据驱动和机理混合建模方法 Perspective
周腾, Rafiqul Gani, Kai Sundmacher
《工程（英文）》 2021年 第7卷 第9期 页码 1231-1238 doi: 10.1016/j.eng.2020.12.022
基于高等分析的钢结构设计——材料建模与应变极限 Research Article
Leroy Gardner, Xiang Yun, Andreas Fieber, Lorenzo Macorini
《工程（英文）》 2019年 第5卷 第2期 页码 243-249 doi: 10.1016/j.eng.2018.11.026
基于刚性与非刚性Square-Twist胞元混合排布的折纸超材料设计与性能编程研究 Article
马家耀, 臧世玺, 陈焱, 由衷
《工程（英文）》 2022年 第17卷 第10期 页码 82-92 doi: 10.1016/j.eng.2022.02.015
相比由完全相同的胞元组成的超材料，由类型和性能均不同的胞元形成的超材料能够实现更大的力学性能调控范围。然而，目前关于此种超材料的几何设计和性能编程方法鲜有报道。本文通过将一系列不同类型的square-twist 折纸胞元进行空间排布，设计了一种新型折纸超材料。进而进行了双轴拉伸实验，实验结果表明该新型超材料的变形能、最大刚度和初始峰值力均可由组成胞元的对应特性叠加得到，并且通过改变胞元类型、数量、几何参数、材料参数可以实现对超材料力学性能的大范围编程调控。此外，对具有固定胞元数量的超材料，通过改变山-谷线折痕的排布可以得到胞元类型与数量不同的一系列超材料，从而实现根据具体需求的力学性能重编程。本工作为可编程折纸超材料的设计提供了新的思路，在机械等工程领域具有广阔的应用前景。
关键词： 折纸超材料 超材料 square-twist折纸 非周期性排布 可编程性
科学中的第五范式——以智能驱动的材料设计为例 Article
冷灿, 唐卓, 周一歌, 田泽安, 黄维清, 刘杰, 李克勤, 李肯立
《工程（英文）》 2023年 第24卷 第5期 页码 126-137 doi: 10.1016/j.eng.2022.06.027
材料科学研究正在进入“机器学习+大数据”为标志的数据驱动范式阶段，预示着以机器学习为代表的智能系统融入传统的材料科学计算在此，本研究通过在天河一号超级计算机系统上构建的为催化材料专门设计的典型平台案例，生动地阐明了第五范式的本质，旨在促进第五范式在其他领域的发展。
关键词： 催化材料 第五范式 智能驱动 机器学习 跨学科专家的协同效应
龙震海,王西彬,王好臣
《中国工程科学》 2004年 第6卷 第10期 页码 28-31
在切削速度范围157～1000 m/min内，综合应用析因试验与速度单因素试验，对航空用难加工材料2Cr13马氏体不锈钢进行了高速干式铣削试验。研究结果表明，高速切削马氏体不锈钢材料时，切削速度和每齿进给量之间的交互作用对切削力有显著影响；铣削深度和每齿进给量之间的交互作用在切削力响应信号中表现为低频周期信号；低频周期信号与高频信号叠加后，其波形的振幅将会增大
标题 作者 时间 类型 操作
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