【正文】 f our pressing study subjects. ler in fast rolling mills 3. 8 Mechanical Behavior of Special Function Materials in the Extraordinary Physical Field Many key elements and parts in material processing machine are often under the circumstance of super strong force field ,temperature field ,electronic magic field and flow field ,and must have the functions of constructing special physical interface. However ,it is difficult for mon single substance material such as metal ,ceramic polymer ,etc. to have both high index of single property and excellent overall quality. Therefore we need to use certain material with new functions for key position[9 ] ,for instance ,multi dimension function gradient material with ultrahigh physical property ,multi dimension function gradient material with intelligence. For these reasons ,it is necessary to study basic law and mechanism of these kind of function material mentioned above ,for instance ,stress (strain) distribution function ,failure mechanism and design criteria of material under the circumstance of extraordinary physical field ,static (dynamic) stiffness and damping ,digitalization design and visualization design of processing system made of gradient function material ,etc ,so that the general mechanics law of element which is under the circumstance of extraordinary physical field and made of anisotropy multi dimension gradient function material is obtained. Nowadays ,material processing science and technology is fing rapidly ahead. A forward looking study aiming at key technology problem of material processing machine will provide theory and technology reserve for manufacturing science and industry of 21st century. 材料制備機械設計理論中的新趨勢和新問題 摘 要 :在全面綜述材料制備機械技術及設備發(fā)展動態(tài)的基礎上 ,提出了研究領域的幾個新問題和發(fā)展方向 ,如通過集成和融合現(xiàn)代相關前沿科學和技術，生產具有超常和特殊性能的新概念材料等 ,并進行了簡要分析和討論 . 關鍵詞 :界面 。制備機械 。原料及其處理過程已經變成了推動人類進步不可缺的一部份。例如：神秘原料功能，半導體材料，原料能量有吸力的材料，在航空領域中占有 70%份額的強力鋁合金4~5um的薄金屬片，用各向異性深沖壓金屬板在 1%以下；電子鋁箔與強耐熱鋁合金已經被應用到航空、宇宙及深海領域中，等等；在原料加工加工領域中不同的時間 段里，材料重要發(fā)展趨勢就這樣形成了： （ 1）在特殊的物理領域里制造原料加工機械，是為了能有特殊的質地結構和輔助性的加工功能。 （ 2）突破傳統(tǒng)的物質限制，將溶化、凝固、造型一體化，然后加熱得到具有特殊功能的原料，這樣就可以降低加工費用。 （ 3）原料加工處理正在向高速、重載和高精度在線控制方向上邁進。由于這些原因，原料加工機械設備設計理論將科學與技術相關聯(lián)的領域有機的結合起來設計生產一中新概念材料加工設備是 可能的。例如：在高溫環(huán)境下能使那些高溫波或者脈沖以超過 104~106K/s的速度冷卻下來；將外表面的凝固、變形合成一體，然后在將超強接觸面應力重新組合成新的分界面；融化的大金屬薄片的湍流；隨機的低頻率磁場用于金屬末加熱的微波、用于大量凝固的超聲波等等都已經被應用了。例 如：禁止在潤滑狀態(tài)下邊界上的搖晃；在特有的摩擦狀態(tài)下的抗震能力；有韌性的連接管的合力穩(wěn)定性和干擾穩(wěn)定性與軸相比更易驅動系統(tǒng)。例如：精確的在線監(jiān)測產品成型；在線監(jiān)測和在線調整產品品質和器具還有在線控制金屬、塑膠成型的程序。簡而言之，擁有特別功能的新概念原料加工設備應該被設計和生產出來。 3．在特殊的物理領域和環(huán)境下金屬材料加工設備的問題和需要學習的內容 由于這些原因和以上提到的背景，如下的一些新的研究主題應該被改進： 連接傳熱裝置和溫度應力場的相界面 當融化金屬處于液體和固體的臨界狀態(tài)時通過連續(xù)的變形和快速凝固，一種全新的微觀結構可以被獲得。關于設計這個設備的基本理論問題是要學習核心傳動系統(tǒng)合能量轉化和建立數(shù)學模型。它們影響著材料加工設備抗摩擦裝置的成型。因此提出了以下的問題：機械裝置的噪聲可能在晃動的界面引起滑動摩擦、不穩(wěn)定狀態(tài)；在高速、重載和邊界潤滑表面和旋轉式噴灌器之間的裝置抑制。 在高壓場條件下非線性接 觸式機械裝置 在大范圍內組建一個超強力壓力場是材料加工設備的一個基本功能。組建一個超強壓力場是最重要的特征之一，也是保衛(wèi)國家獨立最基本的裝備。在強壓力場下設計過程中，將會涉及到設備的設計新理論，例如：非接觸式、非線性摩擦機構。雖然，關于那些大尺寸的、不定的、靜 止的結構在真實空間中是自由變化的，但負荷分配規(guī)律是不能決定相容性條件。 耦合裝置和在材料加工系統(tǒng)中物理領域內的穩(wěn)定性 隨著系統(tǒng)的功能越來越多元化；許多限制材料加工進度的傳統(tǒng)技術正在不斷的被改善；系統(tǒng)結構也逐漸變得越來越復雜，系統(tǒng)性能變得越來越好。另外，機電的耦合在處理系統(tǒng)中已經超出了傳統(tǒng)的概念；例如，一些奇特的現(xiàn)象（微小 的變化可以引起很大的變化）已經出現(xiàn)；因此，滾筒操作的不穩(wěn)定性可能會導致混亂。因為在控制模型中多種交互作用的存在，根據(jù)退耦控制模型而建立綜合框架是必要的；精確的控制基于綜合技術。最優(yōu)化的材料加工技術和材料加工設備意味著實現(xiàn)實質的仿真通過類似的設計和一致的設計是我們學習的主題。因此我們需要在重要部位采用具有新功能的原料；例如：尺度功能有傾向的材料是想當可貴的。 今天，材料加工科學和技術正在快速的向前發(fā)展；把學習的目標瞄準材料加工設備的技術問題將會為 21世紀的制造業(yè)提供