袁龙蔚

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袁龙蔚，1928年4月12日出生于北京，流变学家，中国流变学研究的开拓者之一。倡导缺陷体流变学、加工工艺流变学、中医基础理论流变学三个新的分支学科。运用新技术于材料破坏过程中裂尖断裂过程区内形成的温度场、位移场、质量场、磁场的变化规律，建立了缺陷体流变学的基本理论框架，应用于水电站混凝土大坝的裂纹扩展分析及加固处理获得成功。

目录

科技成就

缺陷体流变学

早在1980年前后，袁龙蔚扬弃国际已有的线弹性、弹塑性及粘弹性断裂力学理论，由于裂纹扩展过程中有热传导和熵产生，所以旧理论的若干前提假设与热力学不相容。他认为材料的局部损伤是用缺陷而不是用强度来表征，时间因素不可忽略，代表性单元中的损伤演化首先要依损伤基元类型[微孔洞损伤与汇合、微裂纹损伤与临界串接、界面损伤（含滑错、空穴化与断裂）及变形局部化带与沿带损伤]来选择一个最佳描述损伤现象的尺度，各类损伤间的相互作用有着重要影响。因此，在局部化的同时，平均化亦显得极为重要。基本方程的整体形式向局部形式推导时，反映裂尖过程区特性的局部化剩余不容忽视。

首次提出细观损伤演化过程与宏观裂纹扩展过程具有如下共同特性：

1.含缺陷流变性材料破坏过程是具有微结构不连续体系的非平衡态统计热力学相容的一个非线性流变动力学过程。

2.内部各种不同尺度、不同类型的细观缺陷呈现无序分布，相关缺陷间的相互作用形成集体协同效应。

3.在破坏过程中，细观缺陷周围和宏观主裂纹端部均形成局域非均匀温度场，故热-力耦合效应不容忽视。

4.细观缺陷导致宏观主裂纹端部过程区几何形貌发生变化，经常表现为非线性的裂纹扩展形貌。

5.演化过程中，细观缺陷汇合算子与闭合算子间的关系符合微观物理学中的费米（Fermi）对易关系，而相关缺陷的汇合条件可由非线性流变动力学参量ξc确定，ξc则取决于刘维尔（Liouville）算子的非对角化特征。

6.破坏过程中，材料的内部电子与电子、电子与声子、声子与声子之间的相互作用造成相关细观缺陷与周围分子键间动量、能量的交换，从而热量以波的形式传播。

7.含缺陷流变性材料在其破坏过程中的能量耗散是以流变变形功、宏观动态裂纹扩展、细观损伤演化、扩展裂纹的耗能尾区等多种形式进行的，因而流变性与耗散性是材料破坏过程的本质特征。

以上几点认识构成了缺陷体流变学的基本框架，突出了时间、温度、流变、耗散四项基本要素。理论成功地应用于柘溪水电站混凝土大坝的防裂纹扩展措施，获国家级科技进步三等奖及能源部一等、水利部二等科技进步奖，并获湖南省1988年十大科技成果奖。

加工工艺流变学

1984年，袁龙蔚首次提出金属材料的组织超塑性变形，其本质是晶界流态化区产生粘塑性流变变形的新观点，认为熔体不定常流动是引起温度脉动的重要起因，而流动状态则有温度梯度在重力场作用下引起的浮力流动、晶体旋转引起的强迫对流及自由表面上表面张力梯度引起的流动。实验证明，采用交替加载技术可发挥超塑性的潜力和缩短超塑性成形时间。在进行超塑性材料通过锥形模口的稳态拉丝和挤压工艺以及吹膜工艺等流态场的流变学理论研究后，袁龙蔚提出流变铸造和蠕变成型两种热流变加工新工艺。红箭8号运载火箭弹托和运7直升飞机发动机轴流叶轮的加工实践表明，新工艺具有如下优点：充填型腔性能好，采用复合挤压力可以在一次成型中获得形状复杂、薄壁、高筋的构件，适用温度范围较广且不受合金种类限制，构件整体具有较均匀的机械性能，总收缩量降低，减少裂纹产生的可能性，表面光洁度改善，压铸模具寿命及铸件尺寸精度有较大提高。可见，“加工工艺流变学”这一新分支学科的创建，对发展宇航、航空及兵器工业具有重要意义。

中医基础理论流变学

袁龙蔚创建的第三个新分支学科“中医基础理论流变学”从泛系理论入手，为构成微模拟，研究了流变性物质元的泛对称，再通过泛系投影构成宏模拟，宏微两个层次的模拟构成流变学理论模型。在此基础上，根据中医脉象的病理成因，将临床常见的27种病理脉象分成虚症脉象和实症脉象两大类，以能给予医生指感的入射脉动效应显著与否为主要标志，提出血液脉动速度分布和红细胞微旋分布两个基本特征量，应用拉普拉斯变换与有限汉克尔变换的联合变换进行了计算，为中医脉象学及诊断手段的现代科学化奠定了一个量化基础。人体经络是一种生命现象，根据热力学中熵的概念直接建立信息量度，应用数学中的算子谱论，给出人体生物场的数学模型。人体生物场是耗散结构，属热力学开放系统，与自然界的时间性和周期性密切相关；人体经络系统的感传具有微观量子性，生物能粒子传导主要是复杂的生物信息高分子电子流，且以超距传递的弧波为主要形式。从而，从流变学基本理论出发，建立起考虑电磁效应和热力效应的人体生物场场方程以及经络感传的动力学方程。为探讨中医的针灸和针麻原理提出一些新思路。

科学家精神

2020年9月11日，习近平在北京主持召开科学家座谈会并发表重要讲话，他指出：“科学成就离不开精神支撑。科学家精神是科技工作者在长期科学实践中积累的宝贵精神财富。”科学家精神是胸怀祖国、服务人民的爱国精神，勇攀高峰、敢为人先的创新精神，追求真理、严谨治学的求实精神，淡泊名利、潜心研究的奉献精神，集智攻关、团结协作的协同精神，甘为人梯、奖掖后学的育人精神。新中国成立以来，广大科技工作者在祖国大地上树立起一座座科技创新的丰碑，也铸就了独特的精神气质。

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