極端機制力學學科作為力學學科的新機遇，有望在國家2024年中長期科技發展規劃的基礎科學發展戰略中占有一席之地，使力學在科技發展的新階段能夠更全面地通過自身發展， 更好地服務國家戰略需求，促進其他學科發展。不出所料，極端力學研究有望在未來的以下方向取得領先成果
1. 極端工況下的材料和結構力學
材料和結構在非常規溫度、天氣和重力場、強動載荷、強腐蝕、超高壓、超電磁場和輻照場等極端服役條件下的力學響應與常規工況有顯著差異，表現出非平衡、非穩態、多場、多介質、多尺度強耦合的特點，涉及力學、物理、化學、 地質、材料、環境等學科和重大領域涉及核電、船舶船舶、航空航天、國防與安全等。亟需開發新的實驗技術、理論模型和模擬方法，以揭示極端服役條件下材料和結構力學響應的新現象、新效應和新規律。
2. 極端材料本構性質及其綜合結構和功能的設計與表徵。
具有超硬度、超韌性、超延展性、超靈敏度、超物理效應等新材料（包括細胞、組織、器官）和結構功能的一體化設計與表徵，涉及材料結構基因、機器學習、增材製造等新興方向，以及醫療健康、新能源、感測器器件等前沿領域。 亟需發展遠離平衡和力學-生物-化學-熱多過程耦合的材料、結構和功能的一體化設計與表徵方法，以及基於人工智慧的多場、多尺度本構與強度理論、強度與壽命方法。
3. 非常規時空尺度上材料和結構的力學效能和輸運。
材料和結構在非常規空間尺度（超大空間結構、微納結構等）和非常規時間尺度（超高速、超高週期疲勞等）的運動、變形和破壞過程以及物質的複雜輸運涉及多尺度、多型強非線性等共性科學問題，亟需在非常規時空尺度上發展物質第一性原理理論， 氣-液-固相互作用動力學、湍流與粒子相互作用理論、材料與結構在時空尺度上的變形與破壞機理、非常規時空尺度原位測量技術、超大型結構動力學模型等。
4.極端力學的基本理論和計算與優化方法。
極端力學問題具有跨尺度、多場耦合、多介質、多重非線性、強不連續性、非光滑性、非平衡性等特點，需要超越傳統物理、化學、材料與力學等學科的理論體系，建立新的理論和計算方法，蘊含重大的理論突破和原創性創新機遇。 亟需發展多場多媒體強耦合多強非線性計算方法和獨立軟體、多功能多層次材料結構整合設計與優化方法，這些方法與平衡介質力學理論和跨時空尺度問題相去甚遠。
5. 極端條件下多物理場耦合的流動機理與控制。
高馬赫數、高雷諾數等極端條件會導致高溫氣體效應、氣體表面材料化學反應、高瞬態不定常等複雜的理化過程，強烈影響轉變、湍流、燃燒、氣動熱和氣動雜訊的產生機理和演化機理。 亟需發展非定常非平衡化學反應流、稀薄氣體流的理論與計算方法、氣動布局與流動控制綜合優化設計技術、跨尺度多場流固耦合分析方法、超音速燃燒理論與推進技術等。
本文摘自《中國學科發展戰略：極端力學》（中國科學院主編）。 北京： 科學出版社， 20241）《力學第一章》一書，書名由編者新增。
中國學科發展戰略）。
isbn 978-7-03-076495-9
責任編輯：朱萍平、孔曉輝。
極端力學起源於力學研究與科技進步的相互促進，是一門研究物質在極端服役條件下的極端效能和響應規律的科學。 本書系統介紹了極端服役環境下的材料與結構力學、極端自然環境力學、極端效能材料、極端時空尺度力學、極端流動與輸運、極端條件下的實驗與試驗、極端力學的基本理論、方法和數值模擬等前沿內容，總結了力學的發展現狀和主要挑戰。
本書不僅能幫助科技工作者了解極端力學的理論基礎、核心技術和最新研究進展，而且為科技管理部門決策提供重要參考，也是大眾了解力學發展新前沿、新熱點的重要讀物。
本文編輯：劉思丹）。
一起閱讀科學！
科學出版社微訊號：sciencepress-cspm
專業品質與學術價值
原創、易讀、科學品味
科學出版社**不
硬核有材料視聽科學
傳播科學，歡迎您點亮星星，喜歡，看著