基础理论与关键科学问题探究

材料智能化制备与成形加工涉及的基础理论与关键科学问题多而且复杂，有待深入研究和解决，主要研究内容应该包括以下几个方面。

1）材料智能化制备与成形加工相关基础理论，如形变机理、应力应变关系、变形力学理论等。

2）材料微观组织演化的模拟与性能预报，包括基于知识的智能化制备与成形加工过程模型的建立，材料微观组织演化的精确模拟，材料相关性能的预测，缺陷的产生及演化模拟等。

3）材料制备与成形加工在线检测、决策规划以及控制技术，包括原位微观组织与性能的检测及其传感器设计和应用，基于过程模型的在线智能决策系统的开发，工艺参数与微观组织和相关性能的在线控制及反馈技术，在线确定摩擦因数的方法等。

4）材料设计智能专家系统，主要由具有自学习、自维护功能的材料知识库和数据库以及公式库、推理机等组成。

5）材料智能化制备与成形加工的集成技术，包括材料智能化制备与成形加工单元技术的集成，材料设计智能专家系统与过程模型的一体化，材料智能化制备与成形加工模式与系统的研究等。

6）材料智能化制备与成形加工的关键装备。(www.xing528.com)

要解决以上问题，需要重点研究以下关键科学问题：

1）材料制备与成形加工过程的非定常和非线性问题，主要体现在材料变形状态、摩擦条件及材料参数变化的不确定性，材料组织和性能及物理量、环境影响、工艺参数的非定常性，材料物理非线性、几何非线性和边界条件非线性问题。

2）材料制备与成形加工工艺中的科学问题，包括材料组织—性能—工艺之间的关联、组织性能与变形行为的关系，基于知识的材料智能化制备与成形加工工艺规划方法，基于过程模型的材料智能化制备与成形加工工艺优化等。

3）基于人工智能的过程模型建立以及精确仿真，重点研究基于知识的智能化制备与成形加工过程模型的建立，材料微观组织演化的精确仿真。

4）材料智能化制备与成形加工过程的多因素作用、多尺度控制综合理论，包括多场作用下的材料变形行为，材料制备与成形加工过程多尺度模型的建立与集成，多因素与多目标综合控制理论与方法。