探索机械与材料的深度融合之路

对话 Machines 期刊编委——天津大学化工学院 陈刚教授

本期人物专访，Machines 期刊非常荣幸地邀请到了期刊编委——天津大学化工学院陈刚教授。此次访谈中，陈教授分享了本研究领域最新动态以及对于开放获取出版的个人见解。

受访人简介

陈刚 教授

天津大学 化工学院

Machines 期刊编委

陈刚，天津大学讲席教授，博士生导师。长期从事材料疲劳与断裂方面的应用基础研究工作，在材料与装备的性能评测原理及方法、强度及可靠性评价、长寿命设计理论等方面取得了一定的创新性成果。

近年来，主持包括2项国家重点研发计划课题和6项国家自然科学基金项目在内的多个国家级项目。发表SCI论文150余篇，以第一/通讯发表SCI论文81篇，SCI他引2625次，H指数为27，授权专利49项，软件著作权21项，7项专利实现成果转化，所研发装置在百余个科研院所应用。入选教育部长江学者特聘教授，全国石油和化工优秀科技工作者和全国创新创业优秀博士后，荣获天津市技术发明一等奖等多项荣誉。现任中国化工学会化工机械专业委员会委员，中国材料研究学会疲劳分会理事，中国力学学会MTS专委会委员，中国机械工程学会材料分会青年委员会主任，担任国际期刊Green Energy and Environment、International Journal of Mechanics and Design和国内期刊《化工机械》编委，Energies、Advances in Mechanical Engineering客座编辑。

访谈内容

• 提问：陈教授，您好！非常感谢您接受我们的专访。首先，能否请您简单介绍一下您目前的主要科研工作？

我主要从事材料疲劳与断裂、承压装备寿命设计和可靠性评定等方面的研究工作，发展了微观-介观-宏观多尺度原位力学测试方法，提出了复杂加载条件下耦合损伤的循环粘塑性本构模型，建立了高温承压装备的寿命设计方法与棘轮边界评定方法，研究成果为评价与提升严苛环境下承压装备的可靠性提供指导。

• 提问：那么是什么吸引您进入到科学领域呢？

其实我进入科学领域，最初是源于对世界的好奇心和对解决问题的渴望。从刚接触到各种机械装置和材料制品时，我就对它们的原理和构造充满了兴趣。随着学习的深入，我逐渐意识到材料和机械是紧密相连的，机械的性能很大程度上取决于所使用的材料。而高性能、高可靠性的材料能够显著提升机械的性能和使用寿命，这对于工业生产和社会发展都有着极其重要的意义。于是，我便立志投身于材料与机械领域的研究，希望通过自己的努力，能够在这个交叉领域取得一些突破，为相关产业的发展做出贡献。

• 提问：您在科研过程中遇到过哪些困难和挑战呢？您是如何克服它们的？

科研过程中确实会遇到各种困难和挑战。首先，材料与机械领域的研究往往涉及到复杂的物理和化学过程，实验难度较大，需要投入大量的时间和精力。例如，在进行材料性能测试和寿命评估时，需要精确控制实验条件，确保实验结果的准确性和可靠性。这就需要我们不断优化实验方案，提高实验技术水平。

其次，跨学科的研究背景也带来了一定的挑战。我们需要掌握材料科学、机械工程、力学、数学、化工、控制等多个学科的知识，并将它们有机地结合起来。这就要求我们不断学习和更新知识，与不同领域的专家进行合作和交流，拓宽研究视野。

再者，科研过程中还需要面对激烈的竞争和不断变化的研究方向。为了保持研究的前沿性和创新性，我们需要密切关注国内外的研究动态，及时调整研究方向和策略。同时，我们也需要培养团队的协作精神和创新能力，鼓励团队成员提出新的想法和方法，共同攻克科研难题。

• 提问：作为期刊的编委，您如何评价 Machines 期刊？

Machines 期刊近几年在质量上不断向上发展，持续往高水平期刊方向靠拢，归功于期刊编辑部和学术编辑们认真负责的态度，严格把控文章的质量，保证了期刊的高效运转。为了进一步提升期刊的学术影响力与品质，我们不妨考虑采取一些积极有效的策略。一方面，可以诚挚地邀请业内资深专家撰写高质量的综述文章。此外，我们还可以考虑策划推出特刊，邀请行业内的知名学者赐稿，以丰富期刊的内容。始终将提升期刊的影响因子和在中国科学院分区中的表现作为核心目标，致力于构建一个良性的发展循环，让期刊在学术领域中不断发展壮大。

在宣传方面，我们有必要进一步拓宽宣传渠道，加大宣传力度，不断提升期刊的知名度，让更多优秀的学者和研究人员了解 Machines 期刊，从而吸引更多的优质稿件，提升期刊的整体影响力。

同时，我建议 Machines 期刊能够定期举办编委会，为学者们搭建一个交流学术思想、分享研究成果的平台，促进学术交流与合作，共同推动期刊的发展。

• 提问：您认为 Machines 期刊的相关发文领域中，未来还有哪些研究方向值得深入探索呢？

这是一个很好的问题。材料与机械领域是一个不断发展和创新的领域，未来有许多值得深入探索的研究方向。

首先，随着智能制造和工业4.0的推进，材料的智能化设计和制造将成为一个重要趋势。如何通过先进的材料科学技术，开发出具有自感知、自诊断、自修复等智能特性的材料，以满足机械装备在复杂工况下的高性能和高可靠性要求，是一个极具挑战性的课题。

其次，极端环境下的材料与机械性能研究也是一个关键方向。例如，在深海、太空、极寒极热等极端环境下，材料和机械的性能会发生显著变化。深入研究这些极端环境下的失效机制和性能优化方法，对于开发适用于极端环境的高性能机械装备具有重要意义。

此外，跨学科的融合研究也将是未来的一个重要趋势。材料科学与机械工程、物理学、化学、生物学等多学科的交叉融合，将为解决复杂的工程问题提供新的思路和方法。例如，生物材料与机械工程的结合，可能会催生出具有生物相容性和自适应性的新型机械装置，为医疗器械等领域带来革命性的变化。

• 提问：您对于Open Acess (开放获取) 有什么看法？

OA (Open Acess) 模式使研究成果免费向全球开放，增加了论文的可见性和引用率，有助于扩大研究影响力。这种模式消除了获取障碍，促进了学术交流与合作，推动了科研进展；让公众更容易获取科研成果，增强了科学传播和社会参与。OA出版是开放科学的重要组成部分，有助于推动科研透明度和可重复性。

但与此同时，OA期刊通常向作者收取文章处理费用 (APC)，这可能给部分研究者带来经济压力；且部分OA期刊存在质量控制问题，影响了OA的声誉。传统评价体系仍以订阅期刊为主，开源期刊的认可度有待提升。

对于我而言，我认同OA模式的优势，认为它符合科研发展趋势；作为编委，我也会严格把控稿件质量，确保期刊的学术水准。从期刊的角度，需要清晰说明APC标准、减免政策等，一如既往的严格执行同行评审，确保学术质量。也要通过组织专题、推广优秀论文等方式提高期刊知名度。

总之，OA模式为科研传播带来了新机遇，尽管面临挑战，但通过各方努力，OA模式将推动科研更加开放和高效。

• 提问：您对有志于从事材料与机械领域研究的学生有什么建议呢？

对于有志于从事材料与机械领域研究的学生，我有几点建议。首先，要培养扎实的专业基础知识。材料科学和机械工程都是复杂的学科体系，需要学生在本科阶段就打下坚实的基础。除了掌握专业知识外，还要注重培养跨学科的知识和技能，例如学习一些力学、数学、物理学等相关课程，为今后的跨学科研究做好准备。

其次，要注重实践能力的培养。材料与机械领域的研究离不开实验和实践。学生应该积极参加实验室的科研项目和实践活动，通过实际操作和实验研究，加深对专业知识的理解和掌握。同时，也要学会使用先进的实验设备和分析软件，提高实验技能和数据分析能力。

最后，要保持对科研的热情和好奇心。科研工作往往需要长时间的投入和不懈的努力，只有保持对科研的热情和好奇心，才能在面对困难和挑战时坚持不懈。同时，要培养创新思维和独立思考的能力，敢于提出新的观点和方法，勇于探索未知领域。

• 提问：陈教授，非常感谢您接受我们的专访，分享了这么多宝贵的经验和见解。相信您的经历和建议会对很多学生和科研人员产生启发和帮助。

不客气，很高兴能和大家分享我的科研经历和想法。希望我的回答能够对大家有所帮助，也祝愿更多有志之士能够投身于材料与机械领域的研究，共同推动这一领域的发展和进步。

Machines 期刊介绍：https://www.mdpi.com/journal/machines

主编：Antonio J. Marques Cardoso, University of Beira Interior, Portugal

主要发表机械设备故障诊断和预测、机械设计、机电一体化、机器人、叶轮机械、控制及自动化、电机和驱动器、先进制造等领域的最新学术成果。

2023 Impact Factor：2.1

2023 CiteScore：3.0

Time to First Decision：15.5 Days

Acceptance to Publication：2.6 Days