近场动力学（peridynamics）简介及开源代码

力学学科中使用大数据方法，本质上是采用数据提升预测能力，从而取代传统的基于物理原理的模型的准确性。力学信息学（Informatics of Mechanics） ——是一个跨学科的研究领域，结合了力学和信息科学的理论与方法。它主要研究如何利用信息技术（如大数据、人工智能和数值计算）来分析、建模和优化与力学相关的系统和过程。高通量力学测试（High-Throughput Mechanical Testing, HTMT）——是一种高效的力学性能测试方法，旨在快速、大规模、自动化地测试和评估材料的力学性能。通过自动化的实验平台、先进的传感器和数据分析技术，研究者能够在短时间内获得大量的材料性能数据，例如应力-应变曲线、杨氏模量、硬度、断裂韧性等。全场应变测试——通过测量材料表面在加载前后的变形，计算其应变分布。应变场分布图——以颜色图的形式显示应变场的大小和方向（类似于热图）。应变时间序列——显示某一点在加载过程中的应变-时间关系。裂缝路径和断裂模式——通过应变场的变化轨迹，识别裂纹的萌生位置、扩展路径和断裂失稳点。应变集中系数（SCF）——裂纹尖端的应变集中程度（高应变区）。数字图像相关技术（Digital Image Correlation, DIC）——是一种非接触式的全场应变测量技术，用于分析材料表面在加载（如拉伸、压缩、剪切、温度变化等）前后的变形和应变分布。与传统的应变片和应变计测量单点应变不同，DIC可在整个表面上实时测量应变场分布，并提供裂纹萌生位置、扩展路径和应变集中区域的可视化信息。电子散斑干涉技术（ESPI）——是一种基于激光干涉原理的非接触式全场应变和变形测量技术，适用于微小变形的高灵敏测量。光弹性法——是一种基于光的双折射现象来测量材料内部的应力分布的技术。该技术通常用于透明材料的应力分析。红外热成像法（IRT）——是一种基于热辐射原理的非接触式测量技术，用于监测材料表面温度场的变化，进而评估应变和裂纹扩展。X射线CT——通过X射线断层扫描，重建样品的内部3D结构。可用于无损检测岩石裂纹的扩展路径和裂纹体积。中子衍射——用于测量晶格的应变变化，用于评估残余应力和内部应力场。中子穿透能力强，适合测量大块金属或岩石的应变分布。数字孪生（Digital Twin, DT）——是一种虚实融合的前沿技术，通过在数字空间中创建与物理对象、过程或系统的“虚拟镜像”，以实时同步数据、仿真预测和优化决策。简而言之，数字孪生=物理实体 + 虚拟模型 + 实时数据交互。动态数据驱动 (Dynamic Data-Driven) 系统——是一种基于实时数据反馈的建模和仿真技术，它通过将实时数据注入数值模型中，从而动态更新、校正和优化物理系统的仿真模型。相比于传统的静态模型（模型参数固定不变），动态数据驱动模型（DDDAS, Dynamic Data-Driven Application Systems）具有实时更新、动态反馈和自我修正的能力。结构健康监测（Structural Health Monitoring, SHM）——是一种实时监测和评估结构物理状态的技术，通过传感器网络和数据分析，检测和预测结构的损伤、疲劳和退化情况，以便提前预警、优化维护和延长结构使用寿命。数据驱动的湍流建模——是一种利用数据科学和机器学习（ML）方法来构建和改进湍流模型的技术。与传统的基于雷诺平均纳维-斯托克斯（RANS）方程和大涡模拟（LES）的物理建模方法不同，数据驱动的湍流建模依赖实验数据、数值模拟数据（如DNS数据）和大规模数据集，通过机器学习算法自动发现湍流模型的未知项或优化模型参数。 来源：STEM与计算机方法