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中国力学学会第109次青年学术沙龙纪要

作者:棋牌游戏赚钱时间:2020-08-15 23:57

  中国力学学会副秘书长陈玉丽教授对天津大学为这次沙龙活动付出的辛勤工作表示感谢。她指出此次沙龙的三个特别之处,一是特别青年,沙龙得到了中国科协青托沙龙项目的支持,由青托入选者作为发起人召开;二是特别力学,沙龙的主题充分体现了力学学科的特点,是真正的顶天又立地的学科,揭示自然规律,又能造福人类;三是特别高端,是在疫情防控特殊时期举办的云端沙龙。她希望广大青年朋友为如何更好地组织青年学术沙龙提出宝贵建议。

  天津大学机械工程学院副院长柯燎亮教授在讲话中表示非常荣幸能够协助中国力学学会来组织这次学术活动。青年沙龙是中国力学学会一个重要品牌,伴随着力学界很多老师,尤其是青年老师的成长,留下了很多美好的回忆,希望更多的青年学者能够通过学会的平台快速成长,也欢迎各位老师有机会来天津大学进行交流和指导工作。

  天津大学力学系主任仇巍教授介绍了天津大学力学学科的发展情况。他从历史沿革与师资队伍、专业建设与人才培养、教学体系与教学改革、科学研究与学术交流、学科发展与文化传承等方面,详细介绍了天津大学力学系围绕人才培养建专业,坚持立德树人重教学,面向国家需求做科研,以多地域优势谋发展,打造兼具专业能力、实践能力、交叉创新能力及交流管理能力的新时代人才培养体系,推动工程力学专业建成新工科拔尖人才的培养高地。

  沙龙报告环节由中国力学学会副秘书长陈玉丽教授主持。本次活动共邀请了五个学术报告。其中,特别邀请了湘潭大学周益春教授和清华大学冯雪教授两位资深专家展示力学的创新是如何应用于国家重大需求,如何服务于人类健康、医疗等各个方面。

  湘潭大学周益春教授应邀做题为《基于钱学森工程科学理念的科学研究与工程应用——以热障涂层热力化耦合失效与调控机制为例》的报告。涡轮叶片是航空发动机最关键的核心部件,先进热障涂层是提高发动机服役温度切实可行的方法。涂层剥落是巨大的工程难题,是困扰各种重大装备安全与研制的重大现实问题。周益春教授借助于钱学森先生的工程科学的思想,从热障涂层剥落的工程问题中,提炼出热力化耦合本构与断裂理论、热力化耦合环境模拟装置、热力化失效失效过程实时表征3个科学问题进行研究。通过对基础科学问题的研究,形成了涂层评估与工艺设计能力,再和企业反复沟通,将工程问题和基础研究反复进行迭代,切实解决实际应用中遇到问题。通过几十年的努力,和行业重要单位形成长期技术协作,建立了我国热障涂层评估的标准,为涂层研制应用做出了贡献。

  清华大学冯雪教授应邀做题为《基于力学设计的柔性电子技术》的学术报告。基于巧妙的力学结构设计,在柔性衬底上大面积、大规模集成不同材料体系、不同功能单元,构成可拉伸/弯曲变形的柔性信息器件及电子系统,体现了力学与材料、信息科学的完美结合,改变了传统无机固体器件刚性的物理形态,已成为国际力学界、材料学界等领域研究的焦点之一。基于研磨力学理论发展了晶圆级芯片渐进式减薄工艺,基于界面断裂力学提出了界面粘附调控转印集成技术,结合柔性封装技术,实现了系统级柔性电路的大规模制造。冯雪教授基于上述技术,研发的可穿戴生理参数监测器件成功服务于运动健康、养老医疗等领域,研发的柔性无线遥感电子系统成功应用于航空、航天、航海、高铁等重大装备物联网。视频回放地址

  复旦大学方虹斌教授做题为《折纸(Origami)力学超材料超常规力学特性及其在仿生机器人中的应用》的学术报告。折纸(Origami)结构具有巨大的设计空间、出色的三维成型能力和丰富的折叠变形模式,为超材料开发提供了无穷的灵感。方虹斌教授在报告中重点介绍了origami力学超材料的设计及其超常规力学特性的发掘和应用。首先,他提出了基于四顶点 (Degree-4 vertex) origami的力学超材料,其具有拉伸/压缩、面内和面外剪切、弯曲、自锁(self-locking)等丰富的变形模式。基于自锁效应设计的origami力学超材料,可以在折叠—弹性变形之间进行相变切换,从而获得不同量级的材料刚度,可进一步开发为可编程刚度的力学超材料。建立origami折叠运动学与晶格转换之间的关系,表明其在构建和调控晶格方面的出色性质。随后,提出了基于Miura-ori的多稳态力学超材料,发现了由多稳态诱发的力学二极管效应等超常规力学特性,并将超材料的多稳态特性研究从静力学拓展到了动力学,揭示了其丰富的强非线性动力学响应。最后,简要讨论了origami力学超材料在仿蚯蚓移动机器人方面的应用。视频回放地址

  中国科学院力学研究所杨子轩副研究员做题为《CAS-Tank: 两相湍流数值模拟软件》的学术报告。双流体运动的数值模拟在科学和工程问题中均有广泛应用,例如海洋环境,海洋能源,船舶工程等。该问题的数值方法面临的主要挑战是如何在高雷诺数的流动中保证计算稳定。杨子轩副研究员在报告中介绍了正在开发中的一款新的CFD软件Computational Air-Sea Tank (CAS-Tank),该软件用于模拟具有高密度差以及高雷诺数的双流体运动。新方法求解强守恒型动量方程以及对流型质量守恒方程,并使用相同的数值格式计算质量通量和动量通量,从而保证了计算稳定性。两相界面采用耦合距离函数法和体积分数法进行捕捉,既保证了界面法向的准确计算,又保证了两相的质量守恒。新方法的准确性通过高密度液滴的对流这一经典问题、对高雷诺数下波浪的翻转破碎以及大坝决堤对建筑物的冲击两个挑战性问题进行了验证。测试结果均表明,和传统方法相比,新方法在网格分辨率较低的情况下也能满足重要物理量计算结果的网格无关性要求。视频回放地址

  中国力学学会第三期青年托举人才天津大学王艳锋副教授做题为《超构材料中的流固耦合力学》的学术报告。声子晶体/声学超材料为弹性波传播的控制,特别是新型声学功能器件的制作,开辟了一条很有希望的道路。然而对于制作成型的声子功能材料结构,如何实现对其材料参数或拓扑结构的可灵活调节依然是摆在科技工作者面前的难题。相对而言,由流体和固体组成的流固混合超构材料,由于结构简单、制作方便,更易实现波动功能的可调控制。王艳锋副教授的报告将从流固组分三个不同耦合层次,不耦合、边界耦合和域耦合,介绍课题组的一些研究成果,并对超构材料的实际应用提出一些思考。视频回放地址

  天津大学汪越胜教授在总结发言中讲到,本次沙龙邀请了比较有代表性的60后和70后的两位产业化高手的报告,展示出力学不光是做基础,而且确实可以做应用,并且能从应用走到最后的产业化。此外还邀请了非常年轻的力学界后起之秀的报告,展现出力学本身特点提供的不同科研思路,一是可以坚持做基础研究,在基础上往更深的方向探索;二是可以做工程应用,为国家的需求服务。他希望大家在后续的研究工作中,真正能够顶天立地,从上天到入地到下海,都可以施展自己的才华。

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