2020-08-13 16:48 來源:澎湃新聞·澎湃號·政務
2020年8月12日,中國力學學會第109次青年學術沙龍在騰訊會議室線上舉行。本次活動由中國力學學會主辦、天津大學承辦。本次沙龍活動的主題為「力學學科創新與產業化」,得到中國科協青託沙龍項目的支持。來自多家科研單位的近500名力學科研工作者參加了本次活動。
沙龍開幕式由中國力學學會青年託舉人才王豔鋒副教授主持。
中國力學學會副秘書長陳玉麗教授對天津大學為這次沙龍活動付出的辛勤工作表示感謝。她指出此次沙龍的三個特別之處,一是特別青年,沙龍得到了中國科協青託沙龍項目的支持,由青託入選者作為發起人召開;二是特別力學,沙龍的主題充分體現了力學學科的特點,是真正的頂天又立地的學科,揭示自然規律,又能造福人類;三是特別高端,是在疫情防控特殊時期舉辦的雲端沙龍。她希望廣大青年朋友為如何更好地組織青年學術沙龍提出寶貴建議。
天津大學機械工程學院副院長柯燎亮教授在講話中表示非常榮幸能夠協助中國力學學會來組織這次學術活動。青年沙龍是中國力學學會一個重要品牌,伴隨著力學界很多老師,尤其是青年老師的成長,留下了很多美好的回憶,希望更多的青年學者能夠通過學會的平臺快速成長,也歡迎各位老師有機會來天津大學進行交流和指導工作。
天津大學力學系主任仇巍教授介紹了天津大學力學學科的發展情況。他從歷史沿革與師資隊伍、專業建設與人才培養、教學體系與教學改革、科學研究與學術交流、學科發展與文化傳承等方面,詳細介紹了天津大學力學系圍繞人才培養建專業,堅持立德樹人重教學,面向國家需求做科研,以多地域優勢謀發展,打造兼具專業能力、實踐能力、交叉創新能力及交流管理能力的新時代人才培養體系,推動工程力學專業建成新工科拔尖人才的培養高地。
沙龍報告環節由中國力學學會副秘書長陳玉麗教授主持。本次活動共邀請了五個學術報告。其中,特別邀請了湘潭大學周益春教授和清華大學馮雪教授兩位資深專家展示力學的創新是如何應用於國家重大需求,如何服務於人類健康、醫療等各個方面。
湘潭大學周益春教授應邀做題為《基於錢學森工程科學理念的科學研究與工程應用——以熱障塗層熱力化耦合失效與調控機制為例》的報告。渦輪葉片是航空發動機最關鍵的核心部件,先進熱障塗層是提高發動機服役溫度切實可行的方法。塗層剝落是巨大的工程難題,是困擾各種重大裝備安全與研製的重大現實問題。周益春教授藉助於錢學森先生的工程科學的思想,從熱障塗層剝落的工程問題中,提煉出熱力化耦合本構與斷裂理論、熱力化耦合環境模擬裝置、熱力化失效失效過程實時表徵3個科學問題進行研究。通過對基礎科學問題的研究,形成了塗層評估與工藝設計能力,再和企業反覆溝通,將工程問題和基礎研究反覆進行迭代,切實解決實際應用中遇到問題。通過幾十年的努力,和行業重要單位形成長期技術協作,建立了我國熱障塗層評估的標準,為塗層研製應用做出了貢獻。
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清華大學馮雪教授應邀做題為《基於力學設計的柔性電子技術》的學術報告。基於巧妙的力學結構設計,在柔性襯底上大面積、大規模集成不同材料體系、不同功能單元,構成可拉伸/彎曲變形的柔性信息器件及電子系統,體現了力學與材料、信息科學的完美結合,改變了傳統無機固體器件剛性的物理形態,已成為國際力學界、材料學界等領域研究的焦點之一。基於研磨力學理論發展了晶圓級晶片漸進式減薄工藝,基於界面斷裂力學提出了界面粘附調控轉印集成技術,結合柔性封裝技術,實現了系統級柔性電路的大規模製造。馮雪教授基於上述技術,研發的可穿戴生理參數監測器件成功服務於運動健康、養老醫療等領域,研發的柔性無線遙感電子系統成功應用於航空、航天、航海、高鐵等重大裝備物聯網。視頻回放地址http://t.cn/A6UOiPsp
復旦大學方虹斌教授做題為《摺紙(Origami)力學超材料超常規力學特性及其在仿生機器人中的應用》的學術報告。摺紙(Origami)結構具有巨大的設計空間、出色的三維成型能力和豐富的摺疊變形模式,為超材料開發提供了無窮的靈感。方虹斌教授在報告中重點介紹了origami力學超材料的設計及其超常規力學特性的發掘和應用。首先,他提出了基於四頂點 (Degree-4 vertex) origami的力學超材料,其具有拉伸/壓縮、面內和面外剪切、彎曲、自鎖(self-locking)等豐富的變形模式。基於自鎖效應設計的origami力學超材料,可以在摺疊—彈性變形之間進行相變切換,從而獲得不同量級的材料剛度,可進一步開發為可編程剛度的力學超材料。建立origami摺疊運動學與晶格轉換之間的關係,表明其在構建和調控晶格方面的出色性質。隨後,提出了基於Miura-ori的多穩態力學超材料,發現了由多穩態誘發的力學二極體效應等超常規力學特性,並將超材料的多穩態特性研究從靜力學拓展到了動力學,揭示了其豐富的強非線性動力學響應。最後,簡要討論了origami力學超材料在仿蚯蚓移動機器人方面的應用。視頻回放地址http://t.cn/A6UOiJ86
中國科學院力學研究所楊子軒副研究員做題為《CAS-Tank: 兩相湍流數值模擬軟體》的學術報告。雙流體運動的數值模擬在科學和工程問題中均有廣泛應用,例如海洋環境,海洋能源,船舶工程等。該問題的數值方法面臨的主要挑戰是如何在高雷諾數的流動中保證計算穩定。楊子軒副研究員在報告中介紹了正在開發中的一款新的CFD軟體Computational Air-Sea Tank (CAS-Tank),該軟體用於模擬具有高密度差以及高雷諾數的雙流體運動。新方法求解強守恆型動量方程以及對流型質量守恆方程,並使用相同的數值格式計算質量通量和動量通量,從而保證了計算穩定性。兩相界面採用耦合距離函數法和體積分數法進行捕捉,既保證了界面法向的準確計算,又保證了兩相的質量守恆。新方法的準確性通過高密度液滴的對流這一經典問題、對高雷諾數下波浪的翻轉破碎以及大壩決堤對建築物的衝擊兩個挑戰性問題進行了驗證。測試結果均表明,和傳統方法相比,新方法在網格解析度較低的情況下也能滿足重要物理量計算結果的網格無關性要求。視頻回放地址http://t.cn/A6UOiYkH
中國力學學會第三期青年託舉人才天津大學王豔鋒副教授做題為《超構材料中的流固耦合力學》的學術報告。聲子晶體/聲學超材料為彈性波傳播的控制,特別是新型聲學功能器件的製作,開闢了一條很有希望的道路。然而對於製作成型的聲子功能材料結構,如何實現對其材料參數或拓撲結構的可靈活調節依然是擺在科技工作者面前的難題。相對而言,由流體和固體組成的流固混合超構材料,由於結構簡單、製作方便,更易實現波動功能的可調控制。王豔鋒副教授的報告將從流固組分三個不同耦合層次,不耦合、邊界耦合和域耦合,介紹課題組的一些研究成果,並對超構材料的實際應用提出一些思考。視頻回放地址http://t.cn/A6UOikML
天津大學汪越勝教授在總結髮言中講到,本次沙龍邀請了比較有代表性的60後和70後的兩位產業化高手的報告,展示出力學不光是做基礎,而且確實可以做應用,並且能從應用走到最後的產業化。此外還邀請了非常年輕的力學界後起之秀的報告,展現出力學本身特點提供的不同科研思路,一是可以堅持做基礎研究,在基礎上往更深的方向探索;二是可以做工程應用,為國家的需求服務。他希望大家在後續的研究工作中,真正能夠頂天立地,從上天到入地到下海,都可以施展自己的才華。
原標題:《中國力學學會第109次青年學術沙龍紀要》
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