2023年7月14日，江蘇省研究生“低碳·高韌·智能”土木工程暑期學(xué)校迎來了第五天的活動。
去年暑期學(xué)校期間，必贏3003no1線路檢測中心和中國科學(xué)院力學(xué)研究所簽訂了聯(lián)合培養(yǎng)協(xié)議。為進(jìn)一步落實(shí)雙方的共建協(xié)議，加深交流與合作，以此次活動為契機(jī)，共邀請了力學(xué)所6位專家學(xué)者為學(xué)員們上課。報(bào)告由必贏3003no1線路檢測中心趙愛國教授主持。上午，中科院力學(xué)研究所的彭慶研究員、李飛研究員、李玉瓊研究員，以及必贏3003no1線路檢測中心必贏3003no1線路檢測中心的岳健廣教授、趙愛國教授和祝曼副教授分別為學(xué)員們帶來了精彩的學(xué)術(shù)報(bào)告。
彭慶研究員做了題為《跨尺度模擬氫脆》的報(bào)告。他首先向?qū)W員們介紹了中科院力學(xué)研究所的研究方向和人員情況。接著，他從泰坦尼克號事故的角度講解了氫脆問題對金屬材料韌性的重要影響。由于氫脆問題的理論描述基于量子力學(xué)，并需要考慮大量原子，所以計(jì)算量非常龐大。為了解決這個(gè)問題，彭研究員將有限元思想與密度泛函理論相結(jié)合，開發(fā)了多尺度數(shù)值模擬方法，揭示了氫脆發(fā)生的機(jī)理。他還結(jié)合理論分析成果，提出了防止氫脆的方法，例如涂層噴涂等。最后，彭研究員鼓勵學(xué)員們參與必贏3003no1線路檢測中心和力學(xué)研究所的研究生聯(lián)合培養(yǎng)，為國家重大項(xiàng)目的研究做出貢獻(xiàn)。
岳健廣教授做了題為《3D打印混凝土材料及預(yù)應(yīng)力增韌構(gòu)件力學(xué)性能研究》的報(bào)告。岳教授從國家需求和行業(yè)發(fā)展背景出發(fā)，介紹了3D打印混凝土在應(yīng)用和研究方面的進(jìn)展。他對3D打印混凝土的強(qiáng)度和韌性問題進(jìn)行了研究，并建立了混凝土材料的彈塑性本構(gòu)模型。此外，他利用基于有限元的凝聚單元模擬分析了混凝土的界面脫粘問題，并結(jié)合機(jī)器學(xué)習(xí)模型對混凝土的強(qiáng)度進(jìn)行了預(yù)測。岳教授的報(bào)告內(nèi)容深入淺出，給學(xué)員們帶來了很多啟發(fā)，并引發(fā)了熱烈的討論。
李飛研究員做了題為《面向工業(yè)排放及航空航天動力系統(tǒng)的光譜測量技術(shù)》的報(bào)告。他向?qū)W員們展示了高超音速飛行器的發(fā)展情況和應(yīng)用前景，并詳細(xì)介紹了中科院力學(xué)研究所近年來在高超音速風(fēng)洞設(shè)備和技術(shù)方面的進(jìn)展以及國際領(lǐng)先優(yōu)勢。他還探討了光譜測量技術(shù)在高馬赫數(shù)飛行中的研究進(jìn)展。最后，與學(xué)員們進(jìn)行了深入交流，討論了空氣中顆粒物對光譜測量的影響等問題。
趙愛國教授做了題為《力學(xué)/聲學(xué)超材料在減震降噪中的應(yīng)用》的報(bào)告。他詳細(xì)介紹了超材料的歷史和應(yīng)用場景，并介紹了他的課題組通過結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)水下聲學(xué)隱身的成果。此外，他還改良微結(jié)構(gòu)以降低制造成本。課題組還設(shè)計(jì)了可恢復(fù)碰撞吸能材料，具有負(fù)剛度等超常規(guī)力學(xué)特性。此外，針對潛艇隔震降噪問題，設(shè)計(jì)了一種正交各向異性的隔震材料，在不降低橫向剛度的前提下，能夠有效降低縱向震動。趙教授的報(bào)告內(nèi)容涵蓋面廣，細(xì)致入微，引起了學(xué)員們的濃厚興趣。
李玉瓊研究員做了題為《月壤原位力學(xué)探測、解譯與模型構(gòu)建研究》的報(bào)告。他介紹了我國在月球探測領(lǐng)域取得的重要進(jìn)展，成功采集了月壤樣本，為月球研究奠定了重要基礎(chǔ)。李研究員詳細(xì)介紹了他的課題組在月壤原位力學(xué)探測、解譯和模型構(gòu)建方面的最新研究成果，并鼓勵學(xué)員們努力學(xué)習(xí)，為國家深空探測事業(yè)貢獻(xiàn)力量。李研究員的報(bào)告內(nèi)容細(xì)致全面，引起了學(xué)員們的濃厚興趣，極大地拓寬了他們的視野。
祝曼副教授做了題為《復(fù)合材料多層級界面力學(xué)行為實(shí)驗(yàn)表征及模擬》的報(bào)告。她首先介紹了復(fù)合材料的基本概念、應(yīng)用場景和研究熱點(diǎn)。隨后，她介紹了她的課題組今年來所開發(fā)的復(fù)合材料界面力學(xué)行為本構(gòu)模型，并與有限元結(jié)果和經(jīng)典模型進(jìn)行了對比驗(yàn)證。祝老師還介紹了在疲勞分層實(shí)驗(yàn)表征方面的最新研究進(jìn)展。最后，與學(xué)員們討論了有關(guān)有限元界面厚度選擇方面的問題。
下午，中科院力學(xué)研究所的王軍研究員、劉起立研究員、吳先前副研究員，以及必贏3003no1線路檢測中心的李枝軍教授、劉闖副教授、李少琪副教授和王永超老師相繼做了精彩紛呈的報(bào)告。
李枝軍教授做了題為《新型開口肋正交性鋼橋面板疲勞性能實(shí)驗(yàn)研究》的報(bào)告。他介紹了工程中疲勞裂縫的危害，并基于聲發(fā)射技術(shù)提出了疲勞裂紋識別方法，利用機(jī)器學(xué)習(xí)和有限元預(yù)測裂縫。通過實(shí)驗(yàn)對疲勞裂縫萌生和擴(kuò)展過程進(jìn)行了詳細(xì)分析，并借助深度學(xué)習(xí)對裂縫進(jìn)行了預(yù)測。此外，他還介紹了利用數(shù)字圖像相關(guān)技術(shù)對裂縫形態(tài)進(jìn)行識別的方法，并結(jié)合應(yīng)變位移數(shù)據(jù)。李教授的報(bào)告對工程應(yīng)用具有重要意義，為學(xué)員們今后在該領(lǐng)域的工作和研究提供了理論基礎(chǔ)。
王軍研究員做了題為《界面結(jié)構(gòu)強(qiáng)韌鎳基合金探索》的報(bào)告。他首先介紹了課題組各位同學(xué)對該研究的貢獻(xiàn)，并介紹了研究生培養(yǎng)情況。為了提高材料的力學(xué)性能，人們很早就提出了合金的概念，但也產(chǎn)生了大量廢料，他指出了發(fā)展新型合金的重要性。王研究員介紹了基于實(shí)驗(yàn)和模擬的塑性區(qū)增長、位錯(cuò)傳播和界面結(jié)構(gòu)強(qiáng)韌機(jī)理，并給出了量化界面增硬效果的機(jī)理。王研究員的報(bào)告內(nèi)容詳細(xì)全面，拓寬了學(xué)員們對材料微結(jié)構(gòu)方面的知識面。
劉起立研究員做了題為《激光誘導(dǎo)熒光技術(shù)在高速湍流燃燒研究中的應(yīng)用》的報(bào)告。他介紹了臨近空間的概念和發(fā)展歷史，并介紹了臨近空間在民用和軍事方面的應(yīng)用場景，以及高超聲速飛行時(shí)代的到來和高超聲速吸氣式推進(jìn)技術(shù)。高超聲速流動與燃燒的相互作用非常復(fù)雜，測量面臨著巨大的挑戰(zhàn)。劉研究員介紹了激光誘導(dǎo)熒光技術(shù)的基本原理、應(yīng)用案例以及最新的研究進(jìn)展和未來發(fā)展方向。
劉闖副教授做了題為《基于機(jī)器學(xué)習(xí)的非均質(zhì)力學(xué)參數(shù)識別》的報(bào)告。他介紹了頁巖氣的巨大開發(fā)前景，以及目前主要的開采技術(shù)，并指出儲藏非均質(zhì)性是影響儲藏改造效果的重要因素。接下來，劉老師介紹了他的課題組開發(fā)的基于域分解的卷積物理神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（cv-PINN），并展示了該網(wǎng)絡(luò)在計(jì)算精度和速度方面的優(yōu)勢。他還展示了機(jī)器學(xué)習(xí)模型在幾何不規(guī)則、非均質(zhì)樣件彈性參數(shù)識別、水力裂縫形態(tài)預(yù)測，以及大尺度儲藏非均勻力學(xué)參數(shù)反演上的應(yīng)用。
吳先前副研究員做了題為《剪切增稠流體的動態(tài)力學(xué)性能》的報(bào)告。他從剪切增稠流體（STF）的吸能機(jī)制、STF沖擊拉伸誘導(dǎo)增稠效應(yīng)、沖擊波傳播與衰減規(guī)律，以及STF與輕質(zhì)材料耦合吸能行為等幾個(gè)方面介紹了剪切增稠流體的動態(tài)力學(xué)性能。他還闡述了固體和流體之間的轉(zhuǎn)變、粘性液體的動態(tài)拉伸效應(yīng)、瞬態(tài)拉伸固化的物理機(jī)制，以及STF固體碎裂行為。吳老師還展示了顆粒相互作用機(jī)制，并對冰的力學(xué)動態(tài)性能方面的研究進(jìn)行了展望。
李少琪副教授做了題為《磁流變膠動態(tài)力學(xué)性能與觸變性》的報(bào)告。李老師介紹了磁流變膠的基本概念、動態(tài)力學(xué)性能和應(yīng)用場景，并從材料制備與測試、建模與驗(yàn)證，以及模型泛化等方面對其進(jìn)行了全面介紹。他還展示了磁流變減震器在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用，并探討了減震器的耐久性問題。李教授的報(bào)告內(nèi)容與工程應(yīng)用密切相關(guān)，引起了學(xué)員們的濃厚興趣。
王永超老師做了題為《無序石墨烯網(wǎng)絡(luò)材料的結(jié)構(gòu)特征和力學(xué)行為》的報(bào)告。王老師介紹了無序石墨烯網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)特征，以及其強(qiáng)度接近理論極限下限的特點(diǎn)。他建立了石墨烯網(wǎng)絡(luò)的力學(xué)模型，模擬了網(wǎng)絡(luò)的形成過程，并探討了石墨烯高強(qiáng)的物理機(jī)理，得出了無序石墨烯網(wǎng)絡(luò)力學(xué)性質(zhì)與結(jié)構(gòu)特征的關(guān)系。王老師的報(bào)告展示了力學(xué)理論在先進(jìn)材料設(shè)計(jì)方面的應(yīng)用。最后，王老師與學(xué)員們討論了石墨烯制備方面的問題。
7月14日共開展了13場精彩學(xué)術(shù)報(bào)告。這些報(bào)告涵蓋了從微納米尺度到宏觀、地下深層儲藏到航空航天、準(zhǔn)靜態(tài)到超高馬赫數(shù)動力學(xué)過程等多個(gè)領(lǐng)域，為學(xué)員們帶來了廣泛而深入的知識和見解。這些報(bào)告不僅拓寬了學(xué)員們的視野，還豐富了他們的知識面，為他們今后的學(xué)習(xí)和研究提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。
作者：劉闖、趙愛國；攝影：謝雅文、陳潤楊；審核：張濤、王俊
彭慶研究員做《跨尺度模擬氫脆》報(bào)告
岳健廣教授做《3D打印混凝土材料及預(yù)應(yīng)力增韌構(gòu)件力學(xué)性能研究》報(bào)告
李飛研究員做《面向工業(yè)排放及航空航天動力系統(tǒng)的光譜測量技術(shù)》報(bào)告
趙愛國教授做《力學(xué)/聲學(xué)超材料在減震降噪中的應(yīng)用》報(bào)告
李玉瓊研究員做《月壤原位力學(xué)探測、解譯與模型構(gòu)建研究》報(bào)告
祝曼副教授做《復(fù)合材料多層級界面力學(xué)行為實(shí)驗(yàn)表征及模擬》報(bào)告
李枝軍教授做《新型開口肋正交性鋼橋面板疲勞性能實(shí)驗(yàn)研究》報(bào)告
王軍研究員做《界面結(jié)構(gòu)強(qiáng)韌鎳基合金探索》報(bào)告
劉起立研究員做《激光誘導(dǎo)熒光技術(shù)在高速湍流燃燒研究中的應(yīng)用》報(bào)告
劉闖副教授做《基于機(jī)器學(xué)習(xí)的非均質(zhì)力學(xué)參數(shù)識別》報(bào)告
吳先前副研究員做《剪切增稠流體的動態(tài)力學(xué)性能》報(bào)告
李少琪副教授做《磁流變膠動態(tài)力學(xué)性能與觸變性》報(bào)告
王永超老師做《無序石墨烯網(wǎng)絡(luò)材料的結(jié)構(gòu)特征和力學(xué)行為》報(bào)告