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(lái)了第五天的活動(dòng)。
去年暑期學(xué)校期間，必贏3003no1線路檢測(cè)中心和中國(guó)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(dòng)為契機(jī)，共邀請(qǐng)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(cè)中心趙愛(ài)國(guó)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(cè)中心必贏3003no1線路檢測(cè)中心的岳健廣教授、趙愛(ài)國(guó)教授和祝曼副教授分別為學(xué)員們帶來(lái)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(hào)事故的角度講解了氫脆問(wèn)題對(duì)金屬材料韌性的重要影響。由于氫脆問(wèn)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(wèn)題，彭研究員將有限元思想與密度泛函理論相結(jié)合，開(kāi)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(lì)學(xué)員們參與必贏3003no1線路檢測(cè)中心和力學(xué)研究所的研究生聯(lián)合培養(yǎng)，為國(guó)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(guó)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(duì)3D打印混凝土的強(qiáng)度和韌性問(wèn)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(wèn)題，并結(jié)合機(jī)器學(xué)習(xí)模型對(duì)混凝土的強(qiáng)度進(jìn)行了預(yù)測(cè)。岳教授的報(bào)告內(nèi)容深入淺出，給學(xué)員們帶來(lái)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(dòng)力系統(tǒng)的光譜測(cè)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(lái)在高超音速風(fēng)洞設(shè)備和技術(shù)方面的進(jìn)展以及國(guó)際領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)。他還探討了光譜測(cè)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(duì)光譜測(cè)量的影響等問(wèn)題。
趙愛(ài)國(guó)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(chǎng)景，并介紹了他的課題組通過(guò)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(duì)潛艇隔震降噪問(wèn)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(dòng)。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(cè)、解譯與模型構(gòu)建研究》的報(bào)告。他介紹了我國(guó)在月球探測(cè)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(cè)、解譯和模型構(gòu)建方面的最新研究成果，并鼓勵(lì)學(xué)員們努力學(xué)習(xí)，為國(guó)家深空探測(cè)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(jí)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(chǎng)景和研究熱點(diǎn)。隨后，她介紹了她的課題組今年來(lái)所開(kāi)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(duì)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(wèn)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(cè)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(kāi)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(shí)別方法，利用機(jī)器學(xué)習(xí)和有限元預(yù)測(cè)裂縫。通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)疲勞裂縫萌生和擴(kuò)展過(guò)程進(jìn)行了詳細(xì)分析，并借助深度學(xué)習(xí)對(duì)裂縫進(jìn)行了預(yù)測(cè)。此外，他還介紹了利用數(shù)字圖像相關(guān)技術(shù)對(duì)裂縫形態(tài)進(jìn)行識(shí)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(duì)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(duì)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(zhǎng)、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(duì)材料微結(jié)構(gòu)方面的知識(shí)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(chǎng)景，以及高超聲速飛行時(shí)代的到來(lái)和高超聲速吸氣式推進(jìn)技術(shù)。高超聲速流動(dòng)與燃燒的相互作用非常復(fù)雜，測(cè)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(lái)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(shí)別》的報(bào)告。他介紹了頁(yè)巖氣的巨大開(kāi)發(fā)前景，以及目前主要的開(kāi)采技術(shù)，并指出儲(chǔ)藏非均質(zhì)性是影響儲(chǔ)藏改造效果的重要因素。接下來(lái)，劉老師介紹了他的課題組開(kāi)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(shì)。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(shí)別、水力裂縫形態(tài)預(yù)測(cè)，以及大尺度儲(chǔ)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(dòng)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(dòng)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(dòng)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(duì)冰的力學(xué)動(dòng)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(dòng)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(dòng)態(tài)力學(xué)性能和應(yīng)用場(chǎng)景，并從材料制備與測(cè)試、建模與驗(yàn)證，以及模型泛化等方面對(duì)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(wèn)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(wú)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(wú)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(guò)程，并探討了石墨烯高強(qiáng)的物理機(jī)理，得出了無(wú)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(wèn)題。
7月14日共開(kāi)展了13場(chǎng)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(chǔ)藏到航空航天、準(zhǔn)靜態(tài)到超高馬赫數(shù)動(dòng)力學(xué)過(guò)程等多個(gè)領(lǐng)域，為學(xué)員們帶來(lái)了廣泛而深入的知識(shí)和見(jiàn)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(shí)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(ài)國(guó)；攝影：謝雅文、陳潤(rùn)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(dòng)力系統(tǒng)的光譜測(cè)量技術(shù)》報(bào)告
趙愛(ài)國(guó)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(cè)、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(jí)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(kāi)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(shí)別》報(bào)告
吳先前副研究員做《剪切增稠流體的動(dòng)態(tài)力學(xué)性能》報(bào)告
李少琪副教授做《磁流變膠動(dòng)態(tài)力學(xué)性能與觸變性》報(bào)告
王永超老師做《無(wú)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
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