力学学科发展与交叉力学研讨会——来听听院士们怎么说

浙江大学航空航天学院团委2020-12-10 11:14:17

2018年10月7日,浙江大学工程力学系迎来了她的六十华诞。由浙江大学航空航天学院主办的浙江大学工程力学系成立60周年暨力学学科发展与交叉力学研讨会在浙江大学邵科馆 1 楼 117 报告厅顺利召开。

研讨会邀请了多位院士做了精彩报告,下面跟随小航一起再次重温吧。


申长雨院士

中国科学院院士,国家杰出青年科学基金获得者,“973”项目首席科学家。现任国家市场监督管理总局党组成员,国家知识产权局局长、党组副书记。

高聚物的成型与成性——高分子材料成型加工与力学

高聚物成型加工的本质,就是一个定构的过程,包括成型问题、成性问题、服役性问题、工艺控制及模具优化问题。申长雨院士指出,高聚物成型加工中有几个关键问题:复杂多场作用下材料不同层次形态结构的演变规律,成型过程中高聚物复杂流体的跨尺度计算理论,成型后高聚物制品性能和服役行为的跨尺度分析,成型工艺控制和模具设计的多目标优化理论和方法。而令人欣慰的是,国家战略领域用塑料制品成果斐然,如飞行器对接时宇航服的设计,塑料成型和模具一体化分析软件等。


张统一院士

中国科学院院士,上海大学材料基因组工程研究院院长,香港科技大学讲座教授,厦门大学兼职教授,兼任远东及大洋洲断裂学会副主席、国际断裂会议执委。

力学信息学

张统一院士在学术报告中指出材料科学研究离不开力学的贡献,而力学人虽已有十八般武艺,但是对于力学以外的新技术要同样采取兼收并蓄的原则以推进材料科学的高速发展。张院士详细介绍了近来院士团队在应用数据科学发展新材料研究中所取的成绩,指出研究中的失败数据也是材料发展中重要的研究积累,是连接成功的桥梁。最后,张院士强调力学人要顺势而为,借助人工智能和数据科学的东风,建立材料研究的数据库;并整合实验、计算、理论和数据科学,发展材料研究的人工智能方法,加速材料科学的发展和研究出更多的功能新材料,并将年轻一代培养成为兼具人工智能知识和素养的力学研究学者。


陈十一院士

中国科学院院士,北京大学副校长,现任南方科技大学校长。北京大学终身讲席教授;首批“千人计划获得者”,国家特聘专家称号。

Recent progress in turbulence research

陈十一院士在报告中首先指出湍流是飞行器增升减阻、水下航行器降噪以及多相界面与混合等工程重大应用的技术瓶颈,存在有序性和随机性共存所导致的高自由度与强非线性特点。陈院士着重介绍了我国学者近年来应用理论、计算和实验多种手段在湍流研究中取得的重要进展,并特别介绍了三位优秀的青年学者,包括浙大校友杨越教授的涡面场方法在捕捉涡结构和转捩研究中的成绩;浙大校友肖恒教授应用机器学习所开展的湍流研究为应用人工智能解决湍流难题看到了希望;浙大力学系夏振华研究员对经典湍流的各态历经理论的挑战和研究成果。最后陈院士勉励更多的年轻人投身于湍流研究,努力探索和解决这公认的“世纪难题”。


杨卫院士

中国科学院院士,美国工程院外籍院士,发展中国家科学院院士。曾任国家自然科学基金委员会主任、浙江大学校长。

交叉力学——无垠的疆域

杨卫院士开始就以一种轻松、幽默的语气来为我们作报告,让听众感觉非常轻松自然,用“X”生动形象地代表了“交叉”,并且风趣地解释了“交叉力学”的含义,讲述了成立交叉力学中心的诸多趣事。杨院士深入浅出地讲解了交叉力学的根源和力学专家所研讨出来的重点研究方向,并称“交叉力学是力学新的地平线”。之后杨院士由“四个交叉”展开,从医学相关的脑部手术到柔性机器人,从社会韧性是广义软物质到力学与人工智能算法相结合,深入浅出地讲述了软物质对于各个领域当前和未来发展应用的重要性。最后,杨院士用习总书记在院士大会上的讲话——“《墨经》中写道,‘力,形之所以奋也’,就是说动力是使物体运动的原因”,结束了本次报告。


郑晓静院士

中国科学院院士,发展中国家科学院院士,西安电子科技大学党委书记。

临近空间高超声速飞行器等离子流场的电磁调控

郑晓静院士开场高度赞扬了浙大力学系的六十年里的历史成就,并为浙大交叉力学中心的成立送上衷心的祝福。紧接着,郑院士介绍了临近空间逐步成为世界各国争夺的战略制高点,开发临近空间高超声速飞行器是国家战略发展的迫切需求。对于临近空间高超声速飞行器所遇到的黑障问题,研究等离子鞘套形成机理及分布特性是解决临近空间高超声速飞行器通信及测控问题的前提与关键,郑院士详细介绍了团队在应用流体力学手段研究高超声速飞行器高温等离子流场的探索和研究成果,再次强调和验证了院士们一再强调的“力学,无处不在,无所不能”。


何国威院士

中国科学院院士,中国科学院力学研究所研究员、博士生导师。

面向超级计算机的湍流壁模型

何国威院士的报告首先介绍了湍流以及计算流体力学的研究进展,以及数值风洞和数值发动机在计算流体力学发展中的里程碑意义。接着,何院士围绕水下潜艇湍流计算,详细介绍了数值潜艇的研究目标以及何院士团队的前沿工作:一是面向超级计算机的湍流壁面函数研究,二是考虑时空关联的大涡模型研究,并展示了团队在潜艇湍流场研究的成果,展示了目前计算资源有限的前提下,何院士团队结合壁模型和浸没边界法,对计算资源限制和网格生成困境的突破。报告中,何院士还高度评价了浙大力学系邓见副教授在浸没边界法的精彩工作。最后,何院士对计算流体力学未来可能取得重大突破的、甚至达到诺贝尔奖级别的研究方向进行了展望。

郭万林院士

中国科学院院士,南京航空航天大学教授,南京航空航天大学纳米科学研究所所长。

水伏科学与技术的曙光

方寸之间,世纪之战。从春秋战国时期水能的利用到动电效应和理论以及电渗现象,郭院士用所在实验室近两年利用水在纳米碳材料表面进行发电的研究成果,定义出了全新的“水伏(hydrovoltics)”的概念。郭院士以历史为载体,深入浅出地介绍了水伏科学的研究与发展,并在此基础上,提出了将纳尺度物理力学作为研究基石,结合生命科学、环境科学、能源科学等交叉学科,对水伏技术进行理论和实验框架的完善。同时,郭院士也强调,虽然在实现上还存在一些挑战,但是水伏技术的曙光已然出现,在可再生能源不断减少,特别是化石燃料不断减少的今天,水伏相关科学与技术的研究具有巨大的潜力。

魏悦广院士

中国科学院院士、北京大学教授。现任《力学学报》主编。

关于先进复合材料的强韧化设计理论研究

先进材料性能表征是全球热点关注问题,魏院士已经在相关领域从事了长期的研究。他指出,这项研究的关键科学问题是如何有效地跨尺度表征材料的力学性能并进行材料设计。从力学的角度来说,连续介质力学是自上而下,即从宏观的力学性能结论去追溯其微观机制,采用的多为有限元等方法;而从物理角度来说,跨尺度研究是自下而上,以量子力学来从纳观尺度向微观和更大尺度进行分析,多采用第一性计算等方法。两种跨尺度思维之间存在有明显的界线。魏院士介绍了他在跨尺度方法方面对传统力学进行的完善,以及近期他利用相关分析方法对复合材料微观结构设计上所做的最新成果。最后,魏院士还强调了学科交叉的重要性,这也恰恰是我院交叉力学中心成立的初衷。

王泉院士

加拿大皇家科学院院士,加拿大工程院院士,南方科技大学讲座教授。

工程结构损伤监测

王院士是我系88届本科校友,谈及在浙大的学习生活,他坦言收获颇多。本次讲座中,王院士围绕“工程结构损伤监测”这个主题,展开讲了3种监测技术的研究与应用——小波、智能材料、熵。该项研究致力于工程结构损伤在初级阶段就能被监测和应对。他认为,小波是工程上的显微镜,提出理论问题:结构中损伤的力学表征,损伤与小波的关联及敏感度。说到熵时,王院士说,“熵是随机性到复杂性的标量” ,在动态系统中熵的监测中引入了样本熵的概念。然后他以裂纹梁为例介绍了结构监测实验的方法与步骤。


撰稿:任思远、梁嘉颖、阮怡唯

图片来源:百度百科

编辑:吕旭峰、尹文财

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