北航讲师告诉你,力学如何支撑国家重大工程与科技创新
北航讲师告诉你,力学如何支撑国家重大工程与科技创新
中国科学院力学研究所创建于1956年,是以钱学森先生工程科学思想建所的综合性国家级力学研究基地,在国际力学界享有盛誉,为我国航空航天事业及国家经济社会发展做出了重要贡献。
近日,中国科学院举办了一场论坛,这场论坛再度把“力学”这门看上去较为基础的科学,推到了支撑国家重大工程的前沿位置。这并非仅仅是学术方面的交流,更是与我们怎样突破“卡脖子”技术,为大国重器筑牢理论根基有着密切关联。
重大工程呼唤力学创新
当下的国家重点工程,像深海探索、航空航天以及大型装备制造,其复杂程度与极限要求达到了前所未有的地步。这给传统力学理论造成了根本性的挑战情况,好比材料于极端环境里头的行为表现、复杂系统的非线性振动这类问题。这些挑战凭借单一学科是没办法得以解决的,一定要依赖力学跟其他领域的深度融合,进而催生出全新的理论以及方法。
非线性力学应对装备挑战
重大装备,像重型燃气轮机或者大型桥梁,在其运行期间出现的非线性动力学问题,直接和安全以及寿命相关联。论坛之上,专家表明,仅仅依靠传统线性分析,已经没办法去预测以及防范风险。研究需要深入到材料微观损伤演化与宏观失效的关联之处,借助建立更为精确的模型,给装备的智能化设计以及健康监测提供新的工具。
新域飞行技术的前沿探索
国际竞争热点在于临近空间飞行,在于高超声速飞行器,其面临的气动问题异常严峻,其面临的热防护问题异常严峻,其面临的控制问题异常严峻。中国学者正致力于研究复杂流固耦合效应,中国学者正致力于研究极端热环境下的材料响应。这些研究不仅需高精度计算,这些研究更依赖先进的地面模拟实验装置,此乃理论与工程实践紧密结合的典型领域。
微重力科学打开新视野
空间站给微重力科学研究供给了绝无仅有的平台,在太空中,浮力对流基本上消失了,能够研究更纯粹的材料凝固进程、流体界面现象以及燃烧基础规律,这些研究看起来远离地面应用,实际上却能为地面新材料制备、高效清洁燃烧等技术给予全新的原理性指导,具备长远的战略价值。
深部资源开采的力学难题
要向地球深部获取资源,这属于必然的趋势,然而深部岩体所处的是“三高一扰动”这种极端的环境,开采之时会引发岩爆、突水等灾害,传统的理论是难以进行准确预测的,当前的研究重点在于深部岩体在多场耦合作用下的破裂机理,并且要发展实时的监测以及智能预警的技术,以此来保障开采的安全,这对于国家能源资源的安全是至关重要的。
青年科学家是突破关键

有近200位青年学者汇集于论坛,他们是直面那些挑战的主力,青年科学家思维活跃,更易于接纳交叉融合的新范式,为他们搭建宽松的交流平台,鼓励自由探索甚至容许失败,这对于孕育颠覆性思想至关重要,他们的成长直接关联到我国在未来科技竞争里的主动权。
您所留意的是哪些特定领域之中的技术突破,是具备更高安全性的深海装备,又或者是拥有更高效率的航天器,欢迎于评论区去分享您的见解,同时也请进行点赞给予支持,把科学前沿动态传递给更多的人。

