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2021年7月17日，中國力學(xué)學(xué)會(huì)第113次青年學(xué)術(shù)沙龍暨“深入學(xué)習(xí)黨史、弘揚(yáng)紅色精神”黨建強(qiáng)會(huì)特色活動(dòng)在石家莊順利召開。本次活動(dòng)由中國力學(xué)學(xué)會(huì)主辦，石家莊鐵道大學(xué)和女科技工作者委員會(huì)聯(lián)合承辦。國家自然科學(xué)基金委數(shù)理學(xué)部副主任、中國力學(xué)學(xué)會(huì)女科技工作者委員會(huì)黨小組書記孟慶國，中國力學(xué)學(xué)會(huì)副理事長、石家莊鐵道大學(xué)黨委書記楊紹普，中國力學(xué)學(xué)會(huì)黨委委員、專職副秘書長湯亞南，中國力學(xué)學(xué)會(huì)副秘書長陳玉麗，石家莊鐵道大學(xué)副校長馮文杰，石家莊鐵道大學(xué)學(xué)術(shù)委員會(huì)主任劉金喜，省部共建交通工程結(jié)構(gòu)力學(xué)行為與系統(tǒng)安全國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室常務(wù)副主任李韶華等出席了本次活動(dòng)。來自全國多所高校及科研院所的50余位力學(xué)科研工作者參加了本次活動(dòng)。

會(huì)議現(xiàn)場

沙龍開幕式由石家莊鐵道大學(xué)馮文杰副校長主持。中國力學(xué)學(xué)會(huì)副秘書長陳玉麗教授、國家自然科學(xué)基金委數(shù)理學(xué)部孟慶國研究員和石家莊鐵道大學(xué)楊紹普教授分別致辭。陳玉麗副秘書長向承辦本次會(huì)議的石家莊鐵道大學(xué)和女科技工作者委員會(huì)表示衷心的感謝，并希望沙龍活動(dòng)繼續(xù)得到廣大青年才俊的關(guān)注和支持。孟慶國研究員回顧了青年學(xué)術(shù)沙龍的創(chuàng)辦初心，結(jié)合習(xí)近平總書記的七一講話，希望大家在自主創(chuàng)新、技術(shù)發(fā)展等方面，繼續(xù)共同努力，為力學(xué)學(xué)科發(fā)展，為女性科技工作者成長做出貢獻(xiàn)。楊紹普教授向中國力學(xué)學(xué)會(huì)和國家自然科學(xué)基金委對(duì)石家莊鐵道大學(xué)的大力支持表示感謝，他從力學(xué)學(xué)科發(fā)展平衡以及如何深入發(fā)展談起，指出青年是學(xué)科發(fā)展接力棒，希望廣大青年力學(xué)科技工作者眼光更遠(yuǎn)、胸懷更寬，互相幫助、互相支持、共同前進(jìn)。隨后，石家莊鐵道大學(xué)工程力學(xué)系主任李延強(qiáng)教授對(duì)石家莊鐵道大學(xué)力學(xué)系的發(fā)展歷程、學(xué)科方向與特色、科學(xué)研究平臺(tái)、師資隊(duì)伍、科研成果、學(xué)術(shù)交流、人才培養(yǎng)等方面進(jìn)行了詳細(xì)介紹。

馮文杰副校長主持開幕式

陳玉麗教授致辭

孟慶國研究員致辭

楊紹普教授致辭

本次活動(dòng)共邀請(qǐng)了6位專家的學(xué)術(shù)報(bào)告，分別為：河北工業(yè)大學(xué)大學(xué)趙麗濱教授的《纖維增強(qiáng)復(fù)合材料層合結(jié)構(gòu)損傷容限評(píng)估方法》、華中科技大學(xué)張世順教授的《FRP加固混凝土結(jié)構(gòu)及FRP新型組合結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能》、北京大學(xué)韋小丁教授的《復(fù)合材料沖擊動(dòng)力學(xué)性能的微觀結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)多尺度理論》、中國科學(xué)院力學(xué)研究所劉小明研究員的《Hertz接觸動(dòng)力學(xué)的修正模型：從半無限空間到有限板厚》、西安電子科技大學(xué)楊麗教授的《熱障涂層力熱化耦合失效與調(diào)控機(jī)制》和石家莊鐵道大學(xué)顧曉輝博士的《基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的機(jī)車走行部服役性能演化》。

孟慶國研究員在會(huì)議總結(jié)中指出，力學(xué)學(xué)科整體學(xué)術(shù)水平顯著提高，青年人應(yīng)該面向國家重大需求和世界科學(xué)前沿凝煉出科學(xué)問題，并結(jié)合問題開展工作，提出自己的學(xué)術(shù)觀點(diǎn)，對(duì)比出自己的優(yōu)點(diǎn)，解決有寬度的問題。中國力學(xué)學(xué)會(huì)的青年學(xué)術(shù)沙龍活動(dòng)給報(bào)告人提供展示的平臺(tái)，給參會(huì)者提供互相認(rèn)識(shí)和提高自身認(rèn)知水平的平臺(tái)，希望大家繼續(xù)努力，取得越來越好的成績。

本次沙龍不僅學(xué)術(shù)報(bào)告的內(nèi)容新穎深入，自由討論的氛圍也十分濃厚，激發(fā)了到場青年學(xué)者的科研思路。

學(xué)術(shù)報(bào)告

報(bào)告人：趙麗濱

河北工業(yè)大學(xué) 教授

【報(bào)告題目】纖維增強(qiáng)復(fù)合材料層合結(jié)構(gòu)損傷容限評(píng)估方法

【摘要】纖維增強(qiáng)復(fù)合材料因其優(yōu)異的力學(xué)性能廣泛應(yīng)用于航空航天等領(lǐng)域，但由于復(fù)合材料結(jié)構(gòu)制造缺陷和意外損傷模式眾多，其破壞呈現(xiàn)多尺度多模式損傷耦合擴(kuò)展的漸進(jìn)失效特征，傳統(tǒng)理念和設(shè)計(jì)方法難以應(yīng)對(duì)新的發(fā)展形勢。因此，探究先進(jìn)的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)損傷容限分析和評(píng)估方法，以指導(dǎo)工程設(shè)計(jì)并保障復(fù)合材料結(jié)構(gòu)安全，具有重要的意義。本文主要介紹了團(tuán)隊(duì)在纖維增強(qiáng)復(fù)合材料層合結(jié)構(gòu)的低速?zèng)_擊損傷評(píng)價(jià)、沖擊后壓縮失效分析等方面的理論、實(shí)驗(yàn)和數(shù)值研究成果。并簡要介紹團(tuán)隊(duì)在復(fù)合材料結(jié)構(gòu)靜/疲勞強(qiáng)度、穩(wěn)定性以及分層和連接結(jié)構(gòu)等方面的研究成果。本文的研究為準(zhǔn)確描述纖維增強(qiáng)復(fù)合材料層合結(jié)構(gòu)低速?zèng)_擊損傷、含損傷結(jié)構(gòu)的剩余強(qiáng)度評(píng)估和疲勞壽命預(yù)測提供相關(guān)理論和方法，為工程實(shí)踐中復(fù)合材料結(jié)構(gòu)損傷容限的定量評(píng)估提供了技術(shù)支持。

報(bào)告人：張世順

華中科技大學(xué) 教授

【報(bào)告題目】FRP加固混凝土結(jié)構(gòu)及FRP新型組合結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能

【摘要】報(bào)告人將介紹其在FRP加固混凝土結(jié)構(gòu)和基于FRP的新型結(jié)構(gòu)構(gòu)件方面的階段性研究成果，同時(shí)對(duì)未來的后續(xù)研究進(jìn)行展望。內(nèi)容主要包含以下三個(gè)方面：（1）嵌入式（Near-Surface Mounted）FRP加固混凝土結(jié)構(gòu)。嵌入式FRP加固技術(shù)在保留了外貼FRP加固技術(shù)的高強(qiáng)、高效、耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)之外，還具備一個(gè)突出的優(yōu)點(diǎn)：FRP與混凝土之間的粘結(jié)強(qiáng)度和界面斷裂能顯著提高。此外，F(xiàn)RP材料因內(nèi)嵌于混凝土而得到較好的保護(hù)，從而使加固結(jié)構(gòu)的抗沖擊性、耐久性、防火性能等都得以提高。報(bào)告人過去幾年對(duì)嵌入式FRP抗彎加固混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行了系統(tǒng)和深入的研究，提出了相應(yīng)的有限元分析模型、界面本構(gòu)模型和構(gòu)件強(qiáng)度模型。（2）一種新穎的混凝土框架抗震加固方法。由于設(shè)計(jì)中忽略了混凝土樓板在受拉時(shí)對(duì)混凝土梁抗彎強(qiáng)度的提升作用，大量既有混凝土框架結(jié)構(gòu)無法滿足抗震設(shè)計(jì)中“強(qiáng)柱弱梁”的要求。基于此，提出了基于梁端抗彎調(diào)整與FRP局部加固相結(jié)合的加固方法，以實(shí)現(xiàn)“強(qiáng)柱弱梁”的設(shè)計(jì)要求。通過試驗(yàn)研究、數(shù)值模擬和理論分析相結(jié)合的方法，提出了相應(yīng)的強(qiáng)度模型和彎矩-轉(zhuǎn)角關(guān)系本構(gòu)模型。（3）基于FRP的新型結(jié)構(gòu)構(gòu)件。將FRP與傳統(tǒng)建筑材料（鋼、混凝土）結(jié)合，開發(fā)和研究具有優(yōu)良承載力、延性、耗能能力和耐久性的新型結(jié)構(gòu)構(gòu)件。

報(bào)告人：韋小丁

北京大學(xué) 教授

【報(bào)告題目】復(fù)合材料沖擊動(dòng)力學(xué)性能的微觀結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)多尺度理論

【摘要】具有優(yōu)異沖擊能量吸收特性的復(fù)合材料在空間飛行器安全、戰(zhàn)場人員和裝備防護(hù)、以及高速交通運(yùn)輸領(lǐng)域具有舉足輕重的地位。區(qū)別于準(zhǔn)靜態(tài)工況，復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的瞬態(tài)響應(yīng)與沖擊載荷的能量頻譜（沖擊響應(yīng)譜）密切相關(guān)。一直以來，復(fù)合材料的沖擊性能研究主要依賴昂貴的試驗(yàn)和大型模擬。我們將經(jīng)典的剪滯模型推廣到動(dòng)態(tài)領(lǐng)域，提出“動(dòng)態(tài)剪滯模型”，揭示了復(fù)合材料中沖擊能量在微結(jié)構(gòu)尺度的傳遞特征，建立了復(fù)合材料“材料組分-微觀結(jié)構(gòu)-吸能特性”的定量關(guān)系。在此基礎(chǔ)上，我們推導(dǎo)了預(yù)測復(fù)材結(jié)構(gòu)沖擊彈道極限速度的多尺度理論模型，解釋了英國皇家科學(xué)院Norman Fleck 院士課題組和代爾夫特材料中心的主任S. van der Zwaag教授課題組分別在實(shí)驗(yàn)中觀察到的復(fù)合材料沖擊極限對(duì)基體機(jī)械性能的依賴關(guān)系。相關(guān)工作為建立先進(jìn)仿生復(fù)合材料的沖擊吸能特性與微結(jié)構(gòu)之間的動(dòng)態(tài)構(gòu)效關(guān)系提供了新的思路和理論基礎(chǔ)。

報(bào)告人：劉小明

中國科學(xué)院力學(xué)研究所 研究員

【報(bào)告題目】Hertz接觸動(dòng)力學(xué)的修正模型：從半無限空間到有限板厚

【摘要】接觸動(dòng)力學(xué)過程中，能量耗散的原因之一為彈性波在被接觸體中的傳播。目前的經(jīng)典Hertz接觸動(dòng)力學(xué)模型中，假設(shè)被接觸體為無限大半空間體，彈性波產(chǎn)生的能量耗散將不大于5%。在實(shí)際情況如航天器、管道、帆板等結(jié)構(gòu)中，被接觸體多為有限厚度的板，本報(bào)告將探討此類有限厚度的結(jié)構(gòu)是如何影響接觸過程中的能量耗散。報(bào)告發(fā)展了考慮板厚的接觸能量耗散模型，給出了結(jié)構(gòu)波動(dòng)產(chǎn)生能量耗散的解析表達(dá)式，由此計(jì)算出的能量耗散遠(yuǎn)大于5%。此外，結(jié)果還表明：板在接觸過程中的能量耗散正比于碰撞速度的0.2次方，而不是基于經(jīng)典Hertz模型給出的正比于碰撞速度的0.6次方。

報(bào)告人：楊麗

西安電子科技大學(xué) 教授

【報(bào)告題目】熱障涂層力熱化耦合失效與調(diào)控機(jī)制

【摘要】熱障涂層是提升航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪葉片承溫能力的關(guān)鍵熱防護(hù)技術(shù)，高溫、氧化、腐蝕等極端環(huán)境下涂層剝落是巨大瓶頸，其科學(xué)本質(zhì)是力（新物質(zhì)生長應(yīng)力、各層熱失配應(yīng)力）、熱（高溫）、化（新物質(zhì)生長）及其相互促進(jìn)與耦合的過程，但力熱化耦合本構(gòu)、實(shí)驗(yàn)與表征方法都是國際前沿的科學(xué)難題。報(bào)告人長期致力于熱障涂層多物理場耦合作用下的力學(xué)失效研究。建立了針對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)熱障涂層失效問題的力熱化耦合理論與計(jì)算方法；進(jìn)一步基于力熱化耦合理論，構(gòu)筑了力熱化耦合環(huán)境模擬、涂層失效過程和耦合參數(shù)系統(tǒng)測量的試驗(yàn)平臺(tái)?；诹峄詈侠碚撆c試驗(yàn)平臺(tái)，有效揭示出伴隨有新物質(zhì)生長和微結(jié)構(gòu)演化的多模式失效機(jī)制，刻畫了熱障涂層界面氧化與固體熔融物腐蝕的力熱化耦合失效機(jī)理與調(diào)控機(jī)制。成果成功應(yīng)用于航發(fā)系統(tǒng)12個(gè)單位及其10余個(gè)型號(hào)，推動(dòng)了一些關(guān)鍵技術(shù)突破，提升某單位熱障涂層抗氧化性能2個(gè)數(shù)量級(jí)，某單位熱障涂層壽命提升67%、分散性降低40%，實(shí)現(xiàn)了力熱化耦合理論和方法服務(wù)于工程實(shí)際的轉(zhuǎn)變。

報(bào)告人：顧曉輝

石家莊鐵道大學(xué) 博士

【報(bào)告題目】基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的機(jī)車走行部服役性能演化

【摘要】走行部具有承載、導(dǎo)向、牽引、制動(dòng)等重要功能，服役工況多變、服役環(huán)境惡劣，其運(yùn)行狀態(tài)和服役性能直接影響列車的行車安全。準(zhǔn)確把握軸承、齒輪等關(guān)鍵運(yùn)動(dòng)部件的服役性能與演化規(guī)律，確保其始終處于安全狀態(tài)尤為重要。本報(bào)告簡要概括了影響關(guān)鍵運(yùn)動(dòng)部件服役性能演化分析存在的主要問題和解決思路，介紹了課題組在動(dòng)力學(xué)建模分析、故障特征提取、狀態(tài)評(píng)估預(yù)測等方面的理論、實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果。相關(guān)結(jié)論有助于研究運(yùn)動(dòng)部件故障產(chǎn)生、發(fā)展和識(shí)別方法，為開發(fā)集監(jiān)測、診斷、預(yù)測、決策等為一體的故障預(yù)測與健康管理系統(tǒng)提供理論技術(shù)支撐和實(shí)踐指導(dǎo)方案，保障機(jī)車車輛的運(yùn)營安全。

石家莊鐵道大學(xué)

(黨宣)新媒體中心出品

主編 / 王為杰

責(zé)編 / 黃萬超

文字 / 中國力學(xué)學(xué)會(huì)

排版 / 張 蘅