用极致打磨人生记大连理工大学工程力学系教授(3)
【作者】网站采编
【关键词】
【摘要】除此之外,关于数学公式推导的一件事情,韩非也实实在在地为中国学者在国际上挣足了面子。起因是在即将发表的文章中,他使用了一个没有注解推导过
除此之外,关于数学公式推导的一件事情,韩非也实实在在地为中国学者在国际上挣足了面子。起因是在即将发表的文章中,他使用了一个没有注解推导过程的公式,引发合作导师的疑问,“没有过程,你怎么能证明这个公式是对的?”为了给公式提供正确性的支撑,韩非花了几天时间、用了三四页纸,把证明过程推导了出来。这让Lubineau教授由衷地对他赞叹道“你数学真好”,甚至还希望他推荐更多的国内学者去沙特任职。
这两件事情给韩非留下了深刻的印象,他直言:“如果没有推公式、编程序的那一套底子,我在沙特的研究会很艰难”。
建造材料计算和结构分析之间的“理论桥”
2017年,对韩非来讲是极为重要的一年。
那时候,他在完成中东最大石化产品制造公司SABIC的科研项目后,收到了来自大连理工大学的邀请。对于旅外近10年的他来讲,放弃国外优渥工作,受程耿东院士和郭旭教授的邀请加入工程力学系是一番深思熟虑后的决定。
“大连理工大学力学学科的综合实力和学术地位在我国力学学术界处于一流水平,特别是计算力学学科在国际学术界也有重要影响。而且,东北是我国的老工业基地,辽宁和大连更是重心。在工程力学系老一辈专家的推动下,大连理工大学很早就成立了工业装备结构分析国家重点实验室,专门针对国家高端装备结构分析开展工作。”韩非说。他表示,自己在西北工业大学以“学”为主,已经打好了基本功,在沙特期间接触复合材料与工程,主要靠“练”,这次回国希望能够把所学、所练真正用起来,参与到国家前沿且亟需的课题研究中。“这是非常有成就感的一件事情。”
而且在他看来,从需求程度来讲,工业装备、航空航天、土木建筑等各行各业对于复合材料的重视程度与日俱增,这也进一步赋予了材料的多尺度建模和计算力学方法更广阔的发挥空间。
“还是以飞机做为例子。它承受动荷载,相对于固定不动的建筑物,会遇到不稳定气流、会发生震颤等。所以,它的受力分析极为复杂,每一个部件的选材、设计都不能马虎,需要更加精准的模拟测试。”此外,在飞机的检修过程中,韩非表示计算机模拟也能发挥大作用。他指出,一旦机体遭遇“鸟撞”等意外状况,工程师能够运用无损探伤的方式对飞机进行检测,找到肉眼不可见的损伤和微裂纹等缺陷,基于此他们通过模拟来评估使用风险,帮助工程人员进行决策。“很多装备,我们不可能拿去做试验,但使用久了,它们都有疲劳老化。什么时候需要维修,什么时候需要更换,这是模拟评估要回答的问题。”
特别是在复合材料应用大繁荣的当下,国家装备更新换代的频率不断加快,依靠计算机模拟解决的不仅仅是“等不及”“试不起”“没法试”3个问题。韩非说,传统材料用于工程结构中,设计者还能够靠经验进行判断。先进复合材料的加入,让这种经验显得有些“捉襟见肘”。“复合材料由两种或两种以上的材料构成。它的性能和选用的材料有关,还和制备的微结构相关。”这就造成了其整体性能的覆盖范围广,给结构设计试验增加难度。“计算机模拟就不用担心这些问题,模型建好了,算法走通了,剩下的就是参数优选。比如像编织角度这样的工艺参数,试验只能做几组,计算机可以从0°开始,45°、90°等都能通过参数调整实现。”韩非对于研究有着充分的信心。
他还表示,自己不仅想搭起材料设计与结构分析的桥梁,还想在“一带一路”倡议的影响下成为中国与沙特之间的纽带,依靠对双边的了解搭建起两国科技、文化沟通的桥梁,促进国际学术、工程、商业等合作。“无论是科技进步,还是合作交流都需要人,特别是科技工作者,尤其是对双边都比较了解的人。我希望在中沙科技文化的交流与合作上做些什么,依靠与沙特阿卜杜拉国王科技大学导师的合作关系进一步促进合作。”在他看来,沙特是石油生产大国,而石油除了作为能源也是化工原材料。沙特希望能对石油做二次开发,提高附加值,其中之一就是新材料的应用,特别是复合材料。而飞机、汽车上应用的纤维增强树脂基复合材料都是新型材料,普遍应用于高端装备制造,恰巧国内高端装备制造材料需求量大。“我们国家有广阔的市场和完备的新材料与工业装备设计体系,沙特有丰富的、有待开发的原材料,我和导师的研究方向之一就是复合材料力学性能,特别是损伤与断裂的性能。我们的研究可以在其中起到连接的作用。”
文章来源:《固体力学学报》 网址: http://www.gtlxxbzz.cn/qikandaodu/2021/0224/434.html
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