“协力”电子期刊2023年第01期（总第27期）.pdf

主办中国科学院力学研究所党委承办研究生党总支编委会主编：刘桂菊执行主编：( 按姓氏笔画排序 ) 罗喜胜魏炳忱副主编：( 按姓氏笔画排序 ) 卢哲猛叶海华编委：刘丽马彦刘晓豪聂少军闫聪杨国伟武佳丽赵林鑫王静竹李伟斌张艳梅陈旭东李丽君张晓宇张张慧杰李晨伟刊物类型：季刊地址 : 北京市海淀区北四环西路 15 号邮编 : 100190 电话 : +86-10-82543985 传真 : +86-10-62560914 网址：http://www.imech.cas.cn 鹏目录 2023 年·第 1 期·总第 27 期 23 奖励和荣誉 ·《旗帜》杂志首次刊登力学所基层专访文章 ——弘扬“高温气动魂”推进空天飞行科技创新 23 ·2 篇文章入选《中国科学院院刊》 2022 年度最受公众关注的十大热文 24 ·荣获“中国科学院第一届科技安全微视频大赛”二等奖 24 25 党员随笔 ·何国威院士谈力学与人才培养 25 ·关于研究生培养的一点体会 / 于长平李新亮 27 ·建强基层战斗堡垒筑牢科研队伍之基 / 凌博闻 30 ·入选启航培养计划发言稿 / 刘起立 32 33 创新驱动发展 ·天行一号卫星 ——空天过渡区的新星 / 李帅辉 33 ·引力、引力波和引力波探测 / 罗子人 34 ·原位透射电镜实验数据挖掘：CoCrFeMnNi 高熵合金中位错演化特征 / 宋恒旭 40 ·流动声学的声比拟理论 / 周志腾 45 ·工程数值模拟方法的未来 ——大涡模拟方法 / 齐涵 48 ·怎样才能真正实现轻功“水上漂”？ ——兼述剪切增稠流体复合材料的动力学行为 / 谷周澎 50 54 力学人（按姓氏笔画排序） · 周志腾 · 齐涵 · 周功喜 · 王粤 · 王富帅 · 谷周澎 · 雷旭东 · 杨鲤境 · 杨增宇 · 黄子霖 · 潘金鑫 · 张晨 · 张艳梅 01 综合要闻 ·春节前夕走访慰问活动 ·LHD2022 年度学术年会 ·2022 年度总结会议 ·职能部门 2022 年度总结表彰大会暨党员大会 ·中国科学院重大任务局与力学研究所开展联学共建 ·力学所与中国科大开展科教融合座谈 ·“力箭一号”团队获“2022 年中国科学院年度团队”奖 ·2023 年首次处长协调会 ·中国科学院 2023 年度京区外事管理培训班顺利召开 ·首期“特色科学教师研修班”在京开班 ·职能部门管理培训会 ·第二期职能部门管理培训会 ·科研部门课题组长学术研讨与交流会 ·2022 年度工会代表大会暨职工代表大会 ·深空探测实验室与力学所签署战略合作协议 01 02 04 04 05 05 07 08 08 09 10 10 11 13 13 14 党建要闻 ·中国科学院 2023 年度工作会议精神传达会暨党委理论中心组（扩大）学习会 14 ·党委理论学习中心组专题学习全国两会精神 14 ·2023 年党支部书记交流会 15 ·国科大党委教师工作部 / 人力资源部党支部与机关第一党支部联学共建 15 ·国家教育行政学院中青班考察团来力学所调研交流 16 ·LMFS 党总支与中石油工程有限公司华北分公司科研所党支部联合党建 16 ·LHD 第一党支部第二党小组与首师附物理组党支部联合党建 17 ·机关第一党支部第五党小组开展主题党日活动 17 18 基层党组织战斗堡垒作用 ·LNM 党总支召开全体党员大会 ·LHD 党总支召开党员大会 ·LMFS 党总支召开党员大会 ·NML 党支部召开支部大会 ·WESA 党支部召开党员大会 ·机关第一党支部召开支部党员大会 ·机关第二党支部召开党员扩大会 ·力学学会办公室党支部召开全体党员大会 ·研究生党总支召开全体党员大会 61 63 毕业生寄语党群园地 ·多彩六一，幸福童年绘画展 18 18 19 20 20 21 21 22 22 63 01 综合要闻统一思想凝心聚力推进党建科研深度融合春节前夕走访慰问活动在农历兔年新春来临之际，力学所党委、所班子、所工会组织开展春节走访慰问活动。党委书记刘桂菊，所长、党委副书记罗喜胜，副所长魏炳忱、黄河激，纪委书记叶海华等带队对工作在中关村和怀柔园区的一线职工进行了走访慰问，为大家送上慰问品，祝福广大职工度过一个祥和、温馨的新春佳节。本次活动共走访慰问了所内职工、研究生 550 余人。与职工合影慰问现场统一思想凝心聚力推进党建科研深度融合综合要闻 LHD 2022 年度学术年会 2022 年 12 月 30 日，空天飞行高温气动全国重点实验室（筹）召开 2022 年度学术年会暨学术委员会会议。LHD 全体人员将继续坚持以国家重大需求为导向，切实履行国家战略科技力量责任担当，踔厉奋发，实现高温气体动力学基础研究与关键技术突破互融互促，持续为领域高水平科技自立自强做出重要贡献。黄河激主任作报告赵伟研究员主持开幕式唐志共院士主持学术委员会会议何国威院士宣读学术委员会聘任毛羽丰副处长讲话 02 03 综合要闻统一思想凝心聚力推进党建科研深度融合李新亮研究员作学术报告张陈安正高工作学术报告庄剑研究员作学术报告毕林研究员作学术报告张勇豪研究员作学术报告苗文博研究员作学术报告丁航教授作学术报告 Mark Linne 教授作学术报告统一思想凝心聚力推进党建科研深度融合综合要闻 04 2022 年度总结会议 1 月 5 日，力学所召开 2022 年度总结会议。所长、党委书记刘桂菊代表党政领导班子作 2022 年度工作总结报告。刘桂菊在工作报告中系统总结了力学所 2022 年度的工作进展和取得的突出成绩，对在过去一年中有突出表现的团队和人员进行了表彰。刘桂菊作报告 “年度亮点工作”获奖代表合影职能部门 2022 年度总结表彰大会暨党员大会 1 月 17 日，力学所召开职能部门 2022 年度总结表彰大会暨机关第一、第二、力学学会办公室、企业党支部联合党员大会。会议表彰了 2022 年度考核优秀部门、优秀中层领导人员及管理新星，并颁发了荣誉证书。年度获奖人员合影 05 综合要闻统一思想凝心聚力推进党建科研深度融合中国科学院重大任务局与力学所联学共建为深入学习贯彻落实党的二十大精神，促进院机关与研究所党建交流和推进科技创新工作，更好落实院党组部署要求，2 月 7 日下午，重大任务局党支部第三党小组（光电空天处）和第五党小组（海洋技术处）赴力学所开展联学共建活动。重大任务局副局长库卫群，力学所党委书记刘桂菊，所长、党委副书记罗喜胜，副所长黄河激，纪委书记叶海华以及科研骨干代表和相关职能部门负责人参加了活动。交流会场力学所与中国科大开展科教融合座谈交流为深化科教融合，加快推进教育、科技、人才一体化，2 月 8-9 日，力学所所长、党委副书记罗喜胜，院前沿局副局长魏志祥带队赴中国科大进行调研交流。2 月 8 日下午，调研组与中国科大进行交流座谈。交流座谈会现场统一思想凝心聚力推进党建科研深度融合综合要闻罗喜胜发言王颖发言魏志祥发言杨金龙主持傅尧发言龚流柱作报告刘小明作报告 06 包信和发言 2 月 9 日上午，罗喜胜带领力学所相关职能部门负责人赴中国科大工程科学学院就科教融合相关工作进行座谈交流。调研交流期间，调研组相关人员参观了中国科大校史馆、博物馆。会议现场吴恒安发言陆夕云发言 07 综合要闻统一思想凝心聚力推进党建科研深度融合罗喜胜总结发言罗喜胜向工程科学学院赠送纪念品参观中国科大校史馆、博物馆 “力箭一号”团队获“2022 年中国科学院年度团队”奖 2 月 11-12 日，中国科学院召开 2023 年度工作会议。会议宣读了 2022 年中国科学院年度人物和年度团队授奖决定。力学研究所“力箭一号”运载火箭研制团队获“2022 年中国科学院年度团队”奖项。统一思想凝心聚力推进党建科研深度融合综合要闻 08 2023 年首次处长协调会 2 月 13 日下午，力学所组织召开 2023 年首次处长协调会。所长、党委副书记罗喜胜，纪委书记叶海华出席会议，各职能部门负责人参加。会议现场中国科学院 2023 年度京区外事管理培训班 2 月 28 日，由院国际合作局主办，力学研究所承办的“中国科学院 2023 年度京区外事管理培训班”顺利召开。本次大会主题为 “落实党的二十大精神，加强京区院属单位国际化科研环境建设”，会议旨在为在华外籍专家提供更便利化的服务，指导研究所更有效地推动新时期的国际合作与交流。刘卫东致辞会议现场刘桂菊致辞利召开 09 综合要闻统一思想凝心聚力推进党建科研深度融合 2023 年首期“特色科学教师研修班”在京开班 3 月 6 日下午，2023 年首期“特色科学教师研修班”开班仪式在力学所举行。力学所所长罗喜胜代表承办单位致欢迎辞。来自北京十六区的 50 名初中教师走进力学所怀柔园区，开启一场为期 5 天的研修之旅。罗喜胜致辞研修班现场研修班合影参观实验室统一思想凝心聚力推进党建科研深度融合综合要闻 10 职能部门管理培训会 3 月 10 日上午，力学所组织召开了职能部门管理培训会，所长、党委副书记罗喜胜应邀为全所管理人员和科研人员作题为《管理乱弹之几点管理心得》的报告。研究所职能部门及实验室相关人员近百人参加会议。罗喜胜作报告会议现场第二期职能部门管理培训会 4 月 18 日下午，力学所组织召开第二期职能部门管理培训会，邀请大连海事大学党委政策研究室主任、机关党委书记彭放作管理专题报告。彭放作了题为“以学术视角做好管理工作”的主题报告，阐述了以学术视角做好管理工作的逻辑起点，用丰富的实践案例，分享了从事高校管理工作如何做到“超前”、“全面”、“深入”。罗喜胜发言彭放作报告 11 综合要闻统一思想凝心聚力推进党建科研深度融合科研部门召开课题组长学术研讨与交流会 2 月 14 日，超常环境非线性力学国家重点实验室（筹）召开了课题组长学术研讨与交流会。所长、党委副书记罗喜胜，学术所长何国威院士，纪委书记叶海华，相关职能部门负责同志以及实验室全体职工参加会议。会议现场罗喜胜发言何国威发言 3 月 21 日，空天飞行高温气动全国重点实验室 ( 筹 ) 召开了课题组长学术研讨交流会。所长、党委副书记罗喜胜，副所长黄河激，纪委书记叶海华，相关职能部门负责同志出席会议，实验室全体职工共计 100 余人现场参会。罗喜胜发言会议现场统一思想凝心聚力推进党建科研深度融合综合要闻 12 4 月 3 日，中国科学院微重力重点实验室召开了课题组学术研讨交流会。所长、党委副书记罗喜胜，副所长魏炳忱、黄河激，纪委书记叶海华，胡文瑞院士及相关职能部门负责同志出席会议。全体职工共计 80 余人现场参会。会议现场课题组长发言 13 综合要闻统一思想凝心聚力推进党建科研深度融合 2022 年度工会代表大会暨职工代表大会 3 月 28 日，力学所召开了 2022 年度工会代表大会暨职工代表大会。所领导、妇委会和共青团负责人、职能部门负责人等特邀代表及所工会会员代表、职工代表 50 余人参加了会议。杨国伟作报告罗喜胜发言刘桂菊发言深空探测实验室与力学所签署战略合作协议 4 月 25 日，在“合作共赢飞向深空”为主题的第一届深空探测（天都）国际会议开幕式上，深空探测实验室与中国科学院力学研究所签署战略合作协议，并设立“罗喜胜科学家工作室”。深空探测实验室主任吴伟仁、中国科学院力学研究所所长罗喜胜代表双方签约。签约仪式统一思想凝心聚力推进党建科研深度融合党建要闻 14 中国科学院 2023 年度工作会议精神传达会暨党委理论中心组 ( 扩大 ) 学习会 2 月 22 日，力学所召开中国科学院 2023 年度工作会议精神传达会暨党委理论中心组 ( 扩大 ) 学习会，深入学习 2023 年度院工作会精神，部署研究所 2023 年度重点工作。会议现场党委理论学习中心组专题学习全国两会精神 3 月 22 日，力学所党委理论学习中心组专题学习了全国两会精神。所党委理论学习中心组成员参加。会议现场 15 党建要闻统一思想凝心聚力推进党建科研深度融合 2023 年党支部书记交流会 4 月 10 日至 11 日在怀柔园区召开 2023 年党支部书记工作计划交流和评估会。党委书记刘桂菊，所长、党委副书记罗喜胜，副所长、党委委员魏炳忱，纪委书记叶海华，党委委员、中层及以上党员领导干部、各党（总）支部书记、群团负责人及支委等 50 余人参加会议。会议现场健步走合影国科大党委教师工作部 / 人力资源部党支部与机关第一党支部开展联学共建活动 3 月 7 日下午，中国科学院大学党委教师工作部 / 人力资源部党支部与力学研究所机关第一党支部在力学所主楼礼堂开展联学共建活动。支部大会现场交流报告统一思想凝心聚力推进党建科研深度融合党建要闻 16 国家教育行政学院中青班考察团来力学所调研交流 3 月 24 日，国家教育行政学院管理教研部副主任李永贤和教育制度创新研究中心主任赵宏强率中青班考察团来力学所调研交流。罗喜胜对考察团的来访表示欢迎，并分享了自己在国家教育行政学院中青班学习的难忘经历。罗喜胜讲话会议现场参观合影 LMFS 党总支与中石油工程有限公司华北分公司科研所党支部联合党建 3 月 24 日，LMFS 党总支与中石油工程有限公司华北分公司科研所党支部在力学所开展了联合党建交流活动。会议现场 17 党建要闻统一思想凝心聚力推进党建科研深度融合 LHD 第一党支部第二党小组与首师附物理组党支部开展联合党建 3 月 29 日下午，LHD 第一党支部第二党小组与北京市首都师范大学附属中学物理组党支部开展了联合党建交流活动。座谈交流会现场参观交流现场机关第一党支部第五党小组开展主题党日活动 4 月 6 日下午，机关第一党支部第五党小组在怀柔组织开展主题党日活动。参会人员参观了怀柔科学城创新展示中心。统一思想凝心聚力推进党建科研深度融合基层党组织战斗堡垒作用 18 编者按在力学所党委领导下，各个党支部（党总支）对如何发挥支部战斗堡垒作用，推动党建和科研深度融合进行深入思考，在分管支部的党委委员的指导下，党政协同凝练“三个清单” （五年目标清单、困难挑战清单、行动举措清单）。2023 年 4 月各个党支部（党总支）召开全体党员大会，支部党员对“三个清单”内容进行研讨，进一步统一思想，凝聚共识。 LNM 党总支召开全体党员大会刘桂菊强调，党总支和党支部要充分发挥支部战斗堡垒作用，明确“三个清单”目标任务，不断推进党建与科研深度融合。党总支书记武晓雷作了关于要做什么样的基础研究的报告，介绍了党总支“三个清单”，与会党员进行了深入讨论。刘桂菊作报告武晓雷作报告会议现场 LHD 党总支召开党员大会罗喜胜对 LHD 的“三个清单”目标任务，给出了指导性的建议。党总支书记赵伟希望 LHD 全体党员振奋精神，积极参与理清实验室和党总支的“目标、困难、举措”三个问题清单，扎实推进国重重组的各项工作，把支部打造成为科研一线真正的“战斗堡垒”。会议现场 19 基层党组织战斗堡垒作用罗喜胜作报告统一思想凝心聚力推进党建科研深度融合赵伟作报告仲峰泉作报告 LMFS 党总支召开党员大会赵伟介绍了领导体制改革试点工作和“基层党组织战斗堡垒作用”特色活动的情况。与会党员对 LMFS 党总支的“三个清单”进行了认真讨论。周济福主持会议党员大会现场杨国伟作报告赵伟作报告支委会现场统一思想凝心聚力推进党建科研深度融合基层党组织战斗堡垒作用 20 NML 党支部召开支部大会杨国伟介绍了力学所领导体制改革试点工作的背景，详述了领导体制改革对力学所发展的重要意义。支部书记姜恒介绍了微重力实验室 5 年的工作目标、现有问题与后续举措。参会的全体党员同志就实验室“三个清单”的具体内容发表了个人意见。杨国伟同志讲党课支部会议现场 WESA 党支部召开党员大会叶海华就领导体制改革试点工作及 2023 年研究所党建工作要点进行了专题宣讲。支部书记肖歆昕从中心“总体部”定位谈起，讨论了如何进一步发挥中心支部战斗堡垒作用，向全体党员阐述了党支部前期研讨过程及初步形成的“三个清单”。与会党员结合实际工作对 “三个清单”开展了深入研讨，并提出了进一步完善清单的建议。叶海华作报告肖歆昕作报告支部大会现场 21 基层党组织战斗堡垒作用统一思想凝心聚力推进党建科研深度融合机关第一党支部召开支部党员大会卢哲猛介绍了党支部的“三个清单”目标任务。罗喜胜解读了领导体制改革试点工作，并对“发挥支部战斗堡垒作用”特色活动开展情况作了介绍。刘桂菊作为一名普通党员谈了自己对进一步发挥支部战斗堡垒作用的理解和思考，对机关第一党支部的年度工作提出建议。会议现场机关第二党支部召开党员扩大会刘桂菊介绍了领导体制改革重要意义、推进情况和下一步工作安排及 2023 年研究所党建工作要点。支部书记闫聪围绕所党委部署的“三个清单”目标任务，介绍了机关第二党支部的方案与举措，参会人员就“三个清单”交流感受体会。刘桂菊作报告会议现场统一思想凝心聚力推进党建科研深度融合基层党组织战斗堡垒作用 22 力学学会办公室党支部召开全体党员大会魏炳忱对研究所领导体制改革进行宣贯，与会党员对支部“三个清单”进行深入的讨论。会议现场研究生党总支召开全体党员大会魏炳忱作了关于力学所领导体制改革试点工作及 2023 年研究所党建工作要点的报告和题为《实施科教兴国战略，强化现代化建设人才支撑》的报告。刘丽向参会研究生详细介绍了研究生党总支的“三个清单”目标任务。在场党员积极参与讨论，对支部“三个清单”的内容提出意见和建议。魏炳忱作报告会议现场 23 奖励和荣誉统一思想凝心聚力推进党建科研深度融合《旗帜》杂志首次刊登力学所基层专访文章 ——弘扬“高温气动魂”推进空天飞行科技创新 1 月 16 日，由所党委策划部署，中央和国家机关工作委员会主管的《旗帜》杂志首次刊登了力学所基层党组织专访文章《弘扬“高温气动魂”推进空天飞行科技创新——访中国科学院力学研究所高温气体动力学国家重点实验室党总支书记、副主任赵伟》。2022 年 LHD 党总支被命名为“中央和国家机关‘四强’党支部”。统一思想凝心聚力推进党建科研深度融合奖励和荣誉 24 2 篇文章入选《中国科学院院刊》 2022 年度最受公众关注的十大热文 1 月 16 日，《中国科学院院刊》综合评选出 2022 年度最受公众关注的“十大热文”。我所文章《复兴路上的科学家精神钱学森：严谨、严肃、严格、严密》被评为《中国科学院院刊》学习强国号 2022 年度最受公众关注的十大热文；《复兴路上的科学家精神李敏华：美国麻省理工学院建校以来第一位工科女博士》被评为《中国科学院院刊》今日头条号（科学参考）2022 年度最受公众关注的十大热文。荣获“中国科学院第一届科技安全微视频大赛”二等奖根据“中国科学院办公厅 2022 年举办中国科学院第一届科技安全微视频大赛”的相关通知，力学所制作完成的《电动车火灾防范要知晓》作品荣获“中国科学院第一届科技安全微视频大赛”二等奖。 25 党员随笔统一思想凝心聚力推进党建科研深度融合何国威院士谈力学与人才培养应教育处邀请，我把在国科大工学院招是拟序结构与随机脉动互相作用产生的复杂生宣传中的谈话整理成文，供大家批评指正。流态。湍流是飞行器阻力，发动机燃烧和潜艇一、力学学科的特点？力学相关创新型水动噪声等重大工程的卡脖子问题，也是人研究在哪些行业中有重要作用？力学的特点是具有基础性和应用性，既类健康和生态环境重要问题，例心脑血管流有物理机制又有技术原理，与众多学科交叉们基础研究的水平和解决工程问题的能力。和大气污染物的输运。湍流的研究体现了我融合。力学开启了现代科学之门，催生了第一次工业革命，并对第二和第三次工业革命三、研究生如何培养基础科学与工程应产生了重要推动作用。钱学森先生指出：力学是工程科学的核心，它从工程中提炼科学用的双向思维模式 ? 我提三条建议供参考。一是要思考学习问题，采用基础研究的方式解决问题，形成的课程提供了什么样的训练：数学课培养逻技术方案并工程实现。力学的传统领域包括辑思维能力，物理课培养认识世界的方式，航空航天，航海和能源交通，它的新兴交叉科学史培养宏大的科学视角。语文，人们普领域包括环境，生物和医疗等。很多航空航遍认为可以培养表达能力，但实际上它更多天航海和空间站的总师，都是力学专业毕业地培养了文化素养。认识到每一门课程培养的。了什么能力才能有目的的学习，从而学好这门课程。二是珍惜国科大提供的每一个教学二、湍流问题是力学的卡脖子问题，请环节，国科大有很多优秀的老师，他们用不问它的难点在哪 ? 对于国家科技创新发展的同的方式教授课程的内容，这些内容既包括影响有哪些 ? 诺贝尔物理学奖得主费曼说过，湍流是科学研究的前沿，也包括科学研究中的实际上帝也不知道答案的问题，以形容湍流问题训练，答疑和课程中的交流都能够获取知识。的难度。从数学上讲，流动控制方程的性质我个人很喜欢跟别人讨论交流，跟不同的人是克雷七大数学问题之一，从物理上讲，它交流会学到很多课本上学不到的知识。除此是非平衡态统计物理问题，从力学上讲，它之外，国科大的办学特点就是集中了所有研案例。他们布置的作业，是有针对性的科学统一思想凝心聚力推进党建科研深度融合党员随笔 26 究所的科研资源，有很多实验室，让学生能期有机会到国外去学习，是一个非常难得的够亲身体验科学研究过程，这些是其他大学机会，学生可以选择全世界最好的大学、选不具备的，这些都是非常好的科研训练的机择最好的老师。我了解到我们工程科学学院会。三是尽早参与科研活动，尽早地开始科一个学生访学去了普林斯顿大学，半年以后研生涯，从“干”中学，而不是为了学而学。就做出了很好的成果，他毕业后也去了普林在参与的过程中体验到成功失败，才能总结斯顿大学继续学习。我自己的一个学生，大经验和教训，这个过程也能够看到自身的不四的上学期去 UC Berkeley 学习，开展一个足，为未来科研工作做好充足的准备。前沿方向的研究，在不到半年的时间里就做出了一个很好的成果，同时，她也学到了很四、青年人如何传承科学家精神？我提三条建议供参考。首先要继承钱多的新的知识。如果说有什么建议，我想首先要珍惜有学森和郭永怀这些伟大科学家科技报国的精出国交流学习的机会，另外要选择优秀的高神，把个人的工作融入伟大的事业。第二要校和优秀的老师，还要有坚持不懈的努力，学习他们的研究方法，做科学研究一定要理同时要去感受不同的文化和学习氛围。如果论联系实际，真正解决问题。从工程中的实一个人的人生能够接触不同的文化、那是一际问题出发，提炼出工程实际中的科学问题，定是终身的财富。解决实际问题解决，把一个完整的创新链走完。第三是注重青年人的培养，钱学森先生创办了中国科学技术大学，把最现代的知识传授给学生，满足国家对于尖端科技人才的需求。后来，他又提出工程科学家的概念，为力学人才的培养指明了目标。郭永怀先生曾经说过要甘当青年人成长的铺路石子，也正因为如此他们才培养出很多的优秀人才。五、您对研究生出国交流学习有什么意见和建议 ? 国科大的学生在大三下学期和大四上学何国威，院士，超常环境非线性力学国家重点实验室（筹）。研究方向：湍流。 27 党员随笔统一思想凝心聚力推进党建科研深度融合关于研究生培养的一点体会 ◇ 于长平李新亮前几天接到教育处的通知，我们课题组同专业，在大学学习的主干课程各异、基础的研究生获得了院长特别奖、院优秀博士论良莠不齐，如何引导学生快速进入相关专业文等荣誉，教育处同时也请我们写篇稿子分的研究是摆在各位导师面前的第一个难题。享一下研究生培养的经验。接到这个“艰巨” 的任务，我们回顾梳理了一下，总结了一些基础指导方面：心得体会，谨供各位老师同学参考，不当之对于学生来说，研究生期间的工作与本处敬请指正。科期间上课区别极大，而帮助学生做好身份当一个研究生进入力学所的那一天起，及心态的转变是非常关键的。关于这方面，他的学习工作目标就发生了明显的转变，即对待不同基础的学生的做法也大有不同。对从一个基础知识积累的阶段逐渐过渡到知识于基础相对较强的学生，需要开始引导他们创新的阶段。而在这个过渡过程中，导师就向未来所研究的课题方向思考，需要适当地需要起到了一个关键的作用。对于力学所的让他们阅读一些相关的文献，以便使他们形学生来讲，研究生期间首先需要完成基础课成对研究课题的初步认识；而对于基础薄弱的学习，回所之后就正式进入了科研工作，的学生，需要给他们一定的时间去学习、理研究工作由浅入深可以大致概括为阅读相关解消化相关领域的基础知识后，再引导他们文献、提炼问题、找出相关方向创新点、思去读相关方向的文献。通过文献的阅读，尽考解决方案、深入实践到最后发表论文。导量让学生自己总结一下对文献的认识，在适师在其中的作用，除了帮助学生确定研究方当的时候组织同学进行讨论让他们对文献内向外，还需要在多方面给予学生帮助，与学容产生深入认识，与此同时导师也要逐步引生共同讨论分析。下面主要从基础指导以及导学生向未来需要他们做的研究方向上进行平时科研讨论两个方面分享我的经验。思考。在此期间，培养学生对研究方向的兴刚入学的新生由于来自于不同学校、不趣十分重要，如果操之过急，过早地让学生统一思想凝心聚力推进党建科研深度融合党员随笔 28 阅读对他们来说晦涩难懂的文献，极易导致更加大胆的让学生正式进入科研工作。正式学生磨灭对科研的兴趣，故需要多关注学生进入科研状态后，首先就要明确学生的研究对研究方向的反馈，适当地引导学生一步步方向，着重选择某一研究方向进行大量的文地深入了解研究内容是关键。这样不仅可以献阅读，以便更深入了解该研究方向的当前构建良好的师生关系，还可以逐步培养起来研究状况。这时与学生的交流可以更加频学生对科研的兴趣。繁，交流的内容应当是指明学生研究的创新方向，这是作为导师的基本工作。由于学生平时的科研讨论方面：刚进入科研，大量阅读文献后，往往只想着需要注意两部分内容：第一部分是关于如何对前人的工作进行修修补补，没有什么学生在怀柔集中教学期间的沟通，第二部分创新思路，这时候就需要导师来进行明确的是学生回所后的沟通。关于第一部分，力学指导，学生只需要踏踏实实的执行相关的工所的学生在研究生一年级需要在国科大怀柔作，并在这个过程中逐步学会创新的思路。校区进行一年集中教学的学习，这对基础薄激发学生对相关研究任务的思考、对问题解弱的学生来讲是一件好事，但是为导师指导决思路的思考，可以更好地引发学生对科研学生带来了些许困难，怀柔距离力学所较远，的兴趣，使学生自主地将大量时间投入在科必然导致学生与导师的交流减少。关于这点，研中。平时与学生的交流中也要多关注学生我建议不定期的与学生见面交流，鉴于平时对相关内容的掌握，这样可以更容易了解学学生的基础课学习压力比较重，频率适当低生遇到的困难，在适当的时候予以学生帮助，一点，但是需要了解学生对研究方向的认识总结来说就是要与学生形成良性的交流反馈情况。见面时可以让学生提前准备 PPT 来汇机制，激发学生兴趣。同时也要适当地给学报一个时期以来的主要工作及想法，并积极生一些压力，压力过小，有些学生就会懈怠，保持线上沟通（如采取腾讯会议的形式），但是压力过大，学生可能会逃避科研过程，这样可以有效了解学生的动态（基础知识学不利于学生对科研兴趣的养成。关于平时交习情况、阅读文献的总结情况等）。当学生流的频率，个人建议 3-4 天一次为宜，如果回所后，几乎已经不需要上课，没有课业负相关任务紧急，也可以调整到 2 天一次。当担且这时学生的基础也变得更加扎实，可以某一项具体研究开展后，在执行过程中学生 29 党员随笔统一思想凝心聚力推进党建科研深度融合一定会遇到难以解决或者不清楚如何解决的讨论如何利用已有的研究成果资料，如何组问题，这时候导师需要利用自己的经验给予织等一系列问题。只有毕业论文能够成功的学生一定的指导，或者与学生深入交流一起完成，才可以说导师的指导任务也成功的完解决问题，这样在不知不觉中也养成了学生成。自主解决问题的思路与能力。当完成了某一综上所述，导师对学生的指导培养，是个问题的研究时，需要把研究成果整理成学一个学生是否能够成功转变角色，成为具有术论文发表出去。对于从来没有发表过学术知识创新型人才的关键，而学生最终取得的论文的学生来说，导师指导论文的写作尤其成绩也是对导师指导工作的有效检验。重要，如何撰写论文摘要和结论，需要帮助学生提炼所作工作的精华部分，哪些是创新亮点，哪些是重要结论，需要导师帮助学生来把握。而引言部分，则需要指导学生选择哪些课题相关领域的文献，如何归纳所引观点以及如何评价该文章等。中间工作的具体执行过程需要学生自主撰写，导师可以提供撰写思路。当完成学术论文的撰写后，文章的修改、润色也需要导师进行把关直至论文于长平，副研究员，空天飞行高温气动全国重点实验室（筹）。研究领域：1）复杂湍流基础理论；2）湍流大涡模拟建模与应用；3）高超声速湍流数值模拟与机理分析。投稿接收。对于研究生来说，毕业论文的撰写是其毕业前最重要的工作，导师在其中也需发挥关键的指导作用。一般来说，大论文并不是一系列学术论文的简单堆砌，它需要明确主题、前后逻辑一致，而结论需要统一，而大论文也是展现学生的科研能力是否得到提升的一个关键性指标。导师在大论文的撰写过程中，需要替学生把握论文的主线，同学生李新亮，研究员，空天飞行高温气动全国重点实验室（筹）。研究方向：1）飞行器湍流数值研究；2）高精度方法及计算流体力学软件；3）高性能计算。统一思想凝心聚力推进党建科研深度融合党员随笔 30 建强基层战斗堡垒筑牢科研队伍之基 ◇ 凌博闻时光荏苒，光阴易逝，沿路欢歌的学生结合基层，宣贯政策。回国参加工作后，们反复提醒着自己，十五年前自己也刚踏入每日接触最多的是所在实验室支部同志和群本科校园，也曾是他们中的一员。在本科期众。支部的同志也是同单位的同事，每天的间我光荣地加入了中国共产党，也开始接触生活轨迹、工作模式、所思所想以及学历背并逐渐融入了基层党组织。经历了本科学习、景有许多的相似性。面对国际形势的变化、海外留学、工作、回国，自己从接受基层党国家政策的推行、党群工作的开展等，基层组织的照顾，慢慢成为了一位基层党组织工党支部能够更好地结合实际情况，将国家的作者，对各级党组织的认识也逐渐深入。如决策部署落实到最基层。例如，我们流固耦何通过自己的工作充分发挥基层党组织战斗合支部委员在党史学习过程中，创新性地融堡垒作用，也成为了自己持续思考的问题。合了科学研究分析方法，把党的历史和大家以身作则，模范带头。大学时的基层党每日接触的数学公式结合在了一起。大段的组织成员都是学业和工作方面的佼佼者，党文字变成了“亲切的公式”，大家接受度大小组组长、支委委员、学生支部书记等都是大提高，也更快地了解了中央的思想导向，令人尊敬的优秀同学、学长、学姐和老师。政治方针和决策部署。 “结合基层，宣贯政策” 学生党员和普通学生都愿意以他们为榜样，体现了基层党组织能根据支部实际情况，协努力学习工作 , 共同进步。某位党员学长进助党中央和上级支部宣传、落实、贯彻政策入了某课题组参与科研，某位支部书记组织的作用，也是将各领域基层党组织建设成为了某学生活动反响良好，某位支委学姐帮助实现党的领导的坚强战斗堡垒的重要方面。了数位困难同学等等 , 这些事例在支部同志凝心聚力，动员支部。本年度受到支部中起到了很好的示范作用，春雨润物般地推支委、党员和群众的信任，进入流固耦合实动了组织的共同进步，显示了基层党组织的验室党总支支委和支部支委，自己也成为了引领力。一位基层党组织工作者。从早前求学、留学 31 党员随笔统一思想凝心聚力推进党建科研深度融合和工作经历体会到，每个阶段、每种角色中不忘初心，牢记使命，在这个新的时代，个人的诉求都会不同。纵向来看，学生时代基层党支部应不断增强政治领导力、思想引的自己期待多出成果早日毕业，博士后期间领力、群众组织力、社会号召力，把党员组向往一个好的“着陆”，工作后期望在国家织起来、把人才凝聚起来、把群众动员起来，需要、领域关注的方向上寻求突破。横向来推动组织优势转化为发展优势。看，从事基础研究时期待飞跃，从事应用开发时希冀关注。支部中的每位党员和群众也处在不同的阶段，如何在支部工作中充分了解支部成员，平日中持续地提供协助和帮助，是基层支部工作中的重要课题。在日常的会议、研讨、乃至茶余饭后的闲聊中，都应该体会和理解群众和党员同志们的所思所想，所虑所盼。面对重要决策部署和重大任务执行时，特别是需要支部中的部分个人放弃一部分自身诉求时，能否真正凝心聚力并动员每一位党员和群众，是对“战斗堡垒”的重要考验，而基层支部工作者的工作也要细化到每日每天、一言一行中。我党在成长过程中经历了无数的考验，前辈党员和群众小到放弃个人生活和时间，大到牺牲个人利益甚至生命，一方面是个人崇高的理想和品格，另一方面也离不开基层支部的组织、号召和动员。凌博闻，研究员，中国科学院流固耦合系统力学重点实验室。2021 年 2 月通过海外人才计划加入中国科学院力学研究所。研究领域为跨尺度介质内流动和物质迁移。统一思想凝心聚力推进党建科研深度融合党员随笔 32 入选启航培养计划发言稿 ◇ 刘起立我是刘起立，来自空天飞行高温气动全重要行业并奉献青春和智慧。你们是我们年国重点实验室，非常荣幸入选启航培养计划。轻一代的榜样，不仅是在学术发展方面给我作为入选者代表，我们感谢中国科学院力学们做出了优秀示范，更是在人生观、价值观、研究所的培养，为我们提供这个特殊的平台，世界观方面为我们树立标杆，引领我们在学有机会与国家级专家、学术领军人物进行面术探索的道路上更好地服务于国家和社会。对面交流，从行业需求和学术发展方面指导个人成就离不开艰苦奋斗。我们是学我们做好成长规划。术的初级入门者，在通往学术殿堂、服务国个人发展离不开平台的托举。中国科家的道路上还有很长的奋斗篇章等待我们书学院力学研究所具有优秀的学术传统，从钱写。在追求学术造诣方面，需要科研人员具学森先生、郭永怀先生建所以来，秉持“工有诸多优良的素质，比如开阔的视野、敏锐程科学思想”布局学科发展，服务于国家战的学术洞察力以及资源整合能力。我们学术略需求，承担并完成了一批重要的国家科研资历尚浅、个人阅历不足，在诸多方面需要任务，取得了有影响的科技成果，培养了许跟从导师学习，在科研实践中学习，从同行多引领行业发展方向的科学家，为我国航空的交流中学习。我们期待能够找到合适的发航天事业及国家经济社会发展做出了重要贡展方向，做出创造性的工作，实现学术理想献。我很荣幸能够成为力学所的一员，继承和人生价值，为国家做出力所能及的贡献。老一辈科学家的学术思想，在新的重要国家入选启航计划，是一种荣誉，更是一种科研任务中发挥自己的特长，做出成绩，不鞭策。学术之路道阻且长，我们必定谦虚谨辜负国家、所领导、老一辈科学家对我们的慎，戒骄戒躁，脚踏实地。习总书记在 2023 殷切期望。年新年贺词中引用了《荀子·修身》中的一个人成长离不开导师的培养。感谢启航句话，“路虽远，行则将至；事虽难，做则计划的各位导师们，能够百忙之中为我们分必成。”我常用这句话激励自己，也送给入享宝贵的经验、心得和体会，引领我们成长。选启航计划的亲爱的同事们。你们身兼国家重任，服务于国家战略部门和谢谢大家。 33 创新驱动发展统一思想凝心聚力推进党建科研深度融合天行一号卫星 ——空天过渡区的新星 ◇ 李帅辉 2022 年 6 月 22 日，由中国科学院力学区的一颗新星。据媒体报道，天行一号卫星研究所研制的天行一号科学试验卫星（以下于 2023 年 3 月底完成再入陨落，在轨运行共简称“天行一号卫星”）于酒泉成功发射， 280 天，获得了丰富的空间环境数据。该卫星主要任务是开展空间环境探测试验。二、稀薄气体效应显著大气密度随高度增加接近指数衰减，与临近空间高超声速飞行器所在的 100 千米以下高度不同，在 100-300 千米范围内大气稀薄，产生的气动升力不足以平衡重力。另一方面，这一高度低于通常的低轨卫星轨道高度，在飞行过程中大气阻力效应不可忽略，导致速度下降，极易坠落，通常被认为是“自杀轨道”，无法实现长时间飞行。以直径 1 米、天行一号卫星成功发射一、空天过渡区的新星据公开的新闻报道，天行一号卫星运行在“罕见”的太阳同步轨道，倾角 96.8°。天行一号卫星平均高度约 280 千米，该高度位于临近空间顶层 100 千米以上，低轨星座重 100 千克的球形卫星为例，在 150 千米高度绕地球飞行约 1 圈即会陨落，在 200 千米高度约能维持 1 天。因此，在空天过渡区长时间飞行，稀薄气体效应对卫星气动布局设计、飞行控制方案十分重要。三、大气环境特性复杂底层 300 千米以下，是从“空”到“天”的空天过渡区目前是大气科学研究的薄弱过渡区。常规卫星无法长时间在轨运行，高环节，现有的大气研究主要集中于两端，一超声速巡航飞行器也上不来，是国际上尚属端是贴近地球表面的天气预报，另一端是远空白的空天过渡空域。天行一号突破了常规离地表的空间天气，它们之间的联系必须通低轨星座高度 320 千米的记录，是空天过渡过空天过渡区。空天过渡区大气环境一方面统一思想凝心聚力推进党建科研深度融合创新驱动发展 34 受由地表向上运动的重力波的影响，同时来然灾害时的超低轨微小卫星发射。掌握空天自外太空的太阳风粒子以及太阳辐射加热作过渡区环境变化规律，优化气动布局、飞行用也十分显著。2022 年 2 月 3 日发生地磁暴控制及助推方案，研究过渡区长时间飞行关事件，空天过渡区大气密度突然增加，导致键技术具有理论和工程价值。 49 颗星链卫星在高度 200 千米左右入轨过程天行一号卫星是我国自主研制的世界首中坠毁。由于光化学作用，以及地转运动、颗空天过渡区环境探测卫星，也是我所继力潮汐运动、地磁场等影响，大气内部演化机星一号在空天过渡区取得的又一硕果，对推制复杂，使得过渡区内大气环境时空变化规动我国大气科学和空天过渡区开发利用具有律研究以及环境预报面临巨大的挑战。重大意义。四、开发利用空天过渡区空天过渡区是空和天的结合部，该区域大气运动兼具高层空间大气和低层稠密大气李帅辉，研究员，空天飞行高温气动全国重点实验室（筹）。研究领域：稀薄气体与非平衡流动。的特点，掌握大气动力学、光化学和电磁动力学耦合作用下的大气运动规律，对建立全区域的大气模型至关重要。空天过渡区域轨道高度低，对地遥感分辨率高，通信传输时效高、损耗小，制造和发射成本低，适合高分辨率对地观测，以及应急条件下如发生自引力、引力波和引力波探测 ◇ 罗子人引力是自然界中四种基本相互作用力之地提出是在 1687 年，源自牛顿撰写的《自然一，也是最早被人类认识的基本相互作用力。哲学的数学原理》。第二个被人类认识的基牛顿被苹果砸中发现万有引力定律的故事估本作用力是电磁力，它的系统性提出是 1865 计大家都不陌生。其实，引力（向心力）的年，比引力晚了近二百年。我们知道，其他想法最早可追溯到伽利略，但真正被系统性三种基本作用力（电磁力、弱力和强力）， 35 创新驱动发展统一思想凝心聚力推进党建科研深度融合在量子理论出现后，在标准粒子模型的框架下图）。中心大物体越致密，那么它形成的下获得了统一。很多科学家，包括爱因斯坦凹陷就越深，附近的变形就越大。当中心物在内，都试图构建一个大统一理论，将引力体是黑洞时，它形成的变形时如此之深，如也统一进去。遗憾的是，到目前为止都未获果靠得太近（黑洞视界），即使是光都无法得成功。从这个意义上说，引力虽然最早被逃脱掉落到黑洞中心的命运。人类认识，但也是人类认识得最不清楚的基本作用力。广义相对论有诸多预言，如行星近日点进动、引力红移、光线偏折、雷达回波的时间延迟、磁型引力效应等，都已经被太阳系中的实验所证实。那么在更大尺度，比如星系或宇观尺度，广义相对论是否还能被观测所严格验证？ 1932 年，美国加州理工学院的天文学家弗里兹·扎维奇在观测螺旋星系旋转速度时，发现星系外侧的旋转速度比引力公认的，目前描述引力的最佳理论是爱理论预期的快，故推测必有数量庞大的质量因斯坦 1915 年提出的广义相对论，在弱场低拉住星系外侧的恒星，以使其不致因过大的速近似下广义相对论可以回到我们熟悉的牛离心力而脱离星系。同时弗里兹·扎维奇还顿引力。爱因斯坦的广义相对论认为，引力发现大型星系团中的星系具有极高的运动速的本质其实是时空本身的弯曲（黎曼曲率）。度，除非星系团的质量是根据其中恒星数量我们可以用一个二维橡皮膜来类比四维时计算所得到的值的 100 倍以上，否则星系团空，当我们把大质量物体（比如太阳和地球）根本无法束缚住这些星系。为解决这一问题，放在橡皮膜上时，物体所处的地方就会向下科学家们发明了暗物质的概念：宇宙中有大凹陷，周围会被拉伸变形，那么大质量物体量的暗物质，特别是存在大量的非重子物质周围的其他物体就会向大物体中心滚落（如的暗物质。据天文学观测估计，宇宙的总质统一思想凝心聚力推进党建科研深度融合量中，重子物质约占 4%，也就是说，宇宙中创新驱动发展 36 一草一木、山河星月，仅占整个宇宙的 4%；可观测到的各种星际物质、星体、恒星、星团、下面的 22%，则为暗物质；作为最大组分的星云、类星体、星系等的总和只占宇宙总质 74%，则由最为神秘的暗能量构成。暗能量量的 4%，96% 的物质（包括暗物质和暗能量，无处不在，无时不在，由于我们对其性质知暗能量将在下面讲到）还没有被确定地直接之甚少，所以科学家还不清楚如何在实验室观测到。中验证其存在。唯一的手段，仍然是通过天文观测这种间接手段来了解其奥秘。可以说，笼罩当代物理界上空的两大“暗”云——暗物质和暗能量，都与引力息息相关。让我们再回到黑洞上来。黑洞是广义相对论最重要的预言之一。虽然很多天文学观测包括地面引力波天线探测到的引力波事件，都表明黑洞是确实存在的。但我们对黑洞的具体性质目前仍知之甚少。比如黑洞究花开两朵 , 各表一枝。1929 年，经过九竟是如何产生并长大的？黑洞的视界究竟是年的努力，哈勃获得了四十多个星系的光谱，怎样的存在？黑洞真的只有三根毛吗（质量、结果发现这些光谱都表现出普遍性的谱线红旋转和电荷）？黑洞的奇点是怎么回事？广移。如果这是缘于星系视向运动而引起的多义相对论在黑洞奇点真的失效了吗？量子力普勒移动，则说明所有的样本星系都在做远学在黑洞奇点起作用吗？等等。这些问题都离地球的运动，且速度很大。哈勃根据“所需要我们对引力理论进一步研究，进一步去有星云都在彼此互相远离，而且离得越远，了解引力本质来给出答案。离去的速度越快”这样一个天文观测结果，得出结论认为：整个宇宙在不断膨胀，星系彼此之间的分离运动也是膨胀的一部份，而不是由于任何斥力的作用。为解释这一现象，科学家们在爱因斯坦广义相对论的场方程里加入了一个“宇宙学常数”项。正是这“宇宙学常数”它可促使所有的星系或者其他物质加速远离。科学家们将这种与引力相反的斥力来源，称为“暗能量”。至今我们能够给出的，只是一个十分粗略的宇宙结构图目前人类的科技进步已经到了即将揭示景：所熟悉的世界，即由普通的原子构成的引力的本质、发现宇宙的奥秘、开启新一轮 37 创新驱动发展统一思想凝心聚力推进党建科研深度融合物理学革命的前夜。引力波研究非常有可能那么在我们的宇宙当中，什么样的天体是带来这一系列变革的最前哨。引力波是爱才能够撼动产生可以探测到的引力波呢？通因斯坦广义相对论的另一个重要预言。引力常认为有以下几种可能：旋进 (In-spiral) 或波是时空曲率的扰动在时空本身中的传播。者合并的致密星双星系统，比如中子星或者我们如果以水面来比喻时空，那么引力波就黑洞的双星系统；快速旋转的致密天体，例是时空的涟漪。在某些特定环境之下，加速如非对称的中子星；随机的引力波背景。非运动的物体能够使时空曲率产生变化，并且常类似于我们通常熟知的宇宙背景辐射，这能够以波的形式向外以光速传播。这就是引一类背景引力波，也通常叫做原初引力波，力波的产生机制。引力波同其他物质的相互它是早期宇宙暴涨时的遗迹；超新星或者伽作用及其微弱，这使得探测引力波相当困难，马射线暴爆发，恒星爆发时非对称性动力学这也是为什么爱因斯坦在预言到引力波存在性质也会产生引力波。而直接探测到来自于的同时认为人类不可能探测到引力波。同样这些天体的引力波，将是提供对这些天体最是因为这个原因，引力波携带着波源的信息直接而且最内部的信息；超大质量黑洞。在可以几无阻拦地穿过行进途中的星体、星云星系的中心，我们知道会有一个超大质量黑和星系，到达人类制造的引力波探测器。从洞的存在。星系在演化的过程当中，会彼此这个意义上讲，引力波是一个非常好的观测合并，所以在某些星系中间，会有两个黑洞，手段，它可以很忠实地向我们反应波源的情这两个双黑洞在绕转和最终的合并之时，也况，也能向我们提供宇宙更深更远处的信息。会产生很强的引力波。另外，物理学家们预言了很多天文学现象没 2016 年 2 月，美国地面激光干涉引力波有电磁波信号，例如黑洞 - 黑洞并合、宇宙天文台（LIGO）公布了于 2015 年 9 月 14 日弦的破裂等等，这些现象则只能通过引力波直接探测到引力波的结果，证实了爱因斯坦观测来进行研究。总而言之，引力波能够穿关于引力波存在的预言，并开创了一个新的透那些电磁波不能穿透的地方。另外，有些研究方向——引力波天文学。在 2016 年 6 月、天体不能够为传统的方式，比如光学望远镜 2017 年 6 月以及 2017 年 9 月，LIGO 和室女和射电望远镜所观测到，所以引力波将给我座天文台（Virgo）科学团队又发布了第二、们有关宇宙运转的新认识。尤其，引力波能三、四次引力波事件的探测结果，标志着引够提供一种观测极早期宇宙的方式，而这在力波探测已经进入常态化。2017 年 10 月 3 日，传统的天文学中是不可能做到的，因为在宇瑞典皇家科学院宣布将 2017 年诺贝尔物理学宙再合并之前，宇宙对于电磁辐射是不透明奖授予三位引力波探测计划的重要科学家，的。所以说，引力波是电磁波的良好互补，以奖励他们在“LIGO 探测器以及引力波探为我们探测更深更远以及黑暗面的宇宙提供测方面的决定性贡献”。2017 年 10 月 16 日，了一个全新的窗口。 LIGO 和 Virgo 科学团队宣布首次发现双中统一思想凝心聚力推进党建科研深度融合创新驱动发展 38 子星并合的引力波事件，同时国际引力波电在阿赫兹到飞赫兹频段（10-18Hz-10- 磁对应体观测联盟宣布发现该引力波事件的 15Hz），宇宙极早期的时空量子涨落产生原电磁对应体信号。这是人类第一次同时探测初引力波，它与 LIGO 探测到的黑洞并合产到引力波及其对应体，正式开启了多信使引生的引力波完全不同。对原初引力波的发现力波天文学的时代。将从另一方面验证爱因斯坦的引力波理论，引力波跟电磁波一样，是一个宽频的信更重要的是探测原初引力波是对宇宙起源理号。它承载了引力相互作用的基本自由度，论，如暴涨理论、宇宙反弹、循环理论等最探测和研究引力波物理为揭示宇宙演化、基强有力的实验检验，对研究宇宙起源与演化础物理学规律和相对论天体物理动力学提供的基本物理过程具有突破性意义，同时也是了新的方法和手段。同时，宇宙中存在大量基础物理学（例如 CPT 对称性检验等核心课的引力波源，包括起源于宇宙早期暴涨及反题）的重要研究手段。弹的原初引力波、宇宙早期相变产生的相变在纳赫兹频段（10-9Hz 频段），星系引力波、黑洞和中子星并合产生的引力波等，中心几亿到 100 亿倍太阳质量的超大质量黑覆盖了从 10-18Hz 到 104Hz 的宽阔频段。洞合并、宇宙弦及残余引力波的高频部分对不同频段的引力波起源不一样，对应的科学应纳赫兹频段的引力波。这部分引力波窗口目标也不同，将从不同方面促进基础物理研具有丰富的天文学内容和极高的研究价值。究和引力波天文学宇宙学的发展和突破。由于星系级黑洞的并合对于宇宙结构形成和 LIGO 只是多种主流引力波探测方式中的一演化起着主导的作用，这些引力波源的探测种，仅能探测约 10Hz 以上的引力波。因此，则直接打开了探索宇宙结构的引力波窗口。 LIGO 在引力波探测上成功并非意味着人类在基础物理方面，纳赫兹频段引力波探测可有关引力波探测努力的结束，相反，它标志以获得其他引力波探测技术难以测量的引力着人类进入了利用引力波来进行引力本质、波偏振和色散等重要信息，从而提供了进一宇宙学和天文学研究的新时代。步检验引力理论的可能性。在中低频（0.1mHz-1Hz）频段，大质量黑洞并合、大质量黑洞俘获其他致密天体、双致密天体绕转、早期宇宙相变和宇宙弦等潜在波源都能够产生频率处于中低频频段的引力波。中低频频段引力波探测使得利用引力波来深入研究大质量黑洞成为可能，能为理解大质量黑洞的形成过程及其与宿主星系演化的联系，以及理解在黑洞视界附近的强 39 创新驱动发展统一思想凝心聚力推进党建科研深度融合引力场下和宇宙尺度下引力的本质提供关键究极端条件下的物质性质、加深对星系动力信息，在科学上具有重大的意义。中低频频学及双星演化的理解。段引力波探测可以在双恒星级黑洞从相互接引力波这个广义相对论最重要的预言，近到最终并合的过程中，先于地面引力波探只在最近才得到直接但有限的验证。从目前测器发现其引力波信号；中低频频段引力波人类对基本相互作用的认识来看，广义相对探测还可以覆盖从宇宙演化极早期的 TeV 能论只是一个经典理论，亟需进一步发展。另标的物理过程到现如今银河系中的致密双星外，引力理论对认识宇宙及其演化，暗物质、绕转，从黑洞视界附近的极小尺度到宇宙演暗能量这两个本世纪自然科学中最大的谜化的极大尺度，其可探测对象存在于几乎整团，都具有关键的作用。引力波是是研究引个宇宙空间；中低频频段引力波探测可以对力理论、宇宙学和天文学的一个重要途径。部分波源获得最高的信噪比、最多数目的探目前人类的科技进步已经到了即将揭示引力测信号周期，其所能实现的精密测量使得在的本质、发现宇宙的奥秘、开启新一轮物理高精度下测量强引力场下的动力学性质成为学革命的前夜。引力波研究非常有可能是带可能，从而可以细致地检验和研究引力理论。来这一系列变革的最前哨。开展引力波实验因此，中低频频段引力波探测将可以为银河研究需要较大的资金支持和雄厚的科技支系内致密双星系统的形成与演化、恒星级双撑。在国际上能有实力开展这方面研究工作黑洞的天体物理过程、极端质量比旋近过程、的主要局限于欧美少量发达国家。由于各方大质量黑洞的演化过程、检验引力理论、研开展引力波研究的总体相对实力相差不是很究宇宙演化、通过随机引力波背景研究早期多，引力波研究已成为争相竞逐，未来占领宇宙、探测并研究未知引力波源等提供无法科技制高点的重要阵地之一。替代的关键信息。总的来说，中低频频段引力波探测的研究对象囊括了由近到远、由小到大的极为丰富的引力波源，探测的范围可以覆盖整个宇宙空间，对部分波源有各种引力波探测方式中最高的信噪比和最多的信号周期，有望在基础物理、引力波天文学和宇宙学研究中发挥关键的作用。在高频端（约 10Hz 以上），恒星级致密天体（如黑洞、中子星等）并合可产生周期在毫秒量级的引力波，可为检验广义相对论、研究黑洞性质、探索致密双星起源、研罗子人，中国科学院微重力重点实验室，研究员，主要研究方向为：空间引力波探测。统一思想凝心聚力推进党建科研深度融合创新驱动发展 40 原位透射电镜实验数据挖掘： CoCrFeMnNi 高熵合金中位错演化特征 ◇ 宋恒旭与传统合金相比，高熵合金具有优异是来自于位错本身的结构特征（dislocation 的力学性能，例如高强度和高韧性，这些 core structure），也可能来自某种位错微结优异性能甚至在极低温度下也能够得到体构，例如位错塞积（dislocation pile-up）。现，因此高熵合金是材料及力学领域近些年在 Cantor 合金中，不同原子之间的相互作的研究热点。其中 CoCrFeMnNi（也被称用会造成晶格的扭曲，造成崎岖的能量景观为 Cantor 合金）被广泛研究，它是单相的（rugged energy landscape）。这个能量景具有面心立方（FCC）结构的晶体。关于高观是不可见的，对位错运动的作用体现为一熵合金的微观塑性变形机理一直存在几种说系列不可见的钉扎点（pinning points），使法：第一性原理模拟预测高熵合金在塑性变得位错运动表现为 stick-slip（对应着物理领形过程中会发生由 FCC 到 HCP 的相变，域中 pinning-depinning 现象）。Cantor 合并且的确在 Cr20Mn6Fe34Co34Ni6 中发现金中位错的这种 stick-slip 运动形式已经被了这个现象，因此相变被认为是高熵合金强分子动力学模拟重现，并且在原位投射电镜化的微观机理，但是这种现象在 Cantor 合（TEM）实验中也得到了观察。因此近期对金这种等原子合金中迄今为止还没有相应的 Cantor 合金的研究大都集中在如何揭示能量实验发现。还有一种比较流行的说法是高熵景观的特征，然而模拟手段（例如分子动力学）合金在变形过程中会发生溶质原子的短程聚受到时间和空间尺度的限制，很难得到具有集或者排列，因此对位错运动形成阻碍，但统计学意义的结果。针对这一问题，我们采是 STEM-EDS（Scanning Transmission 用对原位透射电镜实验结果进行数据挖掘， Electron Microscopy-Energy Dispersing 基本思路是把位错作为探测钉扎点的探针， Spectroscopy）以及 APT（Atom Probe 利用位错运动路过钉扎点时的两个特征：（1） Tomography）等实验手段将观测的空间分位错局部会变弯曲；（2）位错运动速度会大辨率降低到 1 纳米都没有发现化学上的不均大降低。匀性。从金属强韧化机理的角度来说，金属在经典扫描方法中，基本的思路是将需材料的强韧化通常是位错的运动受到阻碍要扫描的空间场信息离散化，在离散化的场（或位错的形核变得困难），这种阻碍可能中对扫描得到的信号（物理量信息）进行平 41 创新驱动发展统一思想凝心聚力推进党建科研深度融合均化处理。位错是材料内部三维空间中的线同一个滑移面）并进行加权平均，因此最终缺陷，因此涉及到对位错信息平均化的处理的扫描信号为：方法，这里我们采用连续位错动力学中的场变量，定义如下位错密度：曲率密度：基于以上方法，我们对 Cantor 合金中位错运动进行了实验研究和分析，但是由于透射电镜本质上是三维信息在观察平面的投影，因此需要对透射电镜得到的位错信息进行三在扫描空间中的平均化数学定义为：维重建，如下图所示，通过晶体学信息及实验信息，我们可以得到实验中观测到的位错线 V1‘V2’的真实三维信息 P1P2。因此我们可以扫描到的位错信号为：它们分别是扫描位错密度及扫描位错曲率密度。在数值化方法中，通常将扫描空间离散化为大小相等的 voxel：图一：位错线三维重构示意图基于以上算法，我们可以得到位错曲率的扫描信息：基于上述方法，我们可以得到实验数据（图（a））的三维位错结构（图（b））, 以及位错在滑移面上的信息（图（c））。基于图（c）, 我们可以利用位错对滑移面进扫描可以进行多次（通过多根位错扫描行扫描化分析。统一思想凝心聚力推进党建科研深度融合创新驱动发展 42 这里的角度表示位错切线方向与柏氏矢量之间的夹角，而弹性能可通过下面的公式计算：图二：实验数据中典型位错塞积结构的三维重建。（a）透射电镜中拍到的位错塞积结构，右侧第三根位错出现明显的局部弯曲。（b）三维重建后的位错线。（c）位错线在滑移面上的分布。根据位错线的局部弯曲程度，我们可以这里 R 表示距离位错核的距离，r0 表示位错核半径，我们取 R/r0=4。在钉扎点处，分析力平衡可以得到位错线作用在钉扎点上的力为：大概估算出钉扎点的‘强度’：基于以上信息，我们首先通过肉眼分析整个透射电镜实验过程，选取了三个钉扎点位置，在这些位置，位错有明显的局部弯曲现象，并且是可重复的：每一根位错到这里都会发生这种局部现象，但是弯曲程度却不相同，因此我们可以通过位错局部弯曲程度图三：估算钉扎点强度示意图位错的线张力可以通过位错的弹性能计算：来估算钉扎点强度的演化。图四（a）主要为了表明位错卡在钉扎点处的时候，其与前后位错的距离变化。由于距离变化不大，因此可以排除掉位错局部的弯曲不是由于其他位错弹性交互作用造成的，而是由于局部钉扎点造成的。如图四（b）所示，选取的三个钉扎点的强度有着不同的演化规律。有两个选 43 创新驱动发展统一思想凝心聚力推进党建科研深度融合取的钉扎点表现出微弱的上升趋势，即钉扎点强度会随着塑性变形的增加而增大，而另外一个钉扎点的强度却表现出明显的下降趋势，其深层次原因在本项研究中不得而知。图四：不同编号位错通过钉扎点时的信息。（a）通过钉扎点被卡住时候与前后位错的距离。（b）估算出的钉扎点强度演化。上面的分析中选取的钉扎点是通过肉眼选择的，因此是主观的。那么有没有一种客观的自动的分析方法可以将钉扎点标示出来。下面我们采用文章开头介绍的扫描方法对这一问题进行分析。如图五所示，首先将透射电镜中得到的位错线信息进行人工标注，得到位错线的准确坐标信息并进行三维重建，最后投影到滑移面。图（b）是位错线的曲率分布信息，我们可以看到位错弯曲的地方曲率很大。图（c）展示的是通过透射电镜中连续两帧图片计算得到的位错线扫描时的运动速度场，可以看到位错线被钉扎的区域速度值非常小。图五：（a）透射电镜实验中的位错线分布信息。（b）通过扫描思想计算得到的位错线曲率分布信息。（c）以透射电镜实验中连续两帧图片分析得到的位错扫描速度信息。那么基于这方法，我们对透射电镜中的大量图片进行了人工标注，并进行了扫描分析，结果可以总结为图六。图（a）是以位错作为探针，对整个滑移面进行扫描得到的曲率分布结果，这里的曲率分布是指当位错运动到当前位置时的曲率，因此高曲率的区域可能表示钉扎点的存在。这里之所以说可能，是因为位错有一些区域也有明显的弯曲，但是并没有十分明显的钉扎现象。因此我们也需要研究速度场的分布信息，如图（c）所示，可以看到，滑移面中部有大片速度比较小的区域，但是实际上这并不是钉扎点大量存在的区域。原因在于在钉扎点区域，位错会发生 pinning-depinning 的转变。这种现象可统一思想凝心聚力推进党建科研深度融合创新驱动发展 44 以类比于一个橡皮筋在桌面运动，突然被钉这部分研究是我在德国工作期间带着我子卡住，那么拔出钉子的时刻，橡皮筋被卡的博士生完成的。研究结果在一定程度上揭住的区域会有很大的加速度，并在一定时间示了 Cantor 合金中滑移面上复杂的能量景内获得很大的运动速度。因此位错在钉扎点观，但没有办法对相关参数进行定量研究。附近发生 depinning 现象时，附近的速度场实际上，这部分研究更重要的意义在于提出应该存在着一个突变的现象。我们分析滑移了一个透射电镜研究位错运动的新方法。这面的扫描信息发现这种现象发生在滑移面的部分工作由我的合作者在 2022 年于夏威夷召右侧区域。图（b）与图（d）是扫描信息沿开的 MRS 会议中进行了展示，获得了极高着 y 方向的平均，这个信息主要是为了说明评价：这项工作是本次会议中唯一的亮点工我们研究的位错塞积结构与理论模型中的标作。准位错塞积结构非常不同，这也反映了高熵合金与传统面心立方金属的不同之处。参考文献： Data-mining of in-situ TEM experiments: On the dynamics of dislocations in CoCrFeMnNi alloys . C Zhang, H Song, D Oliveros, A Fraczkiewicz, M Legros, S Sandfeld.Acta Materialia 241, 118394 图六：（a）通过位错扫描得到的滑移面上有位错通过时，在当地的曲率。（b）图（a）中的曲率信息沿着 y 方向的平均。（c）通过位错扫描得到的滑移面上位错通过时，在当地的速度。（d）图（c）的中的速度信息沿着 y 方向的平均。宋恒旭，研究员，超常环境非线性力学国家重点实验室（筹）。研究领域：1）多尺度塑性力学； 2）接触摩擦力学 ; 3）材料数据科学。 45 创新驱动发展统一思想凝心聚力推进党建科研深度融合流动声学的声比拟理论 ◇ 周志腾 1. 辐射噪声的机理与预测噪声是日常生活的主要污染源之一，其本质是介质中粒子振动的传递。如图一所示，当噪声在空气中传播，空气表现出弹性，在声波的前进方向，粒子之间如同被弹簧连接，不断地挤压和膨胀。因此，密度变化的大小可以被用于衡量噪声大小。在等熵流动中，利用小扰动假设，密度变化与压力脉动成线性关系，因此，压力脉动也常被用于衡量噪声的大小。由于生活中的各种声源发出的压力脉动幅值相差悬殊，为了直观地表示噪声图二日常生活中的声压级大小，最常用的是与压力脉动幅值的对数相关的声压级 (SPL)。如图二所示，在日常生活中，安静的夜晚对应的噪声约为 0 到 20 分贝，而航空发动机的声压级能够达到 140 分贝，达到了人耳的痛阈。准确预测噪声是噪声控制的关键。对于弹性体振动发声，其声源较为明确，即壁面振动引起壁面附近介质的振动，该振动传至远场形成噪声。目前工程常采用有限元、边界元等数值方法对弹性体发声问题进行求解。而对于流动发声，其声源尚没有统一的认识。与弹性体振动发声不同，即便是在没有弹性体存在的流动中，仍然存在向远场辐射的压力脉动。一个典型例子是航空发动机射流的辐射噪声。为了揭示射流的噪声辐射机制， Lighthill 爵士提出将流体力学控制方程 (NS 方程 ) 改写为波动方程形式。由此发现了声源可以表示为湍流非线性、熵波动与粘性应图一声传播示意图力的叠加。该理论也被称为 Lighthill 声比拟统一思想凝心聚力推进党建科研深度融合创新驱动发展 46 理论 [1]。利用声比拟理论，Lighthill 发现了动部分，而单极子项则是对应于壁面运动导射流噪声中著名的 8 次方率，即射流噪声与致的体积位移的变化。并且，当 Heaviside 射流速度的 8 次方成正比。函数的分界面取在流体区域中时，面的形状 2. 声比拟方法的发展则可以相对简单，单极子项则变为穿出可渗随着射流噪声问题逐步解决，流动噪声上的压力脉动的影响，四极子项为分界面外预测的研究重点也转移到复杂几何与湍流相互作用的辐射噪声。但是，Lighthill 声比拟透面的质量通量。偶极子项包含了可渗透面的湍流非线性的影响。理论无法满足这一需求，于是，Curle 基于 3. 声比拟方法存在的问题 Lighthill 声比拟理论提出了 Curle 积分 [2]。由于 FW-H 声比拟理论的普适性，其 Curle 发现远场噪声不仅与湍流非线性等量在工程上应用广泛。但是，在选择 FW-H 有关，还与固体壁面的压力脉动相关。并且，声比拟的解时仍然要结合所考虑的问题。在较低马赫数下，壁面压力脉动贡献的部分对于周期运动辐射噪声问题，采用频域的占据主导。相比于湍流非线性的 8 次方率， FW-H 方程能够避免时域求解的延迟时间问线性部分的壁面压力脉动贡献与远场噪声成题，从而有效减少计算量 [4]。对于准二维的 6 次方率。但是，Curle 仅能考虑静止物面辐射噪声问题 ( 翼型或者圆柱 )，在部分区域与湍流的相互作用，对于直升机旋翼等运动可以简化为二维问题，进而能够采用二维形物体的发声机制无能为力。为了解决这一问式的 FW-H 方程 [5]，降低问题的维度。在题，Ffowcs Williams 与 Hawkings 构造出尾迹较长的流动辐射噪声问题中，包含所有了更普适的远场噪声计算方法 [3]。巧妙的的四极子源能够增加结果的精度，但是大大是，他们利用 Heaviside 函数构造了新的流增加了计算与存储资源。但是，直接忽略四动变量，由此能够将固体与流体区域的控制极子向也常常带来虚假噪声等为问题，导致方程统一。他们将全场统一的控制方程改写真实的远场噪声被误差覆盖 [6]。这时，根据为非齐次波动方程的形式，右端项由此确定冻结流假设与四极子通量估计积分面以外的为四极子，偶极子与单极子项的叠加。由于四极子源的影响可能是一个折中的方式 [7]，该非齐次波动方程适用于全场，因此 FW-H 在保证了计算和存储量可以接受的前提，抑方程可以采用自由空间的格林函数方法积分制了虚假噪声的误差。解决。当 Heaviside 函数在固壁外为 1，固壁内为 0 时，右端项中的四极子项则对应于 4. 总结 Lighthill 声比拟中的湍流非线性等声源，偶本文基于声比拟理论，简单介绍了流动极子项则对应于 Curle 积分中的壁面压力脉噪声的基本概念和求解方法。声比拟理论已 47 创新驱动发展统一思想凝心聚力推进党建科研深度融合经能够适用于绝大多数流动的声辐射计算。 [6] Ikeda T, Enomoto S, Yamamoto K, et 但是，如何选择合适的辐射噪声求解方法仍 al. Quadrupole corrections for the permeable- 然需要进一步的探讨。 surface Ffowcs Williams–Hawkings equation[J]. AIAA Journal, 2017, 55(7): 2307-2320. 参考文献 [7] Wa n g M , L e l e S K , M o i n P. [1] Lighthill M J. On sound generated Computation of quadrupole noise using acoustic aerodynamically I. General theory[J]. analogy[J]. AIAA journal, 1996, 34(11): 2247- Proceedings of the Royal Society of London. 2254. Series A. Mathematical and Physical Sciences, 1952, 211(1107): 564-587. [2] Curle N. The influence of solid boundaries upon aerodynamic sound[J]. Proceedings of the Royal Society of London. Series A. Mathematical and Physical Sciences, 1955, 231(1187): 505-514. [3] Ffowcs Williams J E, Hawkings D L. Sound generation by turbulence and surfaces in arbitrary motion[J]. Philosophical Transactions of the Royal Society of London. Series A, Mathematical and Physical Sciences, 1969, 264(1151): 321-342. [4] Lockard D P. An efficient, twodimensional implementation of the Ffowcs Williams and Hawkings equation[J]. Journal of Sound and Vibration, 2000, 229(4): 897-911. [5] Guo Y P. Application of the Ffowcs Williams/Hawkings equation to two-dimensional problems[J]. Journal of Fluid Mechanics, 2000, 403: 201-221. 周志腾，博士在读研究生，超常环境非线性力学国家重点实验室（筹）。研究领域 : 1）流动噪声的模拟方法；2) 水下潜航器的辐射噪声； 3）钝体绕流的远场噪声抑制。统一思想凝心聚力推进党建科研深度融合创新驱动发展 48 工程数值模拟方法的未来 ——大涡模拟方法 ◇ 齐涵湍流是一种很不规则的流动现象，也是自 20 世纪 60 年代开始，随着计算机亟待解决的难题。在湍流中，无数不规则的、的发展，计算流体力学已经形成了一门独立不同尺度的涡流相互掺混地分布在流动空间，的学科分支，数值模拟方法也成为了研究流所以对湍流的预测是一个经典的难题。然而，体运动规律、预测自然环境和工程流动的主在航空航天、能源、环境、气象、海洋等众要手段之一。湍流数值模拟方法一般包含三多复杂流动中，湍流是确定实际流体运动特种，分别是直接数值模拟、大涡数值模拟和征的关键问题之一，考虑湍流的影响是至关雷诺平均模拟。直接数值模拟方法（direct 重要的。例如，航空航天飞行器绕流场中的 numerical simulation），简称 DNS，直接复杂湍流会直接影响飞行器的气动力和气动求解完全的三维 N-S 方程，可以给出湍流热特征，关系到飞行器的可靠性、隐身性和场所有尺度信息，但是计算量巨大，目前机动性等飞行性能。目前对湍流的预测主要很难实现复杂构型的 DNS。雷诺平均模拟采用物理实验以及数值模拟方法。数值模拟方法（Reynolds averaged Navier-Stokes 方法是求解具有确定边界条件的 Navier- simulation），简称 RANS，是结合具体流 Stokes（N-S）方程，来研究复杂的湍流问题。动问题的边界条件，求解 Reynolds 平均方程或质量加权平均方程，故 RANS 只计算平均量，计算量小但是分辨率过低。而大涡数值模拟方法（large-eddy simulation），简称 LES，是介于 RANS 和 DNS 之间的方法。它是对控制方程进行滤波，获得可求解大尺度信息的控制方程，对于小尺度信息，采用亚格子模型进行代替。大涡模拟所要求的空间分辨率要远小于 DNS，并且在目前的计算机条件下，可以计算高雷诺数和较复杂的湍流运动，并且 LES 可以获得比 RANS 更多图 1 工业界和自然界中的湍流现象尺度的信息，这些信息对大气、海洋等自然 49 创新驱动发展统一思想凝心聚力推进党建科研深度融合目前来看，随着计算性能的提高以及对大涡模拟的认识不断加深，大涡模拟的应用不断扩展，涉及到气象、航空航天、核聚变、湍流燃烧以及化学反应等多种复杂流场，而大涡模拟的亚格子模型在不断的应用中也逐步发展，从基本的 Smagorinsky 模型开始，到现在人工智能方法也应用在了亚格子模型当中，然而不同的亚格子模型存在着各自的优缺点和适用范围，故目前大涡模拟不论是图 2 燃气轮机中燃烧室的大涡模拟在科学研究还是工程应用中还存在着一定的问题，大涡模拟方法在工程实际应用中还有流动，以及对航空航天飞行器这样的工程流很多路要走。关于亚格子模型方面，中国科动来说都非常的重要。学院力学研究所李新亮团队基于湍流中的关 Spalart 是做 RANS 模型的大牛，目前键物理量，开发了多种不同的大涡模拟的亚最经典的 RANS 模型是出自他手，他对数格子模型，其中的准动态亚格子动能一方程值模拟方法的发展也有着独到的见解。他曾模型（QKM）被应用于高超声速复杂边界流经对大型飞机整机流场气动力计算进行了预动中，取得了一定成功。期，从他的预期可以看出，随着计算机性能的提高，大涡模拟将逐渐成为工程计算领域的主流方法（其中 DES 为 RANS 和 LES 的混合方法）。图 3 Spalart 对大型飞机整机流场气动力计算的预期（图中的预测在上世纪 80 年代，某些方法的时间上的预测也许并不准确）图 4 QKM 模型得到的升力体的温度分布统一思想凝心聚力推进党建科研深度融合创新驱动发展 50 虽然大涡模拟方法在一定程度上取得了有理由相信，随着 GPU 芯片等带来的计算成功，然而，受到计算量的限制，大涡模拟机革命，大涡模拟在真实流场中的应用将指方法还是难以应用于大型飞机的整机计算。日可待。有科学家曾做过估计，即便使用目前计算速度最快的天河 2 号计算机，要完成大型飞机整机的大涡模拟计算，最快也需要 600 多年！这是何其恐怖的数字。不过，最近数值模拟齐涵，博士毕业生，空天飞行高温气动全国重点实验室（筹）。研究方向：复杂湍流的大涡模拟建模、应用。的发展，将迎来新的革命，传统的 CPU 目前正逐渐被计算更加快速的 GPU 芯片所取代。有相关计算人员做过估计，GPU 相比于传统的 CPU 芯片，其计算速度可加快百倍！而且量子计算机的概念也逐步被提出，其在真实计算中的使用，也可以有所期待。所以怎样才能真正实现轻功“水上漂”？ ——兼述剪切增稠流体复合材料的动力学行为 ◇ 谷周澎在许多武侠电影中，我们常常看到大侠们展现出卓越的“轻功”，他们能够如同在有一种叫做剪切增稠流体的特殊流体，可以真正实现“水上漂”。陆地上一样在水面轻松奔跑，让人非常羡慕。剪切增稠流体是一类非牛顿流体，其特当然，就现实世界而言，这种“水上漂”的性是在剪切力的作用下，粘度会迅速增加。技艺，或许只有在低重力环境下才有可能实高浓度的淀粉糊就是剪切增稠流体的一种典现。在日常生活中，尽管水具有一定的弹性，型例子。这类流体的粘度与剪切速率有关，要想让水产生足够支撑人体的力，需要以 30 即剪切速率越高，其粘度也越大。在静止状 m/s 的速度用力蹬水，换言之，人类的肌肉态下，其粘度很低，但在受到剪切力的影响力量需要提升至现有水平的 15 倍 [1]。然而，时，淀粉颗粒间的结构会发生变化，使得粘 51 创新驱动发展统一思想凝心聚力推进党建科研深度融合度逐渐增大。牛奶、蜂蜜、油脂、油漆、高流体依旧保持了低粘度、流动性强的特性。分子聚合物溶液、水泥糊以及动物血液等都然而，图 2（b）中的另一流体淀粉含量较高，是常见的非牛顿流体。是一种剪切增稠流体。当石块撞击高浓度淀图 1 展示了典型的剪切增稠流体（非牛粉制备的剪切增稠流体表明上时，产生的剪顿流体）的粘度与剪切速率之间的关系。从切应变率较大，足以使其增稠且粘度迅速增图中可以看出，在剪切应变率较低的情况下，加，表面变得“硬化”。这使得剪切增稠流剪切增稠流体的粘度相对较低。然而，随着体能够生成足够的支撑力，甚至能将石块弹剪切速率的增大，粘度稍有下降，这种现称回到空中。因此，由高浓度淀粉制备而成的之为剪切变稀（Shear thinning）。而当剪剪切增稠流体在撞击时具有足够的支撑力，切速率达到某个临界点时，随着剪切速率的这样可以有效避免石块陷入其中，甚至能让进一步提高，粘度会迅速上升，这种情况被人在剪切增稠流体上实现“水上漂”。称为“剪切增稠”（Shear thickening），也就是说流体变得“硬化”了。图 1 剪切增稠流体的粘度（Shear viscosity）和剪切应变率（Shear rate）之间的关系图 2 （a）低浓度淀粉制成的非牛顿流体；（b）高浓度淀粉制成的剪切增稠流体，在 2.1 公斤重的石块撞击时的表面的图像 [2]。剪切增稠流体由于能够发生软 - 硬转化，在这里，尝试直观地解释粘度大小的影响。图 2 展示了在 2.1 kg 石块落至不同淀粉含量制备的流体的反应 [2]。在图 2（a）中，并在转化过程中消耗能量，因此在冲击防护领域具有巨大的应用潜力。早期的防护设备通常采用高强度钢板制流体的淀粉含量相对较低，粘度也相对较低，成，虽然防护效果出色，但其“笨重”的特因此在石块撞击的过程中，粘度的变化微小，性限制了在某些场景下的应用。面对这一问统一思想凝心聚力推进党建科研深度融合创新驱动发展 52 题，我们针对剪切增稠流体在软复合材料应用上，提出了一种新的设计理念：剪切增稠流体微液滴 - 橡胶复合材料。这种复合材料通过利用剪切增稠流体的“液固”转化、大量剪切增稠流体 / 基体界面的不匹配效应，以及剪切增稠流体与基体的耦合增强效应，进一步提升了材料的冲击防护能力。图 3 所示为我们制备出剪切增稠流体微图 4 (a) SR-STF 复合材料在 10-3 s-1 和 10-1 s-1 的应力应变关系；(b) SR-STF 复合材料在不同应变率下的应力值（应变 0.35）。液滴 - 硅橡胶基体（SR-STF）复合材料的在硬质防护材料的应用中，将剪切增稠过程。如图 4 所示，通过试验发现，在低应流体与航空业中常用的点阵结构（SPLTC）变率下，SR-STF 复合材料表现出良好的柔相复合，以此提升这一结构的抗冲击能力。韧性；在高应变率下，它则表现出较高的刚动态压缩试验和数值计算的结果显示，剪切度，这证明了该复合材料具有显著的加载速增稠流体填充的点阵夹层板（SPLTC-STF）度敏感性。此外，研究发现随着剪切增稠流具有更高的抗冲击能力。如图 5 所示，在动体微液滴质量分数的增加，SR-STF 复合材态压缩空心 SPLTC 的过程中，其芯材会呈料在低速冲击下的柔韧性以及高应变率下的现非对称变形，只有一侧的支撑杆承受了较硬度均迅速提高。这进一步表明该复合材料大的支撑力，另一侧的支撑杆则围绕焊点旋具有显著的加载速率增强效应，体现出对不转，并未产生有效的支撑力。然而，在压同冲击载荷的智能自适应性 [3]。缩 SPLTC-STF 的过程中，剪切增稠流体在 SPLTC 周边快速流动，并与点阵板芯材结构相互作用。这一作用产生了一种横向约束，使得点阵板从非对称变形转变为对称变形。这种变形模式的转变使得点阵板的两侧支撑杆均产生屈曲变形，两侧支撑杆都提供了较大的支撑力。因此，这种复合材料展现出了更高的抗冲击能力 [4]。通过上述研究工作，为剪切增稠流体及其与软材料复合和硬结构复合在爆炸与冲击领域的应用，提供了一种有效的设计思想和图 3 SR-STF 复合材料的制备原理示意图研究方法。 53 创新驱动发展统一思想凝心聚力推进党建科研深度融合 Does concentration matter? [J]. Journal of Colloid and Interface Science, 2013, 396: 83-9: 83-89. [3] Zhu J Q, Gu Z P, Liu Z P, et al. Silicone rubber matrix composites with shear thickening fluid microcapsules realizing intelligent adaptation to impact loadings [J]. Composites Part B-Engineering, 2022, 247: 110312. (a) [4] Gu Z P, Wu X Q, Li Q M, et al. Dynamic compressive behaviour of sandwich panels with lattice truss core filled by shear thickening fluid [J]. International Journal of Impact Engineering, 2020, 143: 103616. (b) 图 5 在低速冲击下（a）SPLTC 和 SPLTC-STF 在压缩后加载方向的应力分布 ,（b）剪切增稠流体中间截面处的应力分布情况。参考文献 [1] Glasheen J W, Mcmahon T A. A hydrodynamic model of locomotion in the basilisk lizard [J]. Nature, 1996, 380(6572): 3402. [2] Crawford N C, Popp L B, Johns K E, et al. Shear thickening of corn starch suspensions: 谷周澎，博士毕业生，中国科学院流固耦合系统力学重点实验室。研究领域：1）流固耦合数值计算方法；2）强激光驱动的爆炸与冲击效应；3）剪切增稠流体及其复合材料的动态力学行为。统一思想凝心聚力推进党建科研深度融合周志腾（2018 级硕博连读生）导师：王士召研究员 2023 年力学所郭永怀一等奖学金获奖者来自超常环境非线性力学国家重点实验室（筹），研究方向为湍流噪声。在湍流噪声的理论、计算及应用方面开展了系统的工作。理论上，针对四极子声源穿出 FW-H 积分面导致的虚假噪声问题，提出了一种四极子噪声修正模型。克服了传统模型在部分马赫数下计算结果发散的问题。计算上，实现了 FW-H 积分的快速计算，克服了传统频域无法处理运动声源与运动观测点的问题。应用上，发现了潜艇横截面辐射噪声的指向性特征，揭示了侧向力与升力相位相消是指向性偏移的原因。以第一作者在流体力学以及声学领域老牌期刊《AIAA J.》、《Journal of Theoretical and Computational Acoustics》等期刊上发表论文 8 篇。相关研究受到崂山国家实验室“问海计划”以及海装“XX 平台应用推进项目” 的支持。寄语：大胆假设，小心求证！齐涵（2018 级硕博连读生）导师：李新亮研究员于长平副研究员 2023 年力学所郭永怀一等奖学金获奖者 2022 年博士生国家奖学金获奖者来自空天飞行高温气动全国重点实验室（筹），研究方向为大涡模拟，目前构造及改进了 5 种大涡模拟的模型，并且将模型应用到了高超声速边界层转捩及球形汇聚的 RM 不稳定性问题这样的复杂湍流的算例当中。以第一作者在流体力学领域顶级期刊《Journal of Fluid Mechanics》、一流期刊《Physics of Fluids》等期刊上发表论文 7 篇，曾获得博士生国家奖学金，中国科学院大学“三好学生标兵”、“优秀学生干部”、力学所“研究生学术论坛”二等奖，中国力学学会第 3 届全国力学博士生学术论坛优秀报告，第三届“先导杯”计算应用大奖赛二等奖等荣誉称号。寄语：相信自己，不止于此！力学人 54 55 力学人统一思想凝心聚力推进党建科研深度融合周功喜（2018 级硕博连读生）导师：余西龙研究员李飞正高级工程师 2023 年力学所郭永怀二等奖学金获奖者来自空天飞行高温气动全国重点实验室（筹），研究方向为基于自发辐射的火焰结构和温度场多维度测量方法。基于成像技术和光谱技术开展了面向发动机应用的测试方法研究，发展了一种定量三维重建火焰化学发光辐射强度的内窥式多视角成像方法，揭示了高马赫数圆截面超燃冲压发动机燃烧组织和火焰传播特征；基于辐射光谱发展了一种适用于极高温、极高压环境的火焰多维度温度测量方法，将流场温度测量范围扩展至 4000K，该方法大幅度降低了测试成本，为多种推进系统设计和优化提供了可靠的温度数据。以第一作者身份在测量领域相关期刊发表论文 4 篇。曾获得中国科学院大学“三好学生”，Laser Interaction with Matter International Symposium 优秀论文奖等荣誉。寄语：心志要坚，意趣要乐王粤（2019 级硕博连读生）导师：汪运鹏研究员王春研究员 2023 年力学所郭永怀二等奖学金获奖者来自于空天飞行高温气动全国重点实验室（筹）的博士生，研究方向为并联 TSTO 级间分离及其复杂流动机理研究。研究课题面向国家航天可重复使用天地运输往返系统的重要规划布局，以级间分离为切入点，通过理论分析、数值模拟以及风洞试验，研究并联 TSTO 高速分离过程中的非定常复杂气动干扰和流固耦合机理，揭示不同参数对级间分离的影响规律，探索 TSTO 安全分离方案。目前，以第一作者身份在《AIAA Journal》、《AIAA Journal of Spacecraft and Rockets》、《Physics of Fluids》等国内外权威期刊发表 7 篇论文，已授权 7 项发明专利，获得过中国科学院大学“三好学生”、LHD 夏季学术研讨会优秀论文等荣誉。寄语：“That you must stay who you are. Not a perfect soldier, but a good man.” P.S. Enjoy and love our life! 统一思想凝心聚力推进党建科研深度融合力学人 56 王富帅（2018 级硕博连读生）导师：袁泉子研究员 2023 年力学所郭永怀二等奖学金获奖者来自超常环境非线性力学国家重点实验室（筹），学习固体力学专业，从事受限液体蒸发诱导自组装的形成和调控机理方向的研究，相关研究成果以第一作者在国际胶体界面顶刊 J. Colloid Interf. Sci. 等期刊上发表论文 3 篇，SCI 他引 12 次，其中，英国 Strathclyde 大学 IMA 会士 Stephen Wilson 教授在 Annual Review of Fluid Mechanics (2023, 55, 481-509) 引用并肯定了对于受限液体蒸发诱导自组装实验和理论相结合开展的研究成果；俄罗斯科学院和 Tomsk 国立理工大学的学者连续在 4 篇文章中引用关于蒸发诱导纳米颗粒沉积自组装的相关成果；以及，我们提出的“蒸发诱导结晶自组装 (Evaporation-Induced Crystal Self-Assembly, EICSA)”概念，被相关领域的学者重点唯一引用 (Langmuir, 2023, 39, 3102-3117)，将 EICSA 提为一种潜在的实际应用。曾获得研究生国家奖学金、力学所郭永怀奖学金二等奖、力学所共产党员示范岗、第四届研究生学术论坛一等奖、优秀学生干部等荣誉。寄语：常怀感恩之心，心中要有他人！谷周澎（2018 级硕博连读生）导师：吴先前副研究员 2023 年力学所郭永怀二等奖学金获奖者来自流固耦合系统力学重点实验室，专注于冲击动力学方向的研究。目前，主要研究剪切增稠流体（STF）及其复合材料的动态力学行为。建立了 STF 的高压非线性粘性本构模型，揭示了 STF 填充点阵夹层板在不同冲击速度下的动态力学行为和能量耦合耗散机制，提出了 STF 微胶囊填充硅橡胶复合材料设计方案，促进了 STF 相关防护材料在先进爆炸与冲击防护结构中的应用。以第一 / 共同第一作者在 Int J Impact Eng、Int J Mech Sci、 Compos Part B-Eng 等重要期刊发表 SCI 论文 5 篇，撰写了《Shear Thickening Fluid: Case Studies in Engineering》专著的 STF 冲击响应章节。在研究生学习期间，曾获得中国科学院大学“三好学生”、力学所“研究生学术论坛”二等奖等荣誉称号。寄语：脚踏实地，勤奋不息！ 57 力学人统一思想凝心聚力推进党建科研深度融合雷旭东（2018 级硕博连读生）导师：吴先前副研究员 2023 年力学所郭永怀二等奖学金获奖者来自流固耦合系统力学重点实验室，研究方向为高性能纤维增强复合材料多尺度力学行为。目前针对微米直径纤维单丝动态力学性能，发展了系列实验表征手段，揭示了纤维单丝的应变率强化效应、弹道冲击防护性能、变形与失效机理；获得了复杂曲面复合材料冲击防护性能的主控无量纲参数及经验计算公式；发展了纤维增强复合材料抗侵彻性能的机器学习模型。促进了高性能纤维及其复合材料的装备研制。部分研究成果发表（含录用）在 Nature Communications、Carbon 等重要期刊。曾获得中国科学院大学“三好学生”、力学所“研究生学术论坛”一等奖等荣誉称号。寄语：Amor fati 杨鲤境（2017 级硕博连读生）导师：高福平研究员漆文刚副研究员 2022 年博士生国家奖学金获奖者来自流固耦合系统力学重点实验室，研究方向为海洋土力学，发现了叠加流对孔压响应影响的三种完整模式，揭示了其物理机理，并基于此提出了波流共同作用下床面波压力响应及瞬态液化深度的理论解。以第一及共同作者在国际 Top 期刊《Coastal Engineering》、《Journal of Geophysical Research：Oceans》等期刊上发表论文 7 篇，曾获得中国科学院大学“三好学生”、“力学所所长奖学金”等荣誉称号。寄语：量变引起质变！统一思想凝心聚力推进党建科研深度融合杨增宇（2018 级硕博连读生）导师：戴兰宏研究员 2022 年博士生国家奖学金获奖者来自超常环境非线性力学国家重点实验室（筹），研究方向为非晶合金塑性失稳的原子尺度机制。目前提出了无序介质变形场的新型描述手段，定义了多种新型玻璃缺陷，并基于此揭示了非晶合金剪切带涌现的原子尺度物理图像，厘清了塑性失稳的结构起源。以第一作者在国际知名物理学《Physical Review B》等期刊上发表论文 7 篇，曾获得中国科学院大学“三好学生”、“优秀共青团干部”、“力学所郭永怀奖学金二等奖”、LNM“研究生科研成果”二等奖等荣誉称号。寄语：提高效率，劳逸结合！黄子霖（2020 级硕博连读生）导师：胡远副研究员 2022 年硕士生国家奖学金获奖者来自空天飞行高温气动全国重点实验室（筹），研究方向为磁喷管等离子体热非平衡模拟，使用的方法为动理学粒子模拟。以第一作者在国际 TOP 期刊《Plasma Sources Science and Technology 》上发表论文 1 篇，申请软件著作权登记 1 项，多次在国际（32rd RGD）与国内学术会议（力学大会，CEPC，流体力学大会，LHD 实验室夏季研讨会）等会议上做汇报，发表会议论文 2 篇。曾获得中国科学院大学“三好学生”、LHD 实验室夏季研讨会优秀论文奖、陕西省等“互联网 +”大赛银奖等奖项。寄语：记录一闪而过的灵感！力学人 58 59 力学人统一思想凝心聚力推进党建科研深度融合潘金鑫（2021 级硕士研究生）导师：刘小明研究员 2022 年硕士生国家奖学金获奖者来自超常环境非线性力学国家重点实验室（筹），研究方向为球板系统的接触动力学。对于球板冲击问题，提出了考虑弯曲波耗散的涂层板的深 / 浅冲击模型，并提供了关于冲击速度的模型选择标准。以第一作者在国际期刊《International Journal of Solids and Structures》和《Composite Structures》上发表论文 2 篇，申请发明专利 1 项。曾获得中国科学院大学“三好学生”、“优秀学生干部”、“优秀新生奖学金”等荣誉称号。寄语：认真做事！张晨（2020 级硕博连读生）导师：王育人研究员李伟斌副研究员 2022 年硕士生国家奖学金获奖者来自微重力重点实验室，研究方向为面向印刷制造的胶体蒸发自组装，开发了两种胶体晶体快速组装的方法，将胶体晶体的组装时间由百秒提升到秒的量级。以第一作者及共同作者在《Journal of Physical Chemistry Letters》等国际重要期刊上发表论文 3 篇，曾获得中国科学院大学“三好学生”等荣誉称号。寄语：生活不止眼前的苟且，还有诗和远方！统一思想凝心聚力推进党建科研深度融合力学人张艳梅（2020 级硕博连读生）导师：虞钢研究员何秀丽副研究员李少霞副研究员 2022 年硕士生国家奖学金获奖者来自宽域飞行工程科学与应用中心，研究方向为激光制造工艺力学。面向国家新能源光伏太阳能电池的制造需求，提出激光诱导浆料转移过程的多状态成形机理，建立了激光诱导栅线成形的力 - 形电调控机制。以第一作者在《Journal of Manufacturing Processes》等国际重要期刊上发表论文 3 篇，申请发明专利 1 项。曾获得中国科学院大学“三好学生”、 “优秀学生干部”、“优秀共青团员”等荣誉称号。寄语：道阻且长，行则将至！ 60 61 毕业生寄语统一思想凝心聚力推进党建科研深度融合雄关漫道真如铁而今迈步从头越常怀感恩之心一路披荆斩棘平乘风破不坠青如履薄冰勇猛精进奋斗是人生的主旋律永远闪亮提高效率劳逸结合修身正己守正出新鹏北海凤朝阳又携书剑路茫茫信念怀揣希望与仰望平安喜乐下一站继续加油加油不忘同窗情难诉离别意业精于勤荒于嬉保持积极乐观奋发的态度好好过人生！不忘来时路不畏新旅途新的征程扬帆起航不止于此跳动的记忆里有你有我即将步入社会希望自己能够保持纯真不忘初心牢记使命毕业追梦快乐青年强则国家强乘风破浪前程似锦任凭风雨自信征途遇见国科大遇见未来不可思议的自己保持拼搏目光放远万事皆喜热爱愿前程可奔赴亦有青春可回首自强厚德书有缘相见世界尽在眼前学不忘书生意气谨记吾身使命达则兼济天下穷则独善其身统一思想凝心聚力推进党建科研深度融合平常心大丈夫处世碌碌无为与朽木腐草何异再接再厉相逢如故勇攀高峰原我们来路漫漫亦灿灿快乐工作，快乐生活强不息怀壮志以长行德载物携梦想而抚凌书山有路学海无涯我将来要从事喜欢的工作爱我爱的人望星空脚踏实地离别就是为了能够再相见再见以前先说再见与梦想勇敢前行我们的征途是星辰大海感谢乘风破浪会有时直挂云帆济沧海破浪行万事青云志如意能量天高海阔感恩聚散离合一杯酒南北东西万里程忆往昔峥嵘岁月稠俱往矣数风流人物还看今朝博学笃志格物明德一川烟草回忆过去就像从一位陌生人那里继承了一大笔遗产期待同甘共苦 62 再相逢依然如故万事顺利常回来看看循梦而行且将新火试新茶诗酒趁年华毕业生寄语成败在人谋满城风絮一诺竭忠悃梅子黄时雨 63 党群园地统一思想凝心聚力推进党建科研深度融合统一思想凝心聚力推进党建科研深度融合党群园地 64 65 党群园地统一思想凝心聚力推进党建科研深度融合统一思想凝心聚力推进党建科研深度融合党群园地 66 67 党群园地统一思想凝心聚力推进党建科研深度融合统一思想凝心聚力推进党建科研深度融合党群园地 68