“力学动态”文摘,第58卷,第4期

发布时间:2022-05-25 访问量:1175

新闻报道

关于发布多物理场高效飞行科学基础与调控机理重大研究计划2022年度项目指南的通告

(摘自国家自然科学基金委员会网站)

国科金发计〔2022〕19号

国家自然科学基金委员会现发布多物理场高效飞行科学基础与调控机理重大研究计划2022年度项目指南,请申请人及依托单位按项目指南中所述的要求和注意事项申请。

国家自然科学基金委员会

2022年5月16日

多物理场高效飞行科学基础与调控机理重大研究计划

2022年度项目指南

“多物理场高效飞行科学基础与调控机理”重大研究计划面向一小时左右全球抵达高速民航和航班化天地往返运输国家重大需求,聚焦多物理场*高效飞行重大基础问题,通过飞行器构型连续变化,结合主动流动调控与智能控制实现飞行器跨大空域、宽速域、可重复的高效智能飞行,为航天运输系统创新发展提供理论基础与技术支撑。

一、科学目标

瞄准中国航天运输系统国家重大需求,提出跨域高效智能飞行新思路,面向跨域、变构、可重复飞行关键特征,建立非定常空气动力学模型,发展多物理参数实时感知与智能控制理论,突破主动热防护、变构型机构-结构设计、主动流动控制和电磁力热环境模拟与科学实验等关键技术,取得一批多物理场高效飞行原创性成果,牵引学科深度融合与创新发展,革新面向航天巨系统的智能系统工程范式,为我国未来航天运输系统提供关键理论、方法、技术和人才队伍储备,促进中国航天运输系统发展规划的顺利实施。

二、核心科学问题

本重大研究计划围绕以下三个核心科学问题开展研究:

(一)变构型材料与机构的多物理场耦合机理

揭示柔性材料-变形机构在复杂约束下热防护、变形机构与结构、刚柔耦合等机理,建立结构健康监测、耐久性与损伤容限评价新方法,满足对飞行器变构材料与机构的极限需求。

(二)跨域非稳态流动模型及调控机制

研究复杂时变边界条件下飞行器流动与飞行变形的相互作用机制,发展主动流动调控手段,实现气动特性精确预示和高效降热减阻。

(三)变构与飞行的一体化智能控制

揭示强不确定环境下飞行动力学耦合控制机理,突破跨域无缝自主导航及环境-任务自匹配的在线自主规划决策等关键技术,构建变构型与飞行器的一体化智能控制方法。

三、2022年度资助的研究方向

(一)培育项目

围绕上述科学问题,以总体科学目标为牵引,拟资助一批探索性强、选题新颖、前期研究基础较好的培育项目,研究方向如下(申报项目须覆盖以下单一方向中列出的部分或全部内容):

1. 多物理场高效飞行新概念热防护原理与方法

探索适应跨域变构高速飞行环境的高维变形、可重复使用的热防护新原理与新方法。研究高温热端部件新概念材料、结构及成型工艺基础理论;构建跨域变构高速飞行器结构健康监测与寿命评估模型;发展新概念柔性热防护材料的制备调控与表征方法;揭示受限空间复杂网络冷却工质增压输送主要机制。

2. 飞行器变构型机构与结构设计原理与方法

探索适应跨域变构飞行的快速响应、大承载机构与结构设计新原理与新方法。研究变形胞元构型综合与多维度变形机构构建方法;探索轻质大变形蒙皮结构实现机制;发展变构型高功重比驱动与高效传动方法;揭示苛刻约束下飞行器机构变构型及承载机理。

3. 跨域变构飞行非定常空气动力学理论

探索跨域变构高速飞行器非定常空气动力学理论与方法。考虑非线性本构应力/热流小扰动量、多组分扩散与化学反应条件、不同空域过渡区的特殊问题等因素;研究跨域变构飞行器边界层流动稳定性分析理论;建立跨域流动控制方程与气固边界模型;发展跨域高温非平衡与稀薄效应耦合计算、气动载荷人工智能建模与气动参数辨识方法;跨域高速飞行器新概念环境/气动布局/飞控智能耦合方法。

4. 多物理场环境下跨域变构飞行主动流动调控理论及实验测试方法

探索适应跨域变构飞行器降热、减阻和机动性提升要求的流场主动调控新概念与新方法。提出主动流动调控新技术;研究降热减阻实现机制;建立高精度观测与气动力热原位测试新方法;揭示大空域宽速域条件下流动调控效能演变规律。

5. 电磁力热多物理场环境地面模拟与测量

探索跨域高效飞行气动力热及高密度等离子体地面模拟新技术与新方法。研究等离子体与电磁、流动、材料特性等多物理场耦合理论;揭示大功率高频感应耦合放电、低扰动等离子体射流产生机制;发展等离子体流场及变形结构的电磁力热多参数耦合测量方法。

6. 跨域飞行器多学科建模及高效分析方法

探索电磁力热等多物理模型、设计模型、工程经验、标准规范中的知识图谱元模型和分布式表示学习机制,研究跨学科知识推理与演进方法、知识复用与迁移方法;探索跨域飞行器小样本数据与物理知识的联合驱动机制,研究融合保结构数值格式的流场深度代理模型建模方法,以及融合有限体积法、无网格法与内嵌物理知识神经网络的流体力学逆问题建模、求解与迁移学习方法。

7. 连续多维变构智能飞行控制理论与方法

探索适应跨域变构飞行的智能飞行控制理论与方法。研究刚、柔、液耦合的动力学特性与控制系统建模理论;提出复杂物理场环境的信息融合与长航时无缝自主导航方法;发展连续多维大变构下适应力学与控制弱模型、多物理场强耦合、任务与环境等强不确定条件的智能决策、自主控制与轨迹规划方法。

8. 多物理场高效飞行信息感知与传输方法

探索跨域高效飞行器极端环境下多物理场信息感知的新概念与新方法。揭示多物理场环境与敏感材料及结构的作用机理,研究飞行器表面环境超薄数字化自驱动传感系统;考虑不同空域过渡区测控通信可靠性问题,发展跨域变构飞行器多域异构测控网络资源感知、无缝接入技术与基于卫星互联网连续测控通信协同方法。

(二)重点支持项目

围绕核心科学问题,以总体科学目标为牵引,拟资助一批前期研究成果积累较好、处于当前前沿热点、对总体科学目标有较大贡献的重点支持项目,研究方向如下(申报项目须覆盖以下单一方向中列出的全部内容):

1. 跨域变构飞行器主动热防护柔性蒙皮状态自感知方法与高效热防护实现机制

跨域变构飞行过程高温环境与飞行器大变形耦合约束下,研究具有防热、隔热功能的柔性防护蒙皮(服役时间不小于1200s、变形率不小于80%)高效主动热防护实现机制,研究蒙皮状态自感知(应变与温度状态参数感知误差不大于2%FS)方法,发展多状态参数自感知器件与主动热防护柔性蒙皮的共形与集成方法,研制具有状态参数自感知功能的主动热防护柔性蒙皮原理样机并通过地面考核实验。

2. 跨域飞行器多维度智能变构型机构系统设计理论与关键技术

探索跨域变构飞行器机翼轻质大承载(面载大于40kPa)、快响应(变形时间小于3s)、多维度(不少于三种变形能力)的智能变形机构组成原理与构型综合设计方法,开展符合机翼变形要求的智能变形机构优化设计,发展机构与柔性蒙皮协同变构设计理论、多构型状态感知与自适应驱动及控制方法,研究智能变形机构、柔性蒙皮结构与分布式驱动器多维变构型系统一体化设计理论与关键技术。

3. 跨域变构非定常高精度高效空气动力学理论模型与计算方法

研究适用于宽速域(0-25Ma)与大空域(0-100km)变构飞行器多尺度流场的广义流体动力学高阶矩理论,突破高阶矩方程非定常非结构动网格计算技术,探索跨域多尺度流动应力与速度梯度张量的非线性本构关系,揭示动边界非定常效应与跨域效应的耦合机制,完成动边界跨域非定常流动过程气动力热预测方法的风洞实验验证。

4. 跨域飞行高效气动降热减阻方法及流动动态演化机理

建立面向跨域变构高速(大于5Ma)飞行过程的飞行器大面积高效降热(壁面热流下降不小于80%)减阻(摩阻下降不小于30%)方法,突破高速非定常流场时空动态演化精细测试与气动力热原位表征技术,研究飞行器表面流动动态演化机理和流动主动调控实现机制,揭示高速飞行过程降热减阻的流动调控效能随空域、速域的演变规律。

5. 多物理场耦合下变构飞行智能规划决策与控制

建立多物理场耦合下大变构飞行的运动模型,刻画飞行器与环境相互作用下变构飞行运动特性及边界,揭示构型变化对剖面控制能力和跨域运动的影响机理。研究基于机理与数据混合驱动的飞行能力评估、构型决策、轨迹规划与制导控制理论,解决多元任务与多源干扰下在线自学习与自演进问题,实现多维连续变化条件下构型能力与任务轨迹的双闭环智能决策规划与制导控制。

6. 跨域复杂电磁环境感知与自适应信息传输

针对跨域飞行复杂环境(电子密度不小于1013cm-3量级)连续可靠通信需求,研究飞行器等离子体鞘套参数的实时高精度感知新方法;建立等离子鞘套参数实时感知和主动调控耦合模型,探索等离子流场主动调控技术;研究物理调控信道与信号空间之间的本构关系及通信机制,建立集电磁环境感知、主动调控和可靠通信协同一体的自适应信息感知与传输系统,实现飞行全程特别是可重复返回时连续可靠信息传输。

四、项目遴选的基本原则

(一)紧密围绕核心科学问题,注重需求及应用背景约束,鼓励原创性、基础性和交叉性的前沿探索;

(二)优先资助能够解决多物理场高效飞行中的基础科学难题并具有应用前景的研究项目;

(三)重点支持项目应具有良好的研究基础和前期积累,对总体科学目标有直接贡献与支撑。

五、2022年度资助计划

拟资助培育项目15~20项,资助直接费用约为80万元/项,资助期限为3年,培育项目申请书中研究期限应填写“2023年1月1日— 2025年12月31日”;拟资助重点支持项目5~7项,资助直接费用约为300万元/项,资助期限为4年,重点支持项目申请书中研究期限应填写“2023年1月1日—2026年12月31日”。

六、申请要求及注意事项

(一)申请条件

本重大研究计划项目申请人应当具备以下条件:

1. 具有承担基础研究课题的经历;

2. 具有高级专业技术职务(职称)。

在站博士后研究人员、正在攻读研究生学位以及无工作单位或者所在单位不是依托单位的人员不得作为申请人进行申请。

(二)限项申请规定

执行《2022年度国家自然科学基金项目指南》“申请规定”中限项申请规定的相关要求。

(三)申请注意事项

申请人和依托单位应当认真阅读并执行本项目指南、《2022年度国家自然科学基金项目指南》和《关于2022年度国家自然科学基金项目申请与结题等有关事项的通告》中相关要求。

1. 本重大研究计划项目实行无纸化申请。申请书提交日期为2022年6月16日—6月23日16时。

项目申请书采用在线方式撰写。对申请人具体要求如下:

(1)申请人应当按照科学基金网络信息系统中重大研究计划项目的填报说明与撰写提纲要求在线填写和提交电子申请书及附件材料。

(2)本重大研究计划旨在紧密围绕核心科学问题,对多学科相关研究进行战略性的方向引导和优势整合,成为一个项目集群。申请人应根据本重大研究计划拟解决的具体科学问题和项目指南公布的拟资助研究方向,自行拟定项目名称、科学目标、研究内容、技术路线和相应的研究经费等。

(3)申请书中的资助类别选择“重大研究计划”,亚类说明选择“培育项目”或“重点支持项目”,附注说明选择“多物理场高效飞行科学基础与调控机理”,受理代码选择T02,根据申请的具体研究内容选择不超过5个申请代码。

培育项目和重点支持项目的合作研究单位不得超过2个。

(4) 申请人在“立项依据与研究内容”部分,应当首先说明申请符合本项目指南中的资助研究方向,以及对解决本重大研究计划核心科学问题、实现本重大研究计划科学目标的贡献。

如果申请人已经承担与本重大研究计划相关的其他科技计划项目,应当在申请书正文的“研究基础与工作条件”部分论述申请项目与其他相关项目的区别与联系。

2. 依托单位应当按照要求完成依托单位承诺、组织申请以及审核申请材料等工作。在2022年6月23日16时前通过信息系统逐项确认提交本单位电子申请书及附件材料,并于6月24日16时前在线提交本单位项目申请清单。

3. 其他注意事项

(1)为实现重大研究计划总体科学目标和多学科集成,获得资助的项目负责人应当承诺遵守相关数据和资料管理与共享的规定,项目执行过程中应关注与本重大研究计划其他项目之间的相互支撑关系。

(2)为加强项目的学术交流,促进项目群的形成和多学科交叉与集成,本重大研究计划将每年举办一次资助项目的年度学术交流会,并将不定期地组织相关领域的学术研讨会。获资助项目负责人有义务参加本重大研究计划指导专家组和管理工作组所组织的上述学术交流活动,并认真开展学术交流。

(四)咨询方式

国家自然科学基金委员会交叉科学部二处

联系电话:010-62327140

* 注:多物理场是指高速飞行器在飞行过程中,表面与空气摩擦产生的高温场(飞行器表面气体环境温度>3000K)、气动力学场(飞行器构型和表面气固界面非稳态时变)、电磁场(跨域可重复高速飞行复杂电磁环境)。本计划针对一种或多种物理场复杂环境下的问题开展研究。

 

 

 

关于发布可解释、可通用的下一代人工智能方法重大研究计划2022年度项目指南的通告

(摘自国家自然科学基金委员会网站)

国科金发计〔2022〕18号

国家自然科学基金委员会现发布可解释、可通用的下一代人工智能方法重大研究计划2022年度项目指南,请申请人及依托单位按项目指南中所述的要求和注意事项申请。

国家自然科学基金委员会

2022年5月16日

可解释、可通用的下一代人工智能方法重大研究计划2022年度项目指南

“可解释、可通用的下一代人工智能方法”重大研究计划面向人工智能发展国家重大战略需求,以人工智能的基础科学问题为核心,发展人工智能新方法体系,促进我国人工智能基础研究和人才培养,支撑我国在新一轮国际科技竞争中的主导地位。

基于深度学习的人工智能方法在许多场景取得了重要突破,但仍然存在模型可解释性差、对抗样本鲁棒性差、数据与算力需求大、理论基础薄弱等问题。基于以上问题,本重大研究计划旨在建立规则和学习的有效融合机制,打破现有深度学习“黑箱算法”的现状,建立一套可适用于不同领域、不同场景(语音、图像、视频等)的通用方法体系。

一、科学目标

本重大研究计划面向以深度学习为代表的人工智能方法鲁棒性差、可解释性差、对数据的强依赖等基础科学问题,挖掘机器学习的基本原理,发展可解释、可通用的下一代人工智能方法,并推动人工智能方法在科学领域的创新应用。

二、核心科学问题

本重大研究计划针对可解释、可通用的下一代人工智能方法的基础科学问题,围绕以下三个核心科学问题开展研究:

(一)深度学习的基本原理

深入挖掘深度学习模型对超参数的依赖关系,理解深度学习背后的工作原理,建立深度学习方法的逼近理论、泛化误差分析理论和优化算法的收敛性理论。

(二)可解释、可通用的下一代人工智能方法

通过规则与学习结合的方式,建立高精度、可解释、可通用且不依赖大量标注数据的人工智能新方法。开发下一代人工智能方法需要的数据库和模型训练平台,完善下一代人工智能方法驱动的基础设施。

(三)面向科学领域的下一代人工智能方法的应用

发展新物理模型和算法,建设开源科学数据库、知识库、物理模型库和算法库,推动人工智能新方法在解决科学领域复杂问题上的示范性应用。

三、2022年度资助研究方向

(一)培育项目

围绕上述科学问题,以总体科学目标为牵引,2022年度对于探索性强、选题新颖的申请项目,将以培育项目方式予以资助。研究方向如下(申报项目须覆盖以下单一方向中列出的部分或全部内容):

1. 深度学习的表示理论和泛化理论

研究多层全联接网络、卷积网络(以及其它带对称性的网络)、图神经网络、transformer网络、循环神经网络等模型的逼近性质,发展相应的高维函数空间理论和泛化误差分析理论,并在实际数据集上检验以上理论。

2. 深度学习的训练动力学

研究深度学习的损失景观,包括但不限于:临界点的分布及其嵌入结构、极小点的连通性等;深度学习中的非凸优化问题、优化算法的正则化理论和收敛行为;神经网络的过参数化和训练过程对于超参的依赖性问题、基于极大值原理的训练方法、训练时间复杂度和训练困难等问题;循环神经网络记忆灾难问题、编码-解码方法与Mori-Zwanzig方法的关联特性等。

3. 微分方程与机器学习方法

机器学习算法在微分方程正反问题求解方面的应用,需突破传统数值算法的瓶颈,实现正反问题的高效求解;高维微分方程的正则性理论与算法;微分方程解算子的逼近方法(如通过机器学习方法获得动理学方程、弹性力学方程、流体力学方程、Maxwell方程以及其它常用微分方程的解算子);微分方程经典算法和基于机器学习方法的融合;微分方程方法在机器学习中的应用(如用微分方程设计新的机器学习模型,设计和分析网络结构等)。

4. 数据驱动与知识驱动融合的人工智能

建立数据驱动的机器学习与知识驱动的符号计算相融合的新型人工智能理论和方法,突破神经网络模型不可解释的瓶颈;研究知识表示与推理框架、大规模隐式表达的知识获取、多源异构知识融合、知识融入的预训练模型、知识数据双驱动的决策推理等;探索不同场景中的应用。

5. 安全可靠的下一代人工智能

面向数据、模型和算法,构建安全可靠的人工智能方法。研究分布式去中心化学习、联邦学习、密码学等技术,构建隐私保护的数据应用新范式;研究深度学习模型在对抗样本、数据投毒、后门攻击等情况下的鲁棒性和安全性,发展对抗鲁棒和安全的新模型与学习方法;研究存在样本噪声、分布外数据等场景下的可靠机器学习方法、研究因果驱动的鲁棒决策和可靠推理;探索不同场景中的应用。

6. 人工智能驱动的下一代科学计算理论及应用

将机器学习与电子多体问题相结合,建立薛定谔方程数值解、第一性原理计算、增强采样、自由能计算、粗粒化分子动力学等的机器学习方法,探索机器学习在物质体系研究中的应用。

针对典型的物理、化学、材料、生物、燃烧等领域的多尺度问题和动力学问题,通过融合物理模型与机器学习方法,探索复杂物理、化学、材料、生物等体系变量隐含物理关系的挖掘方法,建立构效关系的数学表达,构建具有通用性的跨尺度人工智能辅助计算理论和方法,解决典型复杂多尺度计算问题。

(二)重点支持项目

围绕核心科学问题,以总体科学目标为牵引,对于前期研究成果积累较好、对总体目标在理论和关键技术上有较大贡献的申请项目,将以重点支持项目方式予以资助。建议研究内容包括,但不限于以下方向:

1. 面向复杂数据的、可通用的人工智能算法框架

针对多尺度复杂数据处理问题,研究多尺度表示的跨模态人工智能框架,适用于视频、语音、自然语言、点云、地理数据等不同模态的数据,实现小样本(相同精度下降低样本需求一万倍以上)、可解释、跨模态(不少于3个模态)和感知决策一体化方法。

2. 新一代非结构化数据管理方法

研究海量复杂非结构化数据与人工智能应用一体化系统的构建方法,包括基础数据存储、用户自定义领域数据模型在线构建、自主研发非结构化数据查询语言与优化理论、跨域和跨库非结构化数据的查询融合理论等,支撑下一代人工智能方法在跨领域、多维度(关系、向量、图等)、多粒度数据(不少于3种粒度)的应用。

3. 深度学习隐私保护计算新型体系框架与模型

针对隐私性需求,研究可证明安全、可实用的人工智能隐私保护方法新框架,包括但不限于:适用于不同场景的多方隐私计算框架,多源异质数据的高效协同建模方法,基于全同态计算的、低内存占用的隐私保护深度学习方法,研究符合《中华人民共和国个人信息保护法》中匿名化要求的、模型精度跌幅可控(精度下降不大于1%)的数据可信发布技术等。

4. 面向功能分析的智能化几何造型方法

设计能保持几何约束和物理结构、具有可解释性和收敛阶的智能建模方法,构建可解释的、面向功能分析的智能方法以及科学工程计算中几何模型设计与功能分析一体化方法,突破目前工业软件中几何设计与物理性能分析割裂的现状。

5. 人工智能驱动的下一代微观科学计算平台建设与应用

发展基于人工智能的高精度、高效率的第一性原理方法;面向物理、化学、材料、生物等领域的实际复杂问题,建立多尺度模型,实现高精度、大尺度和高效率的分子模拟;建立人工智能与科学计算双驱动的“软-硬件协同优化”方法和高性能计算专用平台。

6. 人工智能框架下的宏观复杂反应流动多尺度建模与应用

面向空天发动机等重大需求场景,针对燃烧模型精度低、数值模拟计算效率低等问题,研究从原子尺度到宏观尺度的深度学习算法,发展兼容传统数值模拟和面向超大规模并行的新一代计算方法;发展航空发动机燃烧不稳定性等关键问题的识别、预测和分析的机器学习方法;针对高雷诺数非稳态超声速燃烧的湍流问题,研究湍流与化学反应的时空多尺度相互作用机理,发展机器学习驱动的高精度湍流模拟模型与计算方法。

四、项目遴选的基本原则

(一)紧密围绕核心科学问题,鼓励基础性和交叉性的前沿探索,优先支持原创性研究。

(二)优先支持面向发展下一代人工智能新方法或能推动人工智能新方法在科学领域应用的研究项目。

(三)重点支持项目应具有良好的研究基础和前期积累,对总体科学目标有直接贡献与支撑。

五、2022年度资助计划

2022年度拟资助培育项目20~25项左右,资助直接费用约为80万元/项,资助期限为3年,培育项目申请书中研究期限应填写“2023年1月1日— 2025年12月31日”;拟资助重点支持项目6~8项左右,资助直接费用约为300万元/项,资助期限为4年,重点支持项目申请书中研究期限应填写“2023年1月1日— 2026年12月31日”。

六、申请要求

(一)申请条件

本重大研究计划项目申请人应当具备以下条件:

1. 具有承担基础研究课题的经历;

2. 具有高级专业技术职务(职称)。

在站博士后研究人员、正在攻读研究生学位以及无工作单位或者所在单位不是依托单位的人员不得作为申请人进行申请。

(二)限项申请规定

执行《2022年度国家自然科学基金项目指南》“申请规定”中限项申请规定的相关要求。

(三)申请注意事项

申请人和依托单位应当认真阅读并执行本项目指南、《2022年度国家自然科学基金项目指南》和《关于2022年度国家自然科学基金项目申请与结题等有关事项的通告》中相关要求。

1. 本重大研究计划项目实行无纸化申请。申请书提交日期为2022年6月16日—6月23日16时。

2. 项目申请书采用在线方式撰写。对申请人具体要求如下:

(1)申请人应当按照科学基金网络信息系统中重大研究计划项目的填报说明与撰写提纲要求在线填写和提交电子申请书及附件材料。

(2)本重大研究计划旨在紧密围绕核心科学问题,将对多学科相关研究进行战略性的方向引导和优势整合,成为一个项目集群。申请人应根据本重大研究计划拟解决的具体科学问题和项目指南公布的拟资助研究方向,自行拟定项目名称、科学目标、研究内容、技术路线和相应的研究经费等。

(3)申请书中的资助类别选择“重大研究计划”,亚类说明选择“培育项目”或“重点支持项目”,附注说明选择“可解释、可通用的下一代人工智能方法”,受理代码选择T01,根据申请的具体研究内容选择不超过5个申请代码。

培育项目和重点支持项目的合作研究单位不得超过2个。

(4)申请人在“立项依据与研究内容”部分,应当首先说明申请符合本项目指南中的资助研究方向,以及对解决本重大研究计划核心科学问题、实现本重大研究计划科学目标的贡献。

如果申请人已经承担与本重大研究计划相关的其他科技计划项目,应当在申请书正文的“研究基础与工作条件”部分论述申请项目与其他相关项目的区别与联系。

3. 依托单位应当按照要求完成依托单位承诺、组织申请以及审核申请材料等工作。在2022年6月23日16时前通过信息系统逐项确认提交本单位电子申请书及附件材料,并于6月24日16时前在线提交本单位项目申请清单。

4. 其他注意事项

(1)为实现重大研究计划总体科学目标和多学科集成,获得资助的项目负责人应当承诺遵守相关数据和资料管理与共享的规定,项目执行过程中应关注与本重大研究计划其他项目之间的相互支撑关系。

(2)为加强项目的学术交流,促进项目群的形成和多学科交叉与集成,本重大研究计划将每年举办一次资助项目的年度学术交流会,并将不定期地组织相关领域的学术研讨会。获资助项目负责人有义务参加本重大研究计划指导专家组和管理工作组所组织的上述学术交流活动,并认真开展学术交流。

(四)咨询方式

国家自然科学基金委员会交叉科学部一处

联系电话:010-62328382

 

 

 

金属增材制造多尺度多物理场前沿计算方法启示 ——《力学者说》系列学术论坛第5期顺利举办

(摘自中国力学学会网站)

由《力学学报》编委会与编辑部共同主办的《力学者说》系列学术论坛第5期,于2022年5月15日顺利举办。本期论坛由《力学学报》副主编、同济大学徐鉴教授主持,邀请了《力学学报》编委、北京理工大学先进结构技术研究院廉艳平教授做学术报告。本次学术论坛于线上进行,同时在腾讯会议和蔻享等学术平台直播和转播,吸引了海内外学者两千余人在线观看。

徐鉴教授首先对参加本次学术论坛的所有专家学者表示热烈欢迎,对前4期《力学者说》的圆满成功表示祝贺。然后,徐教授向大家介绍了《力学学报》源远流长的办刊历史,特别强调了首任主编钱学森先生对《力学学报》的定位:“我们认为力学是一门技术科学,力学学报也就是一门技术科学的学报”。作为力学在中国形成独立学科的四大标志之一,《力学学报》创刊60多年来始终以“紧扣学科发展,促进学科繁荣”为办刊特色,见证并引导了中国近代力学学科的发展。为了更好服务于广大学者,《力学学报》创建了《力学者说》论坛,旨在加强力学学者之间的学术交流和争鸣。徐鉴副主编认为《力学者说》这一新品牌是一个学术沟通的新桥梁,有助于青年力学人才的育成并促进力学学科的发展。

廉艳平教授做了题为《金属增材制造的多尺度多物理场前沿计算方法》的学术报告。报告介绍了金属增材制造的研究背景,金属增材制造技术是一种基于数字模型的设计制造一体化 “近净”成形技术,具有材料性能可调控、复杂结构快速成形、可定制化、低成本等优点,在航空、航天、交通和核电等领域有巨大的应用空间和广阔的发展前景,近年来受到工业界和学术界的广泛关注和高度重视。现阶段,金属增材制造技术虽得到了快速发展并取得了成功的典型工程应用,但其深入发展仍面临着诸多难题和挑战,涉及力学、光学、材料、机械、控制等多个学科。由于多工艺参数综合作用下的冶金缺陷形成机理、微观组织演化规律、翘曲变形与分层开裂预测、表面质量和成形尺寸精度控制等基础理论问题尚未完全突破,金属增材制造在构件成形精度、力学性能以及成形效率等方面面临的问题,限制了其在工程中的广泛深入应用。因此,发展高效可靠的数值模拟方法,开展制造过程模拟、缺陷分析、性能预测和工艺优化,具有重要的科学意义和工程价值。

廉教授围绕上述关键问题,介绍了金属增材制造多尺度多物理场数值模拟算法方面的最新研究进展。针对传热传质过程,廉教授介绍了目前的三类模型:粉末尺度的热流耦合模型,基于等效连续体假设的热流耦合模型以及基于等效连续体假设的纯热传导模型。其中,廉教授重点介绍了其课题组在第一类模型中的最新工作,高保真移动多级网格算法。该算法采用移动精细网格(亚颗粒尺度)求解熔池热流场,粗网格(大于颗粒尺度)求解温度远场,并通过数据映射实现两者的关联,采用离散元自适应转化方法实现其在两套网格中的求解。因此,该算法兼顾了计算精度和效率,为基于粉末颗粒的金属增材制造过程高保真数值模拟提供了一种新的高效高精度算法。针对金属增材制造中成形材料微观组织演化过程,廉教授介绍了目前常用的三类算法:相场法、元胞自动机法和Monte Carlo算法。其中,廉教授着重介绍了其课题组基于元胞自动机法的工作,并提出了扩展元胞自动机法。该算法实现了凝固初生相和晶粒粗化过程的数值模拟,为金属增材制造控性工艺优化提供了一种有效的数值模拟方法。进一步,针对金属增材制造成形过程和微观组织高保真计算规模大的问题,廉教授介绍了其课题组发展的“成形过程-微观组织”数据驱动的高效计算方法,实现了成形温度场、微观组织特征的高效预测。针对成形材料力学性能评估,廉教授介绍了基于数据压缩的晶体塑性自洽聚类分析算法,揭示了工艺参数对成形材料基本力学性能的影响。进一步,介绍了其课题组发展的残余应力多尺度分析算法,实现了晶粒尺度的残余应力分析,为金属增材成形件疲劳性能高精度分析提供了一种关键技术。针对成形构件性能评价需求,廉教授介绍了多级hp图像有限胞元法,通过数值模拟揭示了真实制造几何形貌和内部缺陷对成形构件性能的影响。该算法可实现计算机断层扫描(CT)数据与数值离散模型的一体化建模分析,且计算效率高于传统的体素有限元法。最后,廉教授对上述工作进行了全面总结,对金属增材制造多尺度多物理场耦合数值模拟理论与算法未来发展方向进行了展望,以期推动金属增材制造技术成形理论和工程应用方面的进一步发展,促进力学学科在相关领域的深入发展。

报告后,线上答疑交流十分活跃。廉艳平教授与学者们针对报告中的内容进行了全面而深入的探讨。大家纷纷表示这种开放和争鸣的学术氛围更充满活力,并期待下一次《力学者说》的报告。

 

 

 

学术会议

关于召开第23届流体动力与机电控制工程国际学术会议的通知

第23届流体动力与机电控制工程国际学术会议将于2022年7月在云南昆明召开,本届会议将邀请院士、杰青、优青、长江学者等国内外知名专家学者作精彩的大会主题报告,全力打造中国流体动力与机电控制领域学、研、产、政合作与交流平台。同期将举办青年基金申请经验对话、编委会、博士论坛、专家与企业面对面、青年学者与期刊主编沙龙、新技术展览等活动。在此,诚挚地邀请您参加本次会议,携手同行,广聚智源策略,促进相生共赢!

现将有关事宜通知如下:

主办单位

中国力学学会流体控制工程专业委员会

中国工程机械学会特大型工程运输车辆分会

承办单位

昆明理工大学

重庆理工大学

重庆交通大学

协办单位

(按首字母排序)

高校:

常州工学院

重庆理工大学机械工程学院

重庆理工大学车辆工程学院

重庆市科技青年联合会

华南理工大学

哈尔滨工业大学

吉林大学

昆明理工大学机电工程学院

昆明理工大学资产经营有限公司

西安交通大学

燕山大学

中国民航大学

企业:

北京精密机电控制设备研究所

无锡市厚德自动化仪表公司

昆山市同创科教设备有限公司

沈阳中之杰流体控制系统有限公司

(更多合作单位持续更新中)

会议时间、地点

日期:2022年7月22 - 24日

(7月22日报到,7月23 - 24日正式会议,7月25日离会)

地点:云南昆明

组织架构

(排名以姓氏拼音为序)

大会主席 

谭建荣

中国工程院院士、浙江大学教授

易健宏

昆明理工大学副校长

刘小康

国家杰青、重庆理工大学副校长

程序委员会主席

那靖

国家优青、长江学者、昆明理工大学教授

严亮  

长江学者、北京航空航天大学教授

宣传委员会主席

Timon Rabczuk

欧洲科学院院士、德国魏玛-包豪斯大学教授

袁锐波

中国力学学会流控专委会主任委员、昆明理工大学教授

组织委员会主席

丁问司 

中国力学学会流控专委会副主任委员、华南理工大学教授  

刘昕晖 

中国力学学会流控专委会副主任委员、吉林大学教授 

刘宇辉

中国力学学会流控专委会副主任委员、四川航天烽火伺服控制技术有限公司研究员 

赵静一

中国工程机械学会特大型工程运输车辆分会理事长、燕山大学教授

出版委员会主席

高殿荣 

中国力学学会流控专委会副主任委员、燕山大学教授  

祝世兴

中国力学学会流控专委会副主任委员、中国民航大学教授

顾问委员会主席

朱新才

重庆建筑科技职业学院理事长

姜继海

中国力学学会流控专委会顾问委员会副主任委员、哈尔滨工业大学教授

大会秘书长

彭熙

中国力学学会流控专委会秘书长、重庆理工大学期刊社社长

大会常设秘书处

International Journal of Hydromechatronics 编辑部

大会报告嘉宾

谭建荣

中国工程院院士、浙江大学教授

刘小康

国家杰青、重庆理工大学教授

刘银水

长江学者、华中科技大学教授

那 靖

国家优青、长江学者、昆明理工大学教授

徐 兵

长江学者、浙江大学教授

Richard H.J. Willden

牛津大学工程科学系教授、EPSRC会士

Reza Alam

加州大学伯克利分校机械工程学院副教授、美国航运局海洋工程委员会主席、MIT博士后

大会日程

 

 

 

第六届动力学、振动与控制国际会议(ICDVC 2022)第二轮会议投稿通知

由中国力学学会、国家自然科学基金委员会主办,上海交通大学承办的第六届国际动力学、振动及控制学术会议(ICDVC-2022)将于20221021日至24日在上海召开。动力学、振动及控制是力学学科中非常重要的研究领域,ICDVC-2022致力于汇集动力学、振动及控制领域国际顶尖科研人员,以展示他们高质量的原创性研究工作。本次会议的主题旨在涵盖动力学、振动及控制领域的所有研究方向,促进不同学科之间的广泛交流。诚邀从事动力学、振动与控制的专家、同行以及在读研究生,积极投稿相聚上海。

一、大会主题

会议议题

1.分析力学

2.非线性动力学与运动稳定性

3.高维系统非线性动力学

4.新型材料结构的复杂动力学

5.非线性振动及其控制

6.随机动力学及其控制

7.多体动力学

8.航天动力学与控制

9.载运系统与装备动力学

10.转子动力学

11.神经动力学

12.动力学设计与反问题

13.机器人动力学与控制

14.波动力学与控制

15.微纳传感与驱动

16.水下结构声振理论与控制

17.流固耦合动力学与控制

18.设备动力学与智能运维

19.微纳系统动力学

20.基于数据驱动/人工智能的动力学设计理论与分析

21.动力学计算及分析软件

22.超材料、超结构振动与噪声控制

23.时滞系统动力学与控制

交叉学科

24.软物质系统动力学

25.动力学环境测试技术

26.振动能量俘获与智能感知

二、会议日程

重要日期

摘要截止日期 2022.05.31

论文接收通知 2022.08.15

摘要接收通知 2022.06.30

签证申请邀请函 2022.08.15

优惠注册截止日期 2022.07.15

论文定稿截止日期 2022.09.15

论文截止日期 2022.07.31

在线注册 2022.10.21-23

会议日期 2022.10.21-24

论文提交

参会者可以在任何会议主题上提交摘要。摘要需要信息完善并具有新的见解。作者可以从会议网站下载Microsoft WordLaTex模板准备论文,并将文件转换为PDF格式提交到会议官方网站https://icdvc.sjtu.edu.cn。如果需要咨询会议及投稿事宜,请发送电子邮件至icdvc@sjtu.edu.cn

会议注册费

三、联系方式

组委会邮箱: icdvc@sjtu.edu.cn

张文明 教授 电话:86-021-34208409

胡开明 副教授 邮箱:hukaiming@sjtu.edu.cn

乔燕 博士 邮箱:qiaoyan0901@sjtu.edu.cn

高秋华 博士 邮箱:gqh334@sjtu.edu.cn

更多参会信息,详见大会网站:https://icdvc.sjtu.edu.cn

 

 

 

招生招聘

Departmental Lecturer position in Mechanical Engineering at the University of Oxford

The Department of Engineering Science intends to appoint a full-time Departmental Lecturer in Mechanical Engineering to join the Solid Mechanics and Materials Engineering Group with effect from 1 September 2022 or as soon as possible thereafter. The successful candidate will work at the Department of Engineering Science (Central Oxford, OX1 3PJ). The post is fixed-term for a duration of five years.

The post holder will engage in advanced study and academic research, to lecture and teach undergraduate and graduate students, and contribute to the teaching, research, and academic administration of the Department in the broad field of Mechanics of Materials. They will lead independent research projects or specific areas of research within a broad programme.

The successful candidate will hold a PhD/DPhil in a relevant field, with post qualification research experience at a higher level, including a strong publication record, the ability to develop and to lead a research group, an aptitude and interest for teaching, and good communication skills.

Only online applications received before midday on Thursday 16 June can be considered. Interviews are expected to take place during week commencing Monday 18 July.

For full details of the application procedure, please see:

https://www.jobs.ac.uk/job/CPS148/departmental-lecturer-in-mechanical-engineering

Informal enquiries may be addressed to Professor Antoine Jerusalem (email: antoine.jerusalem@eng.ox.ac.uk)

The Department holds an Athena Swan Bronze award, highlighting its commitment to promoting gender equality in Science, Engineering and Technology.

 

 

 

PhD position at the interface of biomechanics, fluid/ solid/ cell mechanics, soft matter and medical devices at UCL

We are looking for high calibre PhD candidates (exceptional international applicants are considered).

Please contact me if interested.

The main aim of this PhD project is to investigate the role of cell biomechanical properties in cellular interactions with fluid flow and complex geometries. To achieve the main aim, the student will employ a range of advanced computational and experimental approaches.

Supervisory panel, environment and training: The PhD project will be jointly supervised by Professors Emad Moeendarbary (extensive expertise in cell mechanics and microfluidics) and Ryo Torii (world-leading expert in computational biofluid mechanics) from the Department of Mechanical Engineering. The student will actively collaborate (through regular meetings and a short industrial placement) with the industrial partner (ANGLE plc). The student will benefit from state-of-the-art mechanical engineering research training, high-performance computing, and experimental laboratories equipped with state-of-the-art technologies, including SEM, AFM and microfabrication tools at UCL and London Centre for Nanotechnology.

Link to the the full add:

https://www.nature.com/naturecareers/job/phd-studentship-university-college-london-ucl-758369

 

 

 

学术期刊

《工程力学》

 2022 39  5

 

考虑剪切和扭转变形的有限质点法纤维梁单元研究

林贤宏, 罗尧治, 唐敬哲, 汪伟, 郑延丰, 杨超

基于空间位形的在役索膜结构有限元模型修正与安全评估

丁一凡, 刘宇飞, 樊健生, 刘家豪

竖向成层介质中标量波传播问题的高精度人工边界条件

李会芳, 赵密, 杜修力

-混凝土交界面法向粘结性能研究

薛翔, 胡少伟, 齐浩, 单常喜

琼州海峡海床地震反应特性的一维非线性分析

陈国兴, 夏高旭, 王彦臻, 金丹丹

 

 

 

网络精华

向高校捐赠500万元 八旬教授耕耘讲台62载病床上仍记挂学生

(摘自中国新闻网)

中新网南京5月15日电 题:向高校捐赠500万元 八旬教授耕耘讲台62载病床上仍记挂学生

作者 柯龙婕旻 唐静静

“学生说,老师你好好养病,我们就是你生命的延长线。这话太感人了,我从来没有听说过。”近日,南京航空航天大学举办2021“感动南航”年度人物颁奖暨事迹分享会,现场播放的视频里,85岁的南航“钱伟长讲座教授”范钦珊在病床上哽咽地回忆起十几年前住院时的情景,这一幕让不少现场观众潸然泪下。

“把教育教学当作毕生事业”的范钦珊形容自己有三个支撑点——事业心、责任心和良心。今年85岁的范钦珊是南航讲台上年龄最高的师者。他23岁初登清华讲台,62载始终耕耘在国内多所高校的本科教学一线,85岁仍坚守南航讲台,“一见到学生就兴奋,一站上讲台就什么病都没有了”。

2021年11月29日,范钦珊拿出个人积蓄,向学校捐资100万元,设立“范钦珊力学教育教学奖教奖学金”。这是他2018年4月捐资100万元设立“基础力学奖励基金”后的又一次无私奉献。

自2018年起,范钦珊陆续捐款5次,支持南京航空航天大学、清华大学、北京航空航天大学、河海大学4所高校的力学学科发展,累积捐赠达500万元,用于奖励力学专业的优秀教师、学生和教辅人员。

1997年,60岁的范钦珊到南航从教,他坚持在本科教学一线讲授“材料力学”“工程力学”课程,潜心研究教学、改革教学、创新教学,2003年获首届“国家级教学名师奖”,2005年受聘南航“钱伟长讲座教授”。

范钦珊讲授了60余年的基础力学课程,现在上课仍会认真备课,从准备问题到优化课件,他把教学中的每一步都做到了极致。有时想到一个灵感,他会半夜起来兴奋地添加到第二天课程的课件中,所以每年的课件里都会有新的思想和案例。

课堂上的范钦珊是个“讲究人”。每次课前,他都要仔细整理着装,就连裤缝线也要熨得笔直整齐,课上有一套自己的“范式规矩”——不坐凳子、不喝水、不用扩音器、不局限于讲台。

“学生受传统学习方法影响太厉害,一直在老师的灌输下学习,没有自学的习惯,必须改革‘老师讲、学生听’的被动教学模式。”为了解决学生学习自主性的问题,范钦珊创立三校“材料力学”创新教学团队,推动教学改革。

2018年至2021年期间,范老师带领这个教学团队开发了“材料力学自主学习系统”及相应的手机APP,并无偿提供给全国讲授材料力学的教师和学习材料力学的学生使用。

“人才培养,不能全靠引进,我还要为材料力学培养一批年轻教师。”多年来,范钦珊与团队成员一起研究课程内容与体系改革,共同编写教材,手把手教学,培养了一批年轻教师。团队教师一学期写的29篇5万余字教学小结,范钦珊一一看过,给出了整整41页的教学指导意见。

“重视教学,特别是重视本科教学,南航做得很好。据我了解,在全国基础力学的教学团队中,南航是最好的。与这样的团队一起从事教学工作,如鱼得水,身心愉悦。”范钦珊十分肯定地说。

“不追求生命的数量,而追求生命的质量,有生之年还要为材料力学培训一批青年教师”“只要能站起来,我就能上讲台”“不在教学第一线,无从谈改革教学,创新教学”……范钦珊倾注一生投入力学教学事业,淡泊名利、无私奉献,激励着一代代后来者。(完)

 

 

 

教育部:全面启动基础学科拔尖计划2.0 形成基础学科拔尖人才“梯队网络”

(摘自新华网)

新华网北京5月17日电 今日,教育部举办新闻发布会,介绍党的十八大以来我国高等教育改革发展成效有关情况。

教育部高等教育司司长吴岩表示,十年来,高等教育培养质量高起来了,“学生忙起来、教师强起来、制度硬起来、质量高起来”成为战线普遍共识和努力方向。以一流专业和一流课程建设“双万计划”为牵引,共认定8031个国家级、8632个省级一流专业建设点,遴选认定首批3559门国家级一流课程;连续三年评选教学大师奖、杰出教学奖、创新创业英才奖,评选出姚期智、张伯礼、林毅夫等一大批在高校一线作出杰出贡献的“大先生”,有效激励、引导广大教师提升教学能力、潜心教书育人。从教育思想、发展理念、质量标准、技术方法、质量评价等人才培养范式进行全方位改革。面对新一轮科技革命和产业变革,面对社会主义现代化建设,面对世界高等教育发展作出了教育应答、时代应答、主动应答、中国应答。

吴岩介绍,十年来,教育部持续深化对新工科、新医科、新农科、新文科的建设,全面启动基础学科拔尖计划2.0,在77所高校布局建设288个学生培养基地,探索基础学科拔尖人才培养“中国范式”,累计吸引1万余名优秀学生投身基础学科,形成了基础学科拔尖人才的“梯队网络”,为走好自主人才培养之路,为建设世界重要人才中心和创新高地筑牢基础。