风采展示|2024年航空学院生产实习(社会课堂)“中科院力学所”实践队

教育   2024-08-15 19:40   北京  

中国科学院力学研究所创建于1956年,是我国力学领域的“国家队”,一直秉承“探索未知,追求卓越”的精神,在国际力学界享有盛誉,为中国的“两弹一星”、载人航天事业及国家经济社会发展做出了重要贡献。近年来,力学所紧扣国家需求,开展建制化基础研究和关键技术攻关,在高超声速飞行、湍流与跨域海洋航行器研究、微重力科学与引力波探测、强动载效应与极端服役可靠性等国家关键领域做出重要贡献,为我国培养了众多战略科学家和工程科学人才。

中科院力学所1号楼

郭永怀先生的办公桌

       北航学子赴力学所开展生产实习       

北京航空航天大学航空科学与工程学院成立于1952年,是全校最具航空航天特色的院系之一。北航工程力学专业设立于1962年,现包括固体力学、流体力学和一般力学与控制三个方向。经过几十年的发展,培养了众多力学领军人才,成为北航的支柱专业之一。在科研、实验平台、人才梯队建设、教学和人才培养等方面都取得了丰硕的成果。北航力学获评为A类学科。北航工程力学专业2017年进入国家双一流建设学科名单,2019年入选国家级一流本科专业建设点

2024年6月,北航与力学所签订了战略合作协议。双方拟借助各自优势开展科教融合战略合作,共同加强重点领域、关键急需领域的学科专业布局,完善科技创新体系,为强化我国战略科技力量提供拔尖创新人才。在此背景下,北航航空科学与工程学院设立“力学前沿研究”选题,选拔优秀学生于7月中旬至8月中旬赴力学所开展校外暑期生产实习。此次实习旨在帮助学生巩固专业理论、强化实践技能、培养专业素养、提高科研能力,使学生接触力学前沿研究、了解国家重大需求。在北航航空科学与工程学院潘翀院长的大力支持下,由赵子龙教授带队,“力学前沿研究”支队9名遴选自拔尖计划与强基计划的2021级优秀本科生赴力学所参加生产实习。

北航实习支队师生在力学所合影留念

北航实习支队全体学生参加力学所夏令营合影留念

结五湖四海优秀青年,展空天力学学子风采

北航实习支队全体学生在实习第一周全程参与了力学所举办的夏令营活动。活动主要包括四个模块。其一,品学术盛宴,逐科学之光。力学所邀请科学院院士、资深科学家、青年学者为支队成员们带来了精彩的学术报告,同学们得以窥探科学之奥秘和世界科技前沿。其二,览大国重器,立强国之志。同学们走进国家重点实验室、科学院重点实验室,并前往力学所怀柔园区参观多个实验室,接触到顶尖的科学装置,了解到国家重大需求。其三,搭交流平台,展青年之采。同学们在整个活动中结识到诸多良师益友,开展深入交流,畅谈人生,展望未来,在轻松愉快的氛围中,同学们体验科研的乐趣,激发创新思维。其四,习大师风范,塑高尚品格。同学们通过参观“人民科学家,强国奠基石”主题教育基地、钱学森与郭永怀先生的办公室、力学所展厅等,传承科学家精神。

力学所罗喜胜所长致辞

力学所何国威院士为同学们带来精彩的力学前沿报告

同学们在力学所怀柔园区试验场地参观

        参与科创计划,开展力学前沿研究        

在这次实习过程中,北航学子们展现出了极高的热情和积极性。他们主动探索自己感兴趣的研究领域,自主地与力学所的导师建立联系,并加入到不同的课题组,参与力学所的科技创新计划。他们针对具体的科学问题开展了深入的研究。以下对几位同学在实习过程中取得的进展及成果作简要介绍。

武桢干在实习期间对螺旋颗粒进行受力分析。在李新亮老师的指导下,他阅读文献,自行编写代码,列写方程,求解粒子的运动规律。参与实际的科研项目不仅锻炼了他的实践能力,还让他对科研工作有了更深刻的认识。

赵宇在邵颖峰老师的指导下研究液压传动系统,利用有限元分析研究应力集中相关现象,通过表面处理延缓部件的疲劳损伤和应力腐蚀。这次实习让他对力学的前沿领域、科研实践有了更多的了解。第一次进入实验室,跟随导师和学长做研究,让他不仅习得了研究技能和方法,更感受到了严谨求实的科研精神。

赵宇观测部件的表面损伤

毛锦程在董明老师的指导下研究平面Poiseuille流动,运用线性小扰动理论对扰动场进行数值求解;具体包括OS方程推导、有限差分格式求解,以及Chebyshev配置点求解。通过这次实习,他结识了很多同专业的朋友,并在老师的带领下明确了自己的研究兴趣。这段宝贵的实习经历令他十分难忘。

郑伟光在肖天白老师的指导下阅读了稀薄气体动力学、涡动力学、机器学习等方面的资料。他计划继续深入钻研稀薄气体动力学。他认为这次实习是一个拓展眼界的过程,尤其是在参观体验中,他见识了相当齐全的学科方向,这些见闻让他更加具象地认识到力学领域的广阔天地。

邓近秋在肖天白老师的指导下学习Linux操作系统的基础知识,在Linux虚拟机中安装计算程序SPARTA,学习使用DSMC方法进行稀薄气体相关计算的理论知识。通过这次实习,他对自己今后可能的研究方向有了全新的认识。

文维嘉在李龙老师的指导下对弹性微结构进行制备与表征。为了更好地控制液体的定向运动,他从选材和表面微结构入手,制备并表征了一种疏水结构,利用显微镜测量了多个模型的表面结构与接触角。他谈到,迈进力学所1号楼,感受到的是浓厚的学术氛围,墙上挂满了力学大家和前辈们取得的重大突破,各种实验装备令人目不暇接。

文维嘉测量接触角

张津恺在李文皓老师的指导下研究了动平台和高速飞行器下滑降落的配合控制问题,使用LQR和PID控制平台,进行Matlab Simulink仿真,经过反复调试,控制结果误差在0.1 m以内,速度误差在0.2 m/s以内,基本符合预期。浓厚的学术氛围、顶尖的实验资源,以及造诣深厚的良师益友,无不让他深深地喜爱上了力学所。

张一帆通过参加力学所夏令营,对生物力学产生了浓厚的兴趣。四周的生产实习让她深入科研生活,体验到科研人员的日常与工作。在宋凡老师的指导下,她从资料查阅到实验创新,感受到科研的辛劳与喜悦。导师和学长学姐们在工作时专注,在工作之余则享受生活,让她认识到科研人员既是专业人才,也是亲切的普通人。这些体验感悟增强了她成长为优秀科研人员的信心。

张一帆在显微镜下观察癌细胞

刘恋在本次实习过程中接触到不同研究方向的课题组和实验室,参观了高超音速风洞,参观了长时间稀薄气体风洞等实验装置。通过聆听讲座,了解了力学大师的研究工作与心得。在李新亮老师的指导下,她探究了不同条件下的DNS湍流平板,对比分析了压缩性对湍流的影响。

实践总结

这次北航学子赴力学所实习,不仅是知识的传递,更是精神的传承。双方单位都热忱期待未来有更多的合作机会,共同培养出更多优秀的科研人才,为国家的科技进步贡献力量

文稿及图片丨中科院力学所实践队

排版丨秦舒琦

审核丨罗梓源


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