为了加强国内外工程材料与力学前沿科技的交流与合作，在学校“111引智计划”的大力支持下，英国牛津大学Laurence Brassart教授受邀于2024年3月11-17日访问北京航空航天大学。在访问期间，Brassart教授开展了学术讲座、短期课程、国际合作的交流，并参观了校园与实验室。交通科学与工程学院谭力豪助理教授陪同访问。
学术报告
访问期间，Brassart教授为北航师生做了题为“Coupled degradation and mechanics in polymers and gels”的学术报告。生物可降解聚合物的水解在骨科固定装置、心血管支架与组织工程支架等应用中尤为关键。然而，水解作用会导致聚合物链的断裂，随着断裂链段的扩散，使聚合物的分子量与质量逐渐减少。在本次报告中，Brassart教授介绍了其在水凝胶材料与聚乳酸的微观结构表征及其本构模型开发的研究进展。首先，Brassart教授介绍了耦合大变形、质量传递与水解反应的水凝胶本构模型，用于有效表征水凝胶结构的力学性能退化与质量损失，并成功再现了试验中观测到的水凝胶的降解诱导肿胀现象。随后，她介绍了针对可降解聚乳酸开发的链断裂模型，考虑了聚乳酸的降解机制，如随机断裂，端链断裂等，以及自催化效应。最后，将所建立的链断裂模型与粘弹性模型耦合，以模拟可降解聚乳酸力学性能的变化，并与试验数据进行比较。报告结束后，参会师生与Brassart教授就水凝胶与可降解聚乳酸的本构模型开发及其工程应用进行了深入的讨论与交流。
短期课程
Brassart教授分别在北航沙河校区与学院路校区开展了题为“Modelling of coupled chemo-mechanical phenomena in solids”的短期课程。在课程中，Brassart教授介绍了能够在长期降解过程中准确预测锂离子电池与水凝胶材料微观结构变化及其对力学性能影响的本构模型。首先，Brassart教授介绍了能够考虑导致材料内能变化因素的模型方程，以更好地理解固体的化学性能与力学性能之间的复杂关系。随后，介绍了满足局部耗散不等式的变形本构模型、物质插入本构模型与扩散本构模型。最后，通过锂离子电池与水凝胶在变形、物质插入与扩散下的化学-力学性能行为验证了所建立的本构模型。讲座结束后，参会师生与Brassart教授就锂离子电池与水凝胶的化学-力学行为及其工程应用等方面展开热烈讨论。
国际合作的交流
此次来访，Brassart教授与交通、力学、生物医学等领域的专家学者开展了合作与交流的会谈。其中，Brassart教授与谭博士就获资助的国自然与英国皇家学会合作交流项目展开了深入的讨论与交流。该项目融合了两个课题组的优势领域，将推动双方在复材蠕变损伤表征与耐久性能预测领域的学术交流与合作。同时，双方将继续通过师生互访等合作与交流，在不同层面开展更为广泛、深入的科研合作。此外，Brassart教授还与北航任职的牛津校友展开了亲切交流。
校园与实验室参观
访问期间，Brassart教授赴北航两校区参观，先后参观了校史馆、航空航天博物馆、北航数字孪生智能交通系统科教协同创新平台、汽车拆装实验室、AERO方程式赛车队工作室等。在校史馆，Brassart教授观看了以时间轴为主线的校史展览，全面了解了北航校史与学校七十载空天报国、新时代逐梦一流的办学历程。在航空航天博物馆，Brassart教授依次参观了长空逐梦、银鹰巡空、神舟问天、空天走廊四个展区，300余件国内外航空航天实体展品与珍贵实机装备让她印象深刻。在实验室参观中，Brassart教授参观了数字孪生智能交通系统科教协同创新平台，了解了多个子系统平台相关的交通数字孪生技术、路测融合群智控制等创新成果。同时，参观了本田雅阁实车拆装实验室，深入了解汽车的车身、动力系统、底盘等，以及其结构功能与工作原理。随后，参观了AERO方程式赛车队工作室，对方程式赛车的总体设计、技术指标、车队情况及加工工艺等进行了解，对大学生方程式赛车项目有了更深的认识。
文化参访
在学术交流之余，Brassart教授与交通学子一同参观了天安门、故宫、颐和园等名胜古迹，身临其境的体会中华传统文化。在参观故宫时，Brassart教授对中国古代文化表现出了浓厚的兴趣，在了解了故宫的历史、布局、功能、展陈文物后，感受了中国深厚的文化底蕴。随后，Brassart教授与同学们一同走进景山公园，登顶俯瞰，金碧辉煌的古老紫禁城与现代化的北京城新貌尽收眼底。最后，一行人来到了中国传统园林艺术的杰出代表——颐和园。Brassart教授与几位同学一边参观，一边感受着造园名家巧夺天工的设计理念，了解了颐和园的建筑风格、历史故事与文化内涵，并且分享自己对于中华文化的感悟与理解。
在“111引智计划”的大力支持下，本次访问巩固了两所顶尖高校之间已有的科研合作，拓宽了双方在交通、力学、生物医学、材料科学等领域的合作机会，为未来两校进一步交流互动、深度合作打下了坚实的基础。
教授简介
Laurence Brassart is an Associate Professor in the Solid Mechanics & Materials Group of the Department of Engineering Science at the University of Oxford. She received her diploma in Mechanical Engineering from the University of Louvain in Belgium in 2007, followed by a PhD in Engineering Sciences from the same university in 2011. She then successively held postdoctoral positions at Harvard University (BAEF Fellowship) and the University of Louvain (FNRS Fellowship). From 2015 to 2019, she was a Senior Lecturer in the Department of Materials Science and Engineering at Monash University in Australia. Laurence’s research focuses on the micromechanical and constitutive modelling of engineering materials, including Polymers, Composites, Soft Materials and Energy Materials. She is particularly interested in multiphysics and multiscale aspects. In 2022, Laurence was awarded a UKRI Future Leaders Fellowship focused on the chemo-mechanics of biodegradable polymers.
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供稿 | 侯佳傲、王力、郑旭、贾文君、姚子宁
编辑 | 侯佳傲
审核 | 谭力豪
