黄克智院士研讨团队：联合老中青摸索力电磁

2015-04-05 10:39 来源：http://www.ceo315.org/ 阅读：次

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清华大学航空航天学院黄克智院士、方岱宁教授、刘彬教授等实现的“电磁固体的变形与断裂”名目获2010年度国家天然科学奖二等奖

结合老中青摸索力电磁

●先生记者王仙茅张田

图为黄克智院士（右）跟方岱宁教学在停止学术探讨。

　2011年1月14日上午，2010年度国度迷信技巧奖在国民年夜礼堂颁布。

　　清华大学航空航天学院黄克智院士、方岱宁教授、刘彬教授地点的科研团队因在“电磁固体的变形与断裂”领域作出的出色奉献，荣获2010年度国家天然科学奖二等奖。当方岱宁教授接过做作科学奖二等奖奖章时，全部团队兴高采烈。20年来，黄克智院士带领这个团队在该领域废寝忘食，不知疲倦地穷理探微，无私任务。此时现在，他们的支出与努力终究以如许一份高尚的邦家之光失掉了报答。

　　探索前沿成就斐然

　黄克智、方岱宁、刘彬团队所从事研讨的电磁固体智能材料是最近几年来新兴的一种工程资料。

　　这种材料因为具有力电或力磁直接转化功能，在传感器、致动器和精细把持元件等诸多工程元件中得到了广泛应用，在国防平安、古代化工业及医疗安康等领域施展侧重要作用，相干产物的国际市场非常宏大。但是这类材料个别质地很脆，所以其可靠性在现实应用进程中尤其重要。若何提高此类材料与器件的保险性，延伸其使用寿命，在国际上一直是一个悬而未决的困难。

　　此前，国际上对于电磁固体材料在电磁载荷下的变形与断裂的科学实验办法和手腕还很不完美，实验结果缺乏，一些多场耦合变形与损坏生效的机理尚不明白，没有造成系统的电磁固体多场耦合变形与断裂的理论，这在必定水平上限度了电磁固体材料器件性能与效力的提高及进一步的工程应用,国学培训班。面临这类状态，该团队率先在国内开展了对该领域的科学研究。经由团队近20年的尽力，针对电磁固体材料的力-电与力-磁耦合场变形理论、畴变演变法则、电/磁致断裂机理、电致委靡掉效等成绩，他们终极建破了一套电磁固体变形与断裂的新理论、新方法和新判据，为此类材料与器件功效及牢靠性的进步供给了重要的指点性倡议。这项研究波及固体力学、材料科学和电磁学的穿插领域，内容体系丰盛且发生了许多原创性成果。

　　该科研团队不只在理论研究方面很有建立，还在电磁耦合场下变形与断裂的实验表征方法、测试技术、科学仪器手段等领域取得了冲破，获得了一批原创性实验发现与未见报导的新实验成果。

　　经过量年的不懈努力，他们自主研制出的力电磁耦合的系列实验平台，实验设备多个技术目标跨越国际同类平台，被专家认定为达到国际当先水平，在该领域研究的实验设备中盘踞着重要位置。

　　时至本日，黄克智、方岱宁、刘彬团队获得的一批原创性的实验发明与成果已在国际上失掉普遍援用和洽评，SCI他引近千次。在国际威望的《利用力学批评》杂志上颁发了基于本成果的长篇综述文章,别的一部基于本成果撰写的《压铁电固体材料断裂力学》专著正由国际有名的施普林格出书社出版。该课题获得国家发现专利9项。他们的科研团队不但在天下电磁固体材料研究领域存在很大的影响力，所取得的研究结果在国际上亦属一流。

　　扶植梯队连合合作

　取得如此卓著的研究成果，离不开一支优良的团队。航天航空学院固体力学研究所就是这方孕育成果的泥土。

　　实在在 2005年，由固体力学研究所的杨卫与方岱宁掌管研究的课题“铁电陶瓷的力电耦合失效与本构关系”就获得了国家自然科学二等奖。在这么短的时光里，他们持续两次获得如斯有分量的奖项，切实使人另眼相看。

　　在科研上获得翻新，必需要有坚固的理论基本。固膂力学以是黄克智院士为首的老一辈就是坚实理论的奠定人。

　　黄克智特殊注重理论常识的积聚，他数十年如一日地努力，为研究所固体力学理论打下了坚实的基础。

　　上世纪 90年代初，黄克智和他的一位博士生涉足外形影象合金，发展机器与热耦合的研究，这项研究给黄克智在科研选题方面带来了很大启示。90年代中期，黄克智灵敏地意识到与电磁联合的固体力学将对智能材料等领域起到主要感化，并且是固体力学的前沿。为此，清华固体力学研究所立即组建研究步队，占据制高点。

　　未几，从海内回国的方岱宁加盟该团队。他擅长实验，并且给团队带来了国际上最新的信息和静态。经过对国表里研究状况的剖析，团队抉择以电磁功能材料的力学相关实验为基础，进而开展理论和计算研究。以方岱宁为代表的中坚气力顺遂接过了科研的接力棒，负担起了研究的重任。

　　固体力学研究一切一个非常好的传统，就是注重科研力气的新老瓜代、注重老师的梯队建立。每当新成员参加团队时，年长的教师城市在生涯和科研等多方面热情照料，让他们感到到这里是个暖和的家。新同道在这个联合友好的小家庭迅速生长，很快担当起科研重担。在方岱宁返国之初，他还不具备博士生导师资历，然而黄克智无私地部署自己的三四个博士生由他重要指导，此中之一就是厥后生长为该团队青年主干的刘彬，这给了方岱宁很大的支撑。而当刘彬留学归离开母校任教时，方岱宁又忘我地将几个博士生分给一样还不拥有博导资格的刘彬指导。几年上去，刘彬的工作迅速有了转机。阅历了这样一个循环，刘彬深有感想地说，这种赞助对起步阶段的青年先生长短常重要的。在这个群体里，相似这种老中青三代彼此辅助的例子举不胜举，并且更不足为奇的是，很多年轻人即便在这里没有师承关系，也异样失掉老教师的无力支持。

　　这种联结互助并敢于向国际前沿攻坚的气氛，不只取得了丰富的科研成果，而且使团队成员迅速成长起来。短短几年，团队就有两名博士生（冯雪2006年度，裴永茂2009年度）获得全国百篇优秀博士论文，其中冯雪在美国完成了博士后研究工作后回到清华，今朝同样成长为团队的青年主干。

　　藏身理论重视实验

　上世纪 90年月初，固体力学研究所的实验设备是十分粗陋的。研究职员做实验时处在上万伏的高电压下，异常风险。刘彬回想说：“实验台任务时，灯绳在强电磁场烦扰下始终在摇摆，连实验室里的木凳子上都可使电笔发光。那时的前提确切无比艰难。”

　　而另外一件事更是让团队下定信心开发高程度实验设备。其时，黄克智指导的一名博士生赴法国加入学术交换，他在一次学术讲演中展现了自己在形状记忆合金领域最新的研究成果，预会人员均感线人一新。巴黎本地一所大学的相关人员听了呈文后大受启发，顺着他的研究思绪，完成了一篇论文并投给了某一国际权威期刊。而在此之前，这名博士生也已将自己的论文投到该期刊。出乎意料的是，该期刊刊登了法国方面的论文而拒绝了这名博士生的，来由是他的文章缺乏三维实验结果对比。这让作为该研究理论开创者的黄克智团队觉得非常愤慨，内心一直憋着一股劲儿，一定要争回这口吻。因而他们抓紧了对实验设备的自主研发。

　　团队本人着手计划搭建了一个能够停止多轴加载丈量的实验装备，这给科研实验带来了良多方便，激发了他们研发新试验设备的能源。

　　很快，现在那篇被拒的论文增添了详实的三维实验内容，黄克智团队将这篇论文重投回昔时谢绝刊发的期刊，成果文章很快就被登载了。

　　这件事让团队成员深深清楚，不自己的实验设备就会受制于人，要控制自动权就得研发自己的实验设备。

　　十多少年来，该科研团队一直保持在实验方面的进步性，一直研发更新实验设备。现在，实验设备已经过最后极其粗陋的“零代”更新到“第五代”。他们自立研发的实验设备机能优胜，在电磁固体力学领域享有盛誉。当初这套实验科学仪器和检测设备已运用到海内外20多家产业企业和科研单元，2008年获得教导部技术创造一等奖。

　　先进的实验技术和科学仪器为他们开展研究提供了有力的支持，他们的实验论断也被国际学者广泛采取，个中一项实验成果被国际多位著论理学者作为理论参照对照达17次。国际力学领域某著名期刊的主编对团队的论文非常观赏。有一次，他指着团队的一张实验照片说：“这是我所见过铁电材料裂纹尖畴变最美丽的实验照片！”

　　团队安身理论的原创性，他们在固体本构关联理论范畴的成绩在国际力学界取得了很高的学术赞美，黄克智院士和方岱宁传授树立的铁电材料本构关系实践被国际上评估为三个代表性理论之一。而在计算方面，年青的刘彬从海内留学返来后，敏捷推进团队开辟出一整套的多标准多物理场的盘算平台，无力地共同了理论和实验研究，而且在智能材料器件行动的定量猜测方面到达了一个新的高度。

　　在近20年的研究过程当中，该科研团队逐步构成了理论、实验、计算三结合的研究方式，这在力学领域的研究团队中并未几见。更让人赞叹的是，团队的研究在理论、实验、计算方面均获得了一批立异性的成果。实验可以验证理论，计算可以预测实验，而理论又可以领导实验与计算，这三者是相反相成的。团队中，有人擅长理论和计算，有人则善于实验，成员各有千秋，分歧的思惟与研究方法在一路很轻易碰撞出创新的火花。

　　如今，该研究团队在电磁固体力学研究领域持续探究，又担任承当起国家自然科学基金委的严重项目“层状电磁复合材料界面结构与力学行为”，对下一代的新兴智能材料构造层状电磁复合材料展开了攻关，他们正永不断歇地向一座又一座的新顶峰攀缘……

　　起源：新清华 2011-04-08