学会成功举办《先进空间碎片防护结构的超高速碰撞研究》网上学术课堂暨“全国科技工作者日”专题讲座(第一讲)
发布人:张利明  发布时间:2022-05-26   浏览次数:213

5月22日下午,在第六个5.30 “全国科技工作者日”到来之际,中国振动工程学会科普工作委员会邀请北京理工大学前沿交叉科学研究院陈小伟教授做客学会网上学术课堂,开展了以 “先进空间碎片防护结构的超高速碰撞研究”为报告题目的专题讲座,报告由学会副理事长、科普工作委员会主任北京大学陈璞教授主持,以腾讯会议+在线直播的方式举办,共600余位专家学者在线参加了会议。

随着人类航天活动日益频繁,空间碎片数目急剧增加严重威胁着在轨航天器的运行。针对数量众多、可防护的毫米级碎片的威胁(愿景为厘米级),Whipple防护结构(一般为双层板)具有有效的防护效果。系统研究碎片与防护结构的作用过程、评估防护结构的防护效果,同时追踪新型防护材料的应用与前景,可以为航天器的防护设计提供科学有效的指导。


报告中,从航天器碎片防护的实际出发,陈小伟教授介绍了超高速碰撞和空间碎片防护研究进展。针对空间碎片防护结构更多新材料/结构应用的背景,使用高性能纤维编织材料、多功能密度梯度材料、蜂窝和金属泡沫材料等,总结提出了四个关键问题:1超高速碰撞模拟如何考虑材料的结构性和各向异性?2针对先进防护材料/结构,如何分析含液/气化相的碎片云并获得其分布特性?3如何建立先进防护材料/结构特性、碎片云特征及侵彻性能之间的联系规律?4针对先进防护材料/结构,如何表征毁伤效应和规范评价防护水平?


针对亟待解决的相关前沿问题,陈小伟教授一一详尽作答,并展示了团队多年来的研究成果与现状。他热忱推介可适用于超高速碰撞的FE-SPH自适应耦合算法,指出了该方法广阔的工程应用前景。陈小伟教授认为新材料的应用令相关工程问题具有鲜明的科学性,值得关注和研究。在最后的总结中,陈小伟教授认为,在实际的工程设计中,工程师们更应该将工程与理论相结合,只有充分认识到现象背后的科学原理才能有的放矢地进行防护结构的评估与设计。


陈小伟,北京理工大学教授,国家杰出青年科学基金获得者2012,国家高层次人才计划首批科技创新领军人才2014。曾任中国工程物理研究院总体工程研究所科研室副主任和所科技委副主任,2017年入职北京理工大学前沿交叉科学研究院。长期从事复杂结构力学、结构冲击动力学、穿甲动力学和常规武器战斗部设计研究,已取得9项部委科技进步奖(其中二等奖5项),国内外期刊论文180余篇,出版学术专著两本。担任Defence Technology副主编和10余个国内外期刊主编,多个高校兼职教授,连续入选爱思唯尔中国高被引学者(兵器科学与技术)。