海阔凭鱼跃,天高任鸟飞。在这个拼搏的时代,更需要有梦想,有开拓精神的奋斗者,段宇就是这样一位青春气贯长虹,进取压倒苟安的探索者。
在奋斗中定义时间的段宇,总是有忙不完的工作,他的世界里,没有停下脚步的概念,因为,他奋斗在重大装备领域。
重大装备的深耕探索
固体力学是航空航天、机械工程等学科的基础。作为固体力学方向的探索者,段宇主要研究重大装备及其关键材料的跨尺度表征与服役性能评估。
他不仅跨尺度溯源了硬质共价材料塑性变形的本质机理;提出了吸能材料及元件的定向触发、载荷可控的设计思想并建立力学模型;还建立了多级吸能的优化设计方法,满足C919、ARJ21等重大民航装备的减重需求。相关成果被应用于型号飞机的结构抗冲击设计,被评价为“解决材料参数缺乏的问题,保障了型号的研制进度”。
心志苍穹外,目至星河远。没有发展的眼光,就没有未来的探索,这一点,对从事重大装备探索的段宇尤为重要。为了更好地从事研究工作,段宇的研究经历也十分丰富,他个人研究最大的特点是具有跨尺度、多学科的研究经历,在工程应用和基础科研两方面都积累了丰富的经验。
跨学科的材料研究
人类文明的发展史是一部材料的发展史,进入现代以来,人类对极端未知世界的好奇和提升物质文明的不断追求,使得材料的应用面临各种极端的环境条件。
随着科学的发展,材料领域的研究也变得愈发复杂,跨学科成为未来探索的重要发展方向。重大装备及其关键材料在极端环境下的服役性能研究全面覆盖基础科学、理论模拟及工程应用,迫切需要跨尺度、多学科交叉研究背景的科研人员,而段宇就有这样的科研经历。
攻读博士学位期间,段宇在国际知名冲击动力学专家李玉龙教授的指导下,以国产大飞机适航取证为需求牵引,围绕轻质吸能材料及结构的抗冲击设计开展研究。聚焦介观、宏观尺度,涉及抗冲击吸能材料的有限元仿真、力学模型及工程应用,建立了吸能材料在不同应力状态下的力学调控模型,从而指导吸能材料填充的多级吸能元件及结构的抗冲击设计,最终应用于航空器抗冲击工程。
博士后工作期间,段宇在国际知名固体力学专家杨卫院士的指导下,围绕极端制造中的关键力学问题开展研究。金刚石是自然界中最硬的块体材料,是极端制造加工刀具的首选材料,但是关于金刚石的室温塑性力学问题尚未得到解决,金刚石只在高静水压下出现位错滑移的现象,以及共价材料和金属材料在位错滑移上的差异,仍未得到本质解答。段宇专注微纳、原子尺度,以电子态密度为切入点揭示了超硬共价材料的塑性变形本质,提出了临界禁带宽度的判据,该发现可指导金刚石等超硬共价材料的增塑增韧设计。
正是这样的科研经历,让段宇可以站的更高,看的更远,探索也更有深度。
勇于开拓,拼搏创新的段宇,已经取得一定的研究积累。他,不仅主持国自然青年基金、中国博士后特别资助、面上资助、中国科协青托工程、重点研发计划子课题,还作为核心骨干参与科技创新2030重大专项、国自然基础科学中心项目、重大项目,在PNAS、CSTE、IJIE等领域内一流学术期刊上发表论文十余篇,出版Elsevier专著章节3篇,公开发明专利8项。
面对成绩,段宇从来都是不急功,不近利,不忘初心,方得始终。
未来,段宇将继续脚踏实地,开拓创新,继续以梦为马,砥砺前行,继续用科研成果,为中国重大装备的发展与突破贡献自己的一份力。
段宇的科研故事已经开始,精彩仍将继续......(文/王依)
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