2024年,上海大学力学与工程科学学院深入贯彻落实习近平总书记“加快建设科技强国,实现高水平科技自立自强”重要指示精神,面向上海大学地方高水平大学建设任务和“五五战略”要求,整合学科优势力量,组建高水平创新团队,加强有组织的科研,取得一系列重要成果,被评为2024年度上海大学科研工作先进单位。
图1. 力学与工程科学学院被评为2024年度上海大学科研工作先进单位
【人才队伍建设】
学院坚持人才强院战略,推动高质量师资队伍建设。2024年,“人工智能驱动的多物理耦合力学”研究团队获批国家自然科学基金委创新研究群体项目,实现上海大学历史性突破。
该创新研究群体项目由长江学者特聘教授、国家杰出青年科学基金获得者张田忠教授担任学术带头人,核心骨干成员包括张统一院士及丁虎、江进武、庄启亮、王伯福等国家杰青、优青、海外优青国家级人才。该群体项目依托上海市应用数学和力学研究所及上海市力学信息学前沿科学研究基地等学科平台,植根上海大学深厚的力学学科底蕴,瞄准国际科技前沿,聚焦高端装备与先进器件研发的核心需求,通过学科融合与前沿技术的深度应用,构建人工智能驱动的多物理耦合力学理论体系与技术框架,深入探索多尺度、多场、多介质力学领域的复杂难题,解决当前科学技术发展面临的瓶颈问题,推动力学学科在继数学驱动、计算驱动之后实现人工智能驱动的跨越式发展飞跃。
图2. “人工智能驱动的多物理耦合力学”创新研究群体团队成员
除创新研究群体项目外,学院王伯福教授获得国家优秀青年科学基金,杨小权教授入选上海市东方英才计划拔尖项目,王伯福教授入选上海市东方英才计划青年项目,另有多位教师入选上海市白玉兰人才计划,获批上海市扬帆计划以及超级博士后基金。
2024年度,学院获批创新研究群体项目和国家优秀青年科学基金项目,在人才队伍建设方面取得重要进展,标志着学院的人才强院战略取得显著成效,为学院高质量发展提供了有力的支撑和保障。
【科研项目获批】
学院坚持面向科学前沿和国家重大战略需求开展高水平研究。2024年,学院获批国家自然科学基金16项,包含创新研究群体、国家优青和国家自然科学基金重点项目各1项;获批国家重点研发计划课题1项以及土木绿色低碳技术“一带一路”国际联合实验室建设项目。学院科研经费总量达到5600万,保持了学院成立以来每年持续增长的态势。
图3. 力工学院建院以来科研到账经费逐年递增
表1. 2024年力工学院获批重要科研项目
周全教授领衔的“EUVL光源腔高温低压环境下对撞射流对热和颗粒输运影响的研究”获批国家自然科学基金重点项目。该项目针对光刻机中极紫外光源研制面临的关键流体力学问题,研究高温热源引起的激波与湍流结构生成演化规律,探究高温热源-颗粒输运-对撞射流耦合情况下的流体动力学,为进一步实现EUVL关键部件光源系统的国产化提供有力的科学理论支撑。
杨小权教授领衔的国家重点研发计划课题“数据驱动的机理建模与科学计算CAE 通用软件平台研发:面向航空装备的应用示范”顺利获批。该项目针对国产大型客机研制中的结构疲劳强度、流动分离失速和抖振等关键性力学问题,构建数据驱动的翼型与机翼多物理场高保真训练数据库;发展物理机制驱动的高效的人工智能仿真算法,开发相关CAE软件,开展仿真软件平台功能测试与应用,为解决大型客机研制中的多物理场力学问题提供技术支撑。
武亚军教授领衔的土木绿色低碳技术“一带一路”国际联合实验室建设项目,该项目紧盯工业固废、液废资源化利用与碳固定碳减排行业前沿科学领域,与越南胡志明市国家大学团队开展联合攻关,将流体碳化技术融入到工业废弃物综合处理处置中,实现多源废弃物的协同治理和减碳固碳目标。2024年4月23日,上海大学力学与工程科学学院-胡志明市国家大学环境与资源学院环境岩土地质国际联合实验室举行揭牌仪式,越南科技部黄成达部长与上海大学党委书记成旦红共同为国际联合实验室进行揭牌。
图4. 越南国家科技部黄成达部长出席国际联合实验室揭牌仪式
【科研获奖】
学院科研成果丰硕,取得重要进展。在2024年获得多项国家、省部级科研奖项。孙德安教授获得国家自然科学奖二等奖(第二完成人),刘飞禹教授获得江西省科技进步一等奖(第二完成人),张东升教授获得上海市科技进步二等奖,陆泽琦副研究员获得中国发明协会发明创业成果一等奖及中国力学学会自然科学奖二等奖。
孙德安教授作为主要完成人(排名第二)参与的项目 “土的统一硬化本构理论”,聚焦各种土的压力与密度依存关系,发现了土的剪切硬化新规律,提出了土的统一硬化方程,构建了土的统一硬化本构理论。该理论适用于描述黏土、砂土、土石混合料等各类岩土材料在三维应力、温度、湿度等复杂条件下的力学性质。项目成果为解决复杂岩土工程的变形与强度问题提供了重要理论基础,获得国家自然科学奖二等奖。
刘飞禹教授作为主要完成人(排名第二)参与的项目 “软土地质条件下公路路基变形分析理论与控制关键技术”,聚焦路基长期服役性能及灾变机理,提出了三明治形加筋土“薄砂层”优化设计理论与方法,研发了具有增强型横肋的立体土工格栅,揭示了加筋土筋土界面在剪切过程中的细观规律,形成了软土路基加筋设计理论与方法,实现了地基处理与路基加固技术的创新,为控制路基长期变形提供了新途径,获得江西省科技进步奖一等奖。
张东升教授牵头的“多模式光测力学变形测量与检测关键技术及应用”项目,聚焦航空航天和先进制造中材料/结构变形测量和缺陷检测,解决精密激光干涉变形测量的关键技术难题,提出激光散斑与红外热成像复合检测关键技术,建立大型结构和基础设施动静态变形测量系列方法,取得了多项重要技术突破,获得上海市科技进步二等奖。
陆泽琦副研究员主导的非线性主动隔振理论研究与应用成果,通过自主研发的准零刚度主动振动抑制理论、算法、机构一体化技术,研制出一系列非线性主动隔振设备,在多个工业场景中实际应用。牵头的“高性能光刻机隔振器制造关键技术”项目,在国产先进光刻机的精密运动方面取得了多项重要技术突破,打破国外技术垄断,获得中国发明创业奖一等奖;牵头的“隔振器非线性设计理论和舰船动力装置低频减振”项目,在舰船动力装置超低频线谱振动主动控制方面取得了理论创新和技术突破,获得中国力学学会自然科学二等奖。
图5. 孙德安教授获国家自然科学奖二等奖
图6. 2024年度力工学院获得各类科研奖项
【科研论文发表】
依托学院高质量科研,学院教师2024年在以Nature Communications为代表的高水平期刊(中科院一区)上发表论文105篇,多篇论文入选期刊封面或亮点论文。陈立群、张田忠、丁虎、孙德安、程玉民、江进武等6位教授入选爱思唯尔“中国高被引学者”榜单,占全校约1/5。孙德安教授入选“全球学者学术影响力排名(终身学术影响力榜)”。
图7. 力工学院2024年在著名期刊发表的科研论文
【科研影响力提升】
学院积极主办各类学术会议和活动,提升科学研究影响力。2024年4月,学院在广西南宁举办了第十九届现代数学和力学会议。该会议由钱伟长先生倡议发起,于1986年举行首届会议,两年一届,目前已十九届。本次大会由中国科学院院士、北京理工大学胡海岩教授担任大会主席,湖南大学赵跃宇教授和广西大学张伟教授担任大会副主席。来自全国91所高校或科研院所的280余位专家学者共聚一堂,聚焦并展示现代数学与力学领域的最新研究成果和前沿动态,共同探讨学术研究的未来方向,推动学术的蓬勃发展。
图8. 第十九届现代数学和力学学术会议
2024年8月,学院在浙江杭州举办了2024年度湍流与噪声和CFD方法暑期高级讲习班(第三届)。本次讲习班邀请了国内在湍流、噪声和CFD方法等领域的众多专家和学者进行授课和报告,吸引了来自国内60多所高校和科研机构的大量学者和学生参与。该系列讲习班自2022年由上海大学杨小权教授首次倡议并发起以来,已发展成为中国空气动力学会的标志性活动之一,进一步丰富了学会的学术交流体系。
图9. 2024年度湍流与噪声和CFD方法暑期高级讲习班
2024年10月,学院于上海举办了上海市应用数学和力学研究所青年学者学术论坛暨上海力学研究生学术节。本次会议邀请到了国家级人才、沈阳航空航天大学党委副书记张业伟教授,国家级人才、中国科学技术大学何陵辉教授,中国商飞试飞中心首席信息官、副总工程师杨春霞研究员等知名学者,以及来自18所兄弟院校的20位国家级青年人才。该论坛为力学及相关领域研究者提供了前沿交叉的学术交流平台,促进最新成果分享、前沿探讨,聚焦破解关键技术难题,服务国家社会需求。
图10. 上海市应用数学和力学研究所青年学者学术论坛暨上海力学研究生学术节
2024年11月,学院在上海市宝隆宾馆成功举办了人工智能驱动的力学研讨会,会议由上海大学张统一院士担任主席。参与此次研讨会的专家包括李杰院士、郭旭院士、李惠院士等众多国内外知名学者。与会代表们积极展开了热烈的学术讨论,并分享了各自的最新研究成果。此次研讨会不仅促进了参会专家在力学信息学领域的深入思想交流与理论探讨,也有力推动了国内人工智能与力学交叉学科的发展。
图11. 2024年人工智能驱动的力学研讨会
力学学科“钱伟长力学Seminar”在2024年度共举办25期,邀请了美国三院院士黄永刚,中国科学与院士杨卫等知名学者前来进行学术交流。系列讲座不仅提升了学院的学术氛围,还为师生们提供了与国内外学者面对面交流的机会,促进了科研合作和知识共享,为学院的科研发展和国际合作注入了新的动力。
图12. 钱伟长力学Seminar第970期,中国科学院院士杨卫作学术报告
图13. 钱伟长力学Seminar第972期,美国三院院士黄永刚作学术报告
图14. 钱伟长力学Seminar第982期,中国科学院院士赵阳升作学术报告
2024年11月1日,上海市应用数学和力学研究所成立40周年暨钱伟长科学家教育家精神研讨会在上海大学延长校区交展中心召开。会议回顾总结力学所40年办所经验和成果,展望未来发展,奋力开启建设国际一流力学学科新篇章。中国科学院院士杨卫等12位院士齐聚,讨论传扬钱伟长科学家教育家精神,取得了重要的社会影响,获得《人民日报》、新华社、《光明日报》等多家主流媒体报道。会议上,聘请了11位院士担任力学学科发展咨询委员会成员,为学院未来高质量发展提供了有力的保障。
图15. 上海市应用数学和力学研究所成立40周年暨钱伟长科学家教育家精神研讨会
2024年,力学与工程科学学院在科研团队建设、科研项目获批、科研获奖、高水平科研论文发表以及科研影响力提升方面取得了丰硕的成果,为学院的高质量发展提供了有力的保障。在此基础上,学院将进一步面向上海大学地方高水平大学建设,持续强化学院人才队伍和科研平台建设,进一步凝练学科方向和开展有组织科研,服务国家和地方战略需求,服务上海大学“五五战略”,努力为中国特色、世界一流大学建设作出新贡献。