海闊憑魚躍,天高任鳥飛。在這個拼搏的時代,更需要有夢想,有開拓精神的奮斗者,段宇就是這樣一位青春氣貫長虹,進取壓倒茍安的探索者。
在奮斗中定義時間的段宇,總是有忙不完的工作,他的世界里,沒有停下腳步的概念,因為,他奮斗在重大裝備領(lǐng)域。
重大裝備的深耕探索
固體力學是航空航天、機械工程等學科的基礎(chǔ)。作為固體力學方向的探索者,段宇主要研究重大裝備及其關(guān)鍵材料的跨尺度表征與服役性能評估。
他不僅跨尺度溯源了硬質(zhì)共價材料塑性變形的本質(zhì)機理;提出了吸能材料及元件的定向觸發(fā)、載荷可控的設(shè)計思想并建立力學模型;還建立了多級吸能的優(yōu)化設(shè)計方法,滿足C919、ARJ21等重大民航裝備的減重需求。相關(guān)成果被應用于型號飛機的結(jié)構(gòu)抗沖擊設(shè)計,被評價為“解決材料參數(shù)缺乏的問題,保障了型號的研制進度”。
心志蒼穹外,目至星河遠。沒有發(fā)展的眼光,就沒有未來的探索,這一點,對從事重大裝備探索的段宇尤為重要。為了更好地從事研究工作,段宇的研究經(jīng)歷也十分豐富,他個人研究最大的特點是具有跨尺度、多學科的研究經(jīng)歷,在工程應用和基礎(chǔ)科研兩方面都積累了豐富的經(jīng)驗。
跨學科的材料研究
人類文明的發(fā)展史是一部材料的發(fā)展史,進入現(xiàn)代以來,人類對極端未知世界的好奇和提升物質(zhì)文明的不斷追求,使得材料的應用面臨各種極端的環(huán)境條件。
隨著科學的發(fā)展,材料領(lǐng)域的研究也變得愈發(fā)復雜,跨學科成為未來探索的重要發(fā)展方向。重大裝備及其關(guān)鍵材料在極端環(huán)境下的服役性能研究全面覆蓋基礎(chǔ)科學、理論模擬及工程應用,迫切需要跨尺度、多學科交叉研究背景的科研人員,而段宇就有這樣的科研經(jīng)歷。
攻讀博士學位期間,段宇在國際知名沖擊動力學專家李玉龍教授的指導下,以國產(chǎn)大飛機適航取證為需求牽引,圍繞輕質(zhì)吸能材料及結(jié)構(gòu)的抗沖擊設(shè)計開展研究。聚焦介觀、宏觀尺度, 涉及抗沖擊吸能材料的有限元仿真、力學模型及工程應用,建立了吸能材料在不同應力狀態(tài)下的力學調(diào)控模型,從而指導吸能材料填充的多級吸能元件及結(jié)構(gòu)的抗沖擊設(shè)計,最終應用于航空器抗沖擊工程。
博士后工作期間,段宇在國際知名固體力學專家楊衛(wèi)院士的指導下,圍繞極端制造中的關(guān)鍵力學問題開展研究。金剛石是自然界中最硬的塊體材料,是極端制造加工刀具的首選材料,但是關(guān)于金剛石的室溫塑性力學問題尚未得到解決,金剛石只在高靜水壓下出現(xiàn)位錯滑移的現(xiàn)象,以及共價材料和金屬材料在位錯滑移上的差異,仍未得到本質(zhì)解答。段宇專注微納、原子尺度,以電子態(tài)密度為切入點揭示了超硬共價材料的塑性變形本質(zhì),提出了臨界禁帶寬度的判據(jù),該發(fā)現(xiàn)可指導金剛石等超硬共價材料的增塑增韌設(shè)計。
正是這樣的科研經(jīng)歷,讓段宇可以站的更高,看的更遠,探索也更有深度。
勇于開拓,拼搏創(chuàng)新的段宇,已經(jīng)取得一定的研究積累。他,不僅主持國自然青年基金、中國博士后特別資助、面上資助、中國科協(xié)青托工程、重點研發(fā)計劃子課題,還作為核心骨干參與科技創(chuàng)新2030重大專項、國自然基礎(chǔ)科學中心項目、重大項目,在PNAS、CSTE、IJIE等領(lǐng)域內(nèi)一流學術(shù)期刊上發(fā)表論文十余篇,出版Elsevier專著章節(jié)3篇,公開發(fā)明專利8項。
面對成績,段宇從來都是不急功,不近利,不忘初心,方得始終。
未來,段宇將繼續(xù)腳踏實地,開拓創(chuàng)新,繼續(xù)以夢為馬,砥礪前行,繼續(xù)用科研成果,為中國重大裝備的發(fā)展與突破貢獻自己的一份力。
段宇的科研故事已經(jīng)開始,精彩仍將繼續(xù)......