海闊憑魚躍,天高任鳥飛。在這個(gè)拼搏的時(shí)代,更需要有夢(mèng)想,有開拓精神的奮斗者,段宇就是這樣一位青春氣貫長(zhǎng)虹,進(jìn)取壓倒茍安的探索者。
在奮斗中定義時(shí)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?yàn)?,他奮斗在重大裝備領(lǐng)域。
重大裝備的深耕探索
固體力學(xué)是航空航天、機(jī)械工程等學(xué)科的基礎(chǔ)。作為固體力學(xué)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(píng)估。
他不僅跨尺度溯源了硬質(zhì)共價(jià)材料塑性變形的本質(zhì)機(jī)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(jì)思想并建立力學(xué)模型;還建立了多級(jí)吸能的優(yōu)化設(shè)計(jì)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(yīng)用于型號(hào)飛機(jī)的結(jié)構(gòu)抗沖擊設(shè)計(jì),被評(píng)價(jià)為“解決材料參數(shù)缺乏的問題,保障了型號(hào)的研制進(jìn)度”。
心志蒼穹外,目至星河遠(yuǎn)。沒有發(fā)展的眼光,就沒有未來的探索,這一點(diǎn),對(duì)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(gè)人研究最大的特點(diǎn)是具有跨尺度、多學(xué)科的研究經(jīng)歷,在工程應(yīng)用和基礎(chǔ)科研兩方面都積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。
跨學(xué)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(jìn)入現(xiàn)代以來,人類對(duì)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(yīng)用面臨各種極端的環(huán)境條件。
隨著科學(xué)的發(fā)展,材料領(lǐng)域的研究也變得愈發(fā)復(fù)雜,跨學(xué)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(xué)、理論模擬及工程應(yīng)用,迫切需要跨尺度、多學(xué)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(xué)位期間,段宇在國際知名沖擊動(dòng)力學(xué)專家李玉龍教授的指導(dǎo)下,以國產(chǎn)大飛機(jī)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(jì)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(xué)模型及工程應(yīng)用,建立了吸能材料在不同應(yīng)力狀態(tài)下的力學(xué)調(diào)控模型,從而指導(dǎo)吸能材料填充的多級(jí)吸能元件及結(jié)構(gòu)的抗沖擊設(shè)計(jì),最終應(yīng)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(xué)專家楊衛(wèi)院士的指導(dǎo)下,圍繞極端制造中的關(guān)鍵力學(xué)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(xué)問題尚未得到解決,金剛石只在高靜水壓下出現(xiàn)位錯(cuò)滑移的現(xiàn)象,以及共價(jià)材料和金屬材料在位錯(cuò)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(diǎn)揭示了超硬共價(jià)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(dǎo)金剛石等超硬共價(jià)材料的增塑增韌設(shè)計(jì)。
正是這樣的科研經(jīng)歷,讓段宇可以站的更高,看的更遠(yuǎn),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(diǎn)研發(fā)計(jì)劃子課題,還作為核心骨干參與科技創(chuàng)新2030重大專項(xiàng)、國自然基礎(chǔ)科學(xué)中心項(xiàng)目、重大項(xiàng)目,在PNAS、CSTE、IJIE等領(lǐng)域內(nèi)一流學(xué)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(xiàng)。
面對(duì)成績(jī),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(shí)地,開拓創(chuàng)新,繼續(xù)以夢(mèng)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(xiàn)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)......