航空学院4位研究生获得2022年度中国航空学会优秀研究生学位论文奖

发布日期:2022年11月28日      点击:    文字:秦琴  |   审核:李斌、宣建林

近日,2022年度“中国航空学会优秀研究生学位论文奖”颁奖典礼在江西南昌成功举办。本年度评选自2022年5月份启动,经形式审查、专业初评、综合评审、公示等程序,并经中国航空学会第十届常务理事会第三次会议批准,决定授予30篇论文2022年度“中国航空学会优秀研究生学位论文奖”。

我校5位研究生获此殊荣,航空学院占据其中4席,其中,冯凯旋(导师吕震宙)、王振(导师李玉龙)获得优秀博士学位论文奖;籍日添(导师白俊强)获得优秀硕士学位论文奖,刘丹(导师宋笔锋)获得优秀硕士学位论文奖提名奖。

让我们一起来看看他(她)们的风采。

冯凯旋,男,1994年10月出生,汉族,陕西西安人,群众。航空学院2016级飞行器设计专业博士研究生,师从吕震宙教授,从事飞行器可靠性工程、多源不确定性分析及优化设计等研究。现为同济大学航空航天与力学学院博士后。

博士期间,以第一作者在《Journal of Computational Physics》《AIAA Journal》《Computers and Structures》等期刊发表论文23篇,以第一完成人授权发明专利2项,软件著作权1项;获国家奖学金、全国研究生数学建模奖等奖励。

博士学位论文:多源不确定性分析方法及其在涡扇发动机热端部件中的应用研究

论文以涡扇发动机热端部件为研究对象,针对其可靠性分析设计方法效率较低和缺乏混合不确定性下的可靠性度量指标的问题,重点开展了多源不确定性下结构的可靠性分析、全局灵敏度分析以及可靠性优化设计三个方面的研究。

(1)发展了可靠性优化设计的高效类序列解耦法,所提方法可在保证计算精度的前提下大幅提升可靠性优化设计的求解效率。

类序列解耦法进行可靠性优化设计的流程

(2)从备选样本池分层、缩减和全局搜索等角度提出了三类求解失效可信度的高效代理模型方法,并应用所提方法完成了涡轮叶片的失效可信度分析。

求解失效可信度的高效代理模型方法及其应用

(3)探索并建立了可靠性指标在多源不确定性下的内在关联,为多源不确定性下完整可靠性指标体系的建立奠定了基础。

多源不确定性下的可靠性指标体系


王振,男,1992年8月出生,汉族,河北沧州人,中共党员。航空学院2017级固体力学专业博士研究生,师从李玉龙教授和索涛教授。从事脆性材料动态变形及断裂,航空结构的冲击响应测试及数值计算方法等方面的研究工作。现为北京工业大学材料与制造学部讲师。

博士期间以第一作者在《Engineering Fracture Mechanics》《International Journal of Mechanical Sciences》《Thin-walled Structures》等期刊发表论文10余篇,授权发明专利4项。获得中国航空学会优秀博士学位论文奖、全国实验力学大会研究生优秀报告奖、西北工业大学优秀博士毕业生、博士研究生国家奖学金等10余项奖励与荣誉称号。

博士学位论文:铝硅酸盐玻璃在不同加载状态下的力学行为研究

论文以国产大飞机铝硅酸盐风挡玻璃作为研究对象,通过试验测试、理论分析和仿真计算相结合的方法,研究了航空风挡铝硅酸盐玻璃在不同加载状态下的力学行为和失效机理,揭示了钢化预应力与表面缺陷耦合作用对材料力学特性的影响规律,建立了一系列的数值模型用于预测和分析玻璃结构的力学响应、指导航空工程应用中的风挡结构设计与强度校核。

(1)脆性材料高应变率、多加载状态的实验方法研究

基于Hopkinson杆的脆性材料动态加载方法及典型实验结果

(2)适用于脆性断裂及冲击问题的先进数值方法构建

内聚力模型结合蒙特卡洛方法模拟玻璃的随机断裂行为及尺寸效应

(3)玻璃结构的损伤断裂机理及冲击响应规律

退火及化学钢化玻璃的弯曲和冲击响应


籍日添,男,1997年1月出生,汉族,河北隆尧人,中共党员。航空学院2019级飞行器设计专业硕士研究生,师从白俊强教授,从事飞行器防热结构设计、格子玻尔兹曼方法的传热流动方向应用研究。

硕士期间,以第一作者(含学生一作)在《Corrosion Science》《Aerospace Science and Technology》《International Journal of Thermal Sciences》等期刊发表论文4篇,获得国家奖学金、航空学会优秀硕士学位论文、陕西省优秀毕业生、西北工业大学优秀毕业生、一等学业奖学金、第一届联合杯大学生先进飞行器总体设计竞赛民机组亚军荣誉。

硕士学位论文:碳/碳复合热防护系统流动、传热及烧蚀耦合机理研究

论文以介观尺度的碳/碳复合热防护系统为研究对象,针对目前对于碳/碳热防护结构的设计无法精确预测结构温度和热流分布,忽略微介观尺度下的一些流动、传热、烧蚀现象的问题,对于碳/碳热防护结构中流动传热以及烧蚀的耦合过程开展了研究。

(1)采用LBM和FVM相耦合的方法,对钝头碳/碳热防护结构在孔隙尺度上的传热进行了研究

FVM控制单元和LBM控制单元求解分布

(2)考虑了具体孔隙分布对于碳/碳热防护结构的影响,对LBM-FVM方法进行改进,将LBM-FVM方法运用于辐射参与性介质和辐射非参与性介质混合的结构进行求解。

不同孔隙率下热疏导结构温度分布

(3)考虑到高温情况下可能出现的烧蚀问题,提出了一种基于体积分数的方法,并与LBM耦合来求解碳/碳热防护结构烧蚀、导热、界面变化及传质过程。

随机纤维结构的烧蚀形貌

(4)在烧蚀、传热、传质的模型基础上,加入了流动效应,以MRT-LBM方法求解流动过程,并将流动的影响体现到了能量方程及传质方程的对流项中。

纤维比0.1026的结构在10000烧蚀时间步下的计算结果


刘丹,女,1997年6月出生,汉族,陕西宝鸡人,中共党员。航空学院2019级飞行器设计专业硕士研究生,师从宋笔锋教授,从事仿生飞行器气动机理研究。现于中国飞行试验研究院工作。

研究生期间,以第一作者在《Chinese Journal of Aeronautics》《AIAA Journal》《Journal of Bionic Engineering》期刊发表论文2篇,参加ICAS国际会议1次并做口头报告,参与发表中文综述1篇。

硕士学位论文:仿鸟翼梢开缝气动机理研究

论文以鸟类翅膀的翼梢开缝结构为研究对象,利用数值模拟方法重点开展了鸟翼的非定常扑动和小翼梢动态变形时翼梢开缝结构对其整体气动性能以及翼尖涡流的影响研究,为将翼梢开缝结构应用到仿鸟扑翼飞行器的设计中提供思路。

(1)通过鸟类飞行视频提取得到了真实开缝翼梢的扑动规律,对比分析发现,针对本文所建立的模型,开缝翼梢的相对运动使得小翼梢间形成了变化的动态间距和间隙流,这会影响小翼梢间的涡流并使其发生相互作用。

四个不同时刻下开缝翼布局的涡量云图与流线

(2)从多个角度分析了滑翔和扑动状态下的翼梢开缝结构对于涡流演化过程的影响,发现翼梢的非平面性和相对运动能够使翼尖涡更加“破碎化”,使翼尖涡更加分散且更快耗散而减小了诱导阻力。

在t/T=0.40时刻,从几组机翼的尾流结构中截取的瞬时涡量云图(z/b=1.2)

在t/T=0.75时刻,六种机翼在五个展向站位处的涡量云图


中国航空学会于2021年设立“中国航空学会优秀研究生学位论文奖”,评选全国航空领域优秀博士、硕士学位论文,旨在推动中国航空科技进步,鼓励创新性研究,促进青年人才成长。本年度颁奖典礼与中国航空学会青年科技论坛同步举行,学会向本年度获奖的论文作者颁发证书及奖金,其中优秀博士学位论文奖奖金5000元,优秀博士学位论文奖提名奖奖金3000元,优秀硕士学位论文奖奖金3000元,优秀硕士学位论文奖提名奖奖金2000元。


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