近日，“第十三届陕西青年科技奖获得者名单”揭晓，我院航空结构工程系郭亚洲教授入选。
郭亚洲，1981年出生，西北工业大学航空学院教授、博导。其着眼于解决我国航空航天和国防领域结构抗冲击设计中的基础性问题，围绕“冲击动力学及其工程应用”这一主线开展研究工作，在材料动态力学性能实验技术、先进材料的动态力学行为以及冲击动力学在工程中的应用三个主要研究方向上取得了突出成果。近年来先后在Phys Rev Lett（PRL）、J Mech Phys Solids（JMPS）、Int J Impact Eng（IJIE）等国际知名学术期刊上发表论文50余篇；主持国家自然科学基金项目4项（含优秀青年基金项目1项），国家863项目3项；参与国家自然科学基金重大、重点项目3项，973、863项目4项。获“陕西省科学技术奖”一等奖1项，入选西北工业大学“翱翔新星”、“翱翔青年学者”计划。中国材料研究学会青年工作委员会第八届、第九届理事会理事，中国力学学会“爆炸力学实验技术专业组”、“实验力学仪器与转化专业组”成员。《固体力学学报》、《现代应用物理》、《计测技术》、《Current Mechanics And Advanced Materials》等期刊（青年）编委。受邀担任多个知名国际、国内会议分会主席并做邀请报告。其主要贡献和成果包括以下几方面。
（1）发展了基于Hopkinson杆的实验技术，为材料和结构的动态力学测试提供了新手段。金属材料在冲击载荷作用下的变形与失效是一个复杂过程，由于时间极短，对于变形、温度等参量的测量极为困难，在实验技术领域一直没有产生较大突破。郭亚洲攻克了高速变形场测量、高速原位温度场测量、高精度同步控制、系统间相互干扰等关键技术，首次建立了基于Hopkinson杆的热-力-变形同步测试平台，实现了对于动态变形场和温度场的原位测量。高速测温系统是该平台重要系统之一，材料动态变形失效过程的瞬时性要求测温系统的时间分辨率需达到微秒量级，而由于其军事应用的敏感性，国外这类高速测温设备对于我国长期禁运。鉴于此，郭亚洲与合作者共同研发了我国首台线阵式高速红外测温装置，响应时间小于1μs，测温性能达到国际同类设备的指标，突破了国外对我国在高速红外测温领域的设备禁运。
热-力-变形同步测试平台示意图
（2）深入研究了金属材料的动态力学行为，揭示了其冲击变形和破坏机制。首先，郭亚洲教授的研究澄清了金属材料绝热剪切失效机理这一历史争论。在冲击载荷下，绝热剪切失稳（ASL）被认为是材料失效的重要机制之一。一直以来，多数研究者认为动态加载时材料的温度升高是触发ASL的最主要原因，并以此为基础建立了多种失稳模型。然而，郭亚洲通过实验发现：温升并非触发绝热剪切带形成的原因，而是其导致的结果。这一研究成果颠覆了人们对于绝热剪切失效成因的认识，前人基于热-塑性失稳建立起来的整个ASL理论体系也需要被重新评估。相关成果发表在物理和力学领域的顶级期刊PRL等。PRL主编充分肯定了该工作的价值，推荐其入选“主编推荐”（Editors’ Suggestion）栏目，并在PRL网站首页展示。据统计，自2007年“主编推荐”栏目设立十三年来我国学者在固体材料与结构（Condensed Matter: Structure, etc.）方向共有16篇论文入选，其中力学领域仅3篇。其次，郭亚洲发展了纳米/超细晶（NC/UFG）材料绝热剪切失效的理论模型。针对NC/UFG材料在动态载荷下的软化行为，提出了一种基于晶粒转动的几何软化机理，弥补了传统热软化机理的不足，并将这一机理嵌入到本构关系当中，成功预测了NC/UFG材料的变形失稳行为。
绝热剪切过程中动态加载与温度变化历程
郭亚洲教授关于绝热剪切带的工作入选PRL“主编推荐”
郭亚洲发表的论文在PRL网站主页展示
（3）郭亚洲教授在航空结构的抗冲击设计中做出了突出贡献。郭亚洲作为主要成员参与了ARJ21、C919、CR929、MA700、大运以及某型航空发动机等多种型号中抗冲击结构设计工作，在“材料动态性能测试-结构冲击数值仿真-结构冲击试验验证”这一工作循环中发挥了重要作用。获得陕西省科学技术奖一等奖1项。此外，郭亚洲研发的动态实验装置应用于多家科研院所，提升了其基础实验能力。
郭亚洲教授活跃于冲击动力学与飞行器结构抗冲击设计领域，是该领域代表性的青年学者之一，由于研究工作突出，郭亚洲获得了2019年国家自然科学基金“优秀青年基金项目”的支持。
研究成果应用于我国多个型号的抗冲击分析和优化设计中（左上ARJ21、右上MA700、左下C919、右下Y20）
