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中国科学院院士胡海岩做客第113期大师讲坛

澳门在线威尼斯:时间:2018-12-13摄影:来源: 点击数:


 

125日,中国科学院院士、北京理工大学原校长、南京航空航天大学原校长胡海岩在机械与动力工程学院高田会堂做客第113期大师讲坛,为交大师生带来题为大型空间结构技术的若干进展的精彩报告。中国工程院院士、澳门在线威尼斯官方校长林忠钦出席了本次活动。

胡海岩教授首先强调了大型空间结构技术的重要性以及在科学研究中的前沿地位。他从几个不同的方面先容了目前国内相关领域的最新研究进展以及未来的发展方向。在先进材料方面,面对航天工程中对于材料抗辐照性能、热稳定性等方面的挑战,材料学科中不断发展的功能材料、增材制造以及材料剪纸、折纸技术为航天器以及相关部件的制造提供了新的解决方案。他指出,在工程问题中,多学科的结合运用十分重要,如在航天领域中,面对传统方法难以解决的问题,有效地结合材料领域的先进成果,往往能起到事半功倍的效果。他进一步先容了在可展开结构方面,为提高航天结构在轨展开设计水平所做的工作。其中,令人印象深刻的是其研究团队采用绝对节点坐标的方法,成功实现了大规模空间展开结构的展开动力学仿真,并通过地面实验验证了仿真结果的可靠性,最后通过数值仿真模拟了地面实验无法提供的微重力环境,有效地提高了空间可展开结构的设计水平。同时,他也指出,在如何提高收纳比、形面精度、展开同步性等方面还需要继续深入研究。在机器人组装方面,他先容了采用多刚体相对动力学描述多臂机器人,可对机器人在航天器表面的平移、攀爬及协同运动进行规划和控制,进而实现巨型太阳帆展开等功能,并通过国际国内的多个例子,深入浅出地阐述了机器人在航天领域的作用和未来发展前景。此外,在模块自组装方面,他先容了基于浮动坐标描述,建立了带柔性附件的结构模块在慢变姿态下的低阶动力学模型,通过人工势函数来设计控制器实现模块自行装配的方法。他强调,虽然在模块交会速度、对接安全性等方面仍面临挑战,但这模块自组装技术作为一个新兴的方向,是我国实现航天相关领域弯道超车的重要机遇,值得大家投入更多的科研力量。

最后,他还指出,在航天领域虽然我国已产生了很多优秀的成果,但在很多领域积累的问题仍然存在,与世界先进水平仍有差距。因此,作为新一代的工程人、航天人,大家既不能妄自菲薄也不能盲目自信,大家要不断奋斗,努力让我国的航天事业迈入新台阶。

在提问环节中,在场师生就航天飞行器技术、科学研究方向选择、物理和数学思维方法等方面的问题进行了提问。胡海岩教授结合自身经历进行了回答,他求真务实的科研作风和融汇贯通的学术功底,让在场师生近距离感受了学术大师的风采。

讲座最后,大师讲坛组委会向胡海岩教授赠送了精心制作的泥塑人像作为纪念品,以表达交大学子对他到访由衷的感谢和诚挚的祝福。

 

【嘉宾概况】

胡海岩,中国科学院院士、北京理工大学教授。现担任中国科学院学部主席团成员,国务院学位委员会力学学科评议组召集人,中国宇航学会副理事长。曾担任北京理工大学校长,南京航空航天大学校长,中国力学学会理事长等职务。

主要从事飞行器结构动力学研究,在振动控制系统的非线性动力学、非局部弹性结构的波动分析、机载设备非线性隔振设计、空间结构展开动力学等方面取得重要进展。曾获国家自然科学奖(2项)、国家科技进步奖(1项)、何梁何利科学技术奖等,被俄罗斯莫斯科大学授予名誉博士。

 

【背景先容】

近年来,我国航天科技界日益关注基于航天器的高精度观测、大容量通信、太阳能电站等新技术,所需的空间结构尺寸越来越大,对构型和形面的要求也日益提高。本报告先容大型空间结构技术的若干研究进展。在先进材料方面,包括点阵材料、手性材料、折纸/剪纸单元、形状记忆复合材料等;在可展开结构方面,包括平板阵列结构、桁架索网结构、薄膜结构等;在结构在轨组装方面,包括多个机器人协同操作组装,空间模块自组装等。最后,指出若干值得关注的动力学建模、分析、设计和控制问题。

 

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