2022年專業(yè)研究前沿的心得體會

1、第7頁共7頁2022年專業(yè)研究前沿的心得體會為了更好的開拓我們的視眼，讓大家更好的了解本專業(yè)最新的國內(nèi)外研究進(jìn)展及研究熱點，在李老師的指導(dǎo)下，我們開展了飛行器結(jié)構(gòu)強(qiáng)度研究前沿課程。課程內(nèi)容涉及廣泛，有鳥撞試驗研究、復(fù)合材料研究、單機(jī)壽命健康管理以及新材料的應(yīng)用等內(nèi)容。各授課老師，就他們的主要研究內(nèi)容對我們作了重點的介紹，使我們在接下來的學(xué)習(xí)中能準(zhǔn)確的找準(zhǔn)方向，跟隨導(dǎo)師，有針對性的就自己方向的前沿問題做更深入的研究，不至于走太多的彎路，讓我們真正地了解航空專業(yè)國內(nèi)外的最新研究方向，有思想的去做些本方向的研究課題。通過本課程的學(xué)習(xí)，我感觸很深，認(rèn)識到國內(nèi)航空事業(yè)在迅猛發(fā)展的同時，也面對著更嚴(yán)峻的挑

2、戰(zhàn)?，F(xiàn)在就感觸最深的飛行器結(jié)構(gòu)強(qiáng)度方面的疲勞問題說說自己所學(xué)。疲勞作為機(jī)械產(chǎn)品一種常見的破壞形式，尤其在長期_的薄壁結(jié)構(gòu)中(如航空器)是極其容易發(fā)生的破壞模式(是結(jié)構(gòu)承載過程中物理損傷的積累過程)，是學(xué)術(shù)界和工程界極大_的科學(xué)與工程技術(shù)問題。在飛行器結(jié)構(gòu)設(shè)計領(lǐng)域，屬結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計的基本內(nèi)容之一，是必須解決好的一個產(chǎn)品壽命問題。從最早的s-n曲線實驗到現(xiàn)代與當(dāng)代科學(xué)理論及測試手段的結(jié)合，已發(fā)展了近_年的歷史，現(xiàn)代疲勞力學(xué)在力學(xué)冶金研究領(lǐng)域、數(shù)學(xué)/力學(xué)研究、工程應(yīng)用力學(xué)研究以及工程分析與設(shè)計應(yīng)用研究方面均有發(fā)展。在工程應(yīng)用力學(xué)研究方面，損傷力學(xué)研究方法有幾何損傷力學(xué)和能量損傷力學(xué)。一方面，應(yīng)用熱力

3、學(xué)理論方法，建立結(jié)構(gòu)在疲勞載荷作用下的體系能量及其耗散能量的定量關(guān)系式，用損傷勢函數(shù)的導(dǎo)數(shù)關(guān)系去求解疲勞損傷的積累與結(jié)構(gòu)開裂問題。另一方面，線彈性、彈塑性斷裂力學(xué)研究(當(dāng)疲勞損傷發(fā)展到一個宏觀可見裂紋幾何階段后，結(jié)構(gòu)件有了一個裂紋形狀的力學(xué)邊界條件，研究其力學(xué)場量、裂紋擴(kuò)展規(guī)律、壽命積分、剩余強(qiáng)度、斷裂韌性等的應(yīng)用力學(xué)描述等)；在工程分析與設(shè)計應(yīng)用研究方面，主要在以下幾方面發(fā)展。材料、構(gòu)件、全尺寸結(jié)構(gòu)的疲勞試驗，建立疲勞損傷的工程規(guī)律描述；結(jié)構(gòu)構(gòu)件局部疲勞壽命的估算技術(shù)；疲勞壽命的概率特性研究及其可靠性分析；結(jié)構(gòu)整體的耐久性設(shè)計與分析、損傷容限設(shè)計與分析；抗疲勞細(xì)節(jié)優(yōu)化設(shè)計(細(xì)節(jié)構(gòu)形、連接形式

4、、強(qiáng)化工藝、加工質(zhì)量)；人工智能、專家系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法用于疲勞損傷評估和優(yōu)化設(shè)計。疲勞破壞是一個長時間的蘊(yùn)育積累過程，即在結(jié)構(gòu)材料中的微觀缺陷開始長大、匯聚，逐漸形成宏觀可見的主導(dǎo)裂紋；該裂紋在反復(fù)載荷作用下仍繼續(xù)擴(kuò)展，直至斷裂破壞(破壞過程是施加載荷_函數(shù)關(guān)系)。斷裂指結(jié)構(gòu)體(有裂紋或無裂紋)在載荷作用下材料發(fā)生不連續(xù)構(gòu)形變化的過程(該過程的變化速度復(fù)雜，與結(jié)構(gòu)構(gòu)形的薄厚有關(guān)，最大可達(dá)音速)；這個載荷可以是靜力的、反復(fù)的，也可能是動態(tài)的。對應(yīng)不同的結(jié)構(gòu)構(gòu)形(有裂紋或無裂紋)或不同的載荷性質(zhì)(準(zhǔn)靜態(tài)或動態(tài)的)。結(jié)構(gòu)的斷裂是一個復(fù)雜的力學(xué)冶金物理過程。不同的結(jié)構(gòu)構(gòu)形(有裂紋或無裂紋)或不同的載

5、荷作用特征(準(zhǔn)靜力、動態(tài)或隨機(jī)振動)，其物理疲勞損傷的力學(xué)現(xiàn)象差異很大。疲勞屬機(jī)械工程技術(shù)的靜力學(xué)問題范疇，主要研究反復(fù)載荷作用下材料微觀缺陷發(fā)展積累的宏觀定量關(guān)系(結(jié)構(gòu)承載能力的下降量、出現(xiàn)宏觀可見裂紋的時間等)，并解決復(fù)雜結(jié)構(gòu)體的試驗技術(shù)(裂紋監(jiān)測與耐久性維修)問題等(一般不關(guān)心加載速率對破壞的影響作用)。宏觀裂紋出現(xiàn)后的裂紋擴(kuò)展及斷裂破壞一般屬靜力學(xué)范疇內(nèi)的斷裂力學(xué)問題，主要研究不同結(jié)構(gòu)體宏觀裂紋的力學(xué)控制因素、裂紋擴(kuò)展行為規(guī)律及其斷裂閾值的控制等；動態(tài)或隨機(jī)振動則屬于動力學(xué)載荷作用下的裂紋擴(kuò)展，主要技術(shù)特征在于質(zhì)量力、固有動力學(xué)品質(zhì)(頻率、模態(tài)、阻尼)在其中的影響作用。飛機(jī)結(jié)構(gòu)的疲勞壽

6、命估算的主要任務(wù)是：1、飛機(jī)結(jié)構(gòu)載荷譜編制與統(tǒng)計；2、結(jié)構(gòu)危險細(xì)節(jié)的應(yīng)力應(yīng)變歷程分析；3、應(yīng)力嚴(yán)重系數(shù)法的疲勞壽命估算；4、局部應(yīng)力應(yīng)變法的疲勞壽命估算；5、全壽命概念及全機(jī)定壽；6、結(jié)構(gòu)抗疲勞細(xì)節(jié)設(shè)計原理；7、結(jié)構(gòu)疲勞的概率分析及可靠性分析疲勞壽命指結(jié)構(gòu)體破壞到一定程度所需的“時間”，籠統(tǒng)說時間并不準(zhǔn)確，針對結(jié)構(gòu)(尤其是航空器結(jié)構(gòu))可以有以下幾種定義描述：1、載荷的反復(fù)作用次數(shù)(從峰到谷或從谷到峰的次數(shù))或循環(huán)次數(shù)(主要用于等幅載荷循環(huán))；2、載荷譜的塊數(shù)(典型任務(wù)剖面中各種發(fā)生載荷所組成的載荷時間歷程)；3、飛行小時數(shù)；4、起落次數(shù)；5、日歷年限(使用年限)。前兩種定義，可適用于任意機(jī)械構(gòu)

7、件；后三者僅對飛機(jī)而言。日歷年限包含著腐蝕的因素作用，有可能飛機(jī)飛行的小時數(shù)壽命沒到，但年限到了，也算壽命殆盡。總之，以先到著為準(zhǔn)。疲勞損傷是指在反復(fù)載荷作用下導(dǎo)致結(jié)構(gòu)體微觀及宏觀物理形態(tài)或幾何形態(tài)上的變化(微觀層次上，裸眼看不到微觀物理形態(tài)的變化，但可表現(xiàn)為結(jié)構(gòu)性能的劣化與降低)。由于物理形態(tài)的變化難于量化表征，力學(xué)或工程上均賦予了與性能劣化相一致的疲勞損傷定義。疲勞壽命從不同方面討論，有著不同的定義。從疲勞力學(xué)機(jī)理(階段)上劃分有裂紋形成壽命、裂紋擴(kuò)展壽命以及全壽命。裂紋形成壽命，又稱為無裂紋壽命或安全壽命，即出現(xiàn)宏觀裂紋的壽命。對于整架飛機(jī)而言，指關(guān)鍵部位出現(xiàn)宏觀裂紋前的壽命；裂紋擴(kuò)展壽

8、命，又稱為剩余結(jié)構(gòu)壽命，即宏觀裂紋出現(xiàn)后裂紋擴(kuò)展階段的壽命；全壽命裂紋形成壽命裂紋擴(kuò)展壽命?！傲鸭y出現(xiàn)”是一個模糊概念，其中也存在描述層次和計算能力的問題。目前的做法(規(guī)范中規(guī)定)：a.力學(xué)上的裂紋出現(xiàn)泛指裂紋長度為_mm，這是損傷力學(xué)較準(zhǔn)確的計算單元，或是斷裂力學(xué)可計算的最小長度值。b.“工程裂紋”出現(xiàn)在現(xiàn)場用檢測手段可探測的，即“工程可檢”的最短裂紋。這是一個統(tǒng)計均值，一般認(rèn)為在_%覺察概率、_%置信度之下的平均長度(_mm)。但這與構(gòu)造情況、_部位的可檢性相關(guān)。如螺帽、墊圈下孔邊裂紋要伸出墊圈_mm；c.“小裂紋”段。壽命估算時，形成段與擴(kuò)展段分別用不同方法計算，但裂紋較小時(在裂紋門檻

9、值附近)，斷裂力學(xué)方法不能恰當(dāng)描述，所以再建立這樣一個“小裂紋段”，“小裂紋段”的壽命估算方法并不成熟，規(guī)范并未采用，但工程上三段壽命估算的準(zhǔn)確性要好些，這對于裂紋的分界也更明確些。從安全角度而言，裂紋擴(kuò)展階段的上界并不能是完全斷裂，可以是工程允許裂紋(以速度來定)；可以是一個臨界裂紋長度(以長度來定)，所以壽命也不相同。從使用壽命上劃分(主要指整架飛機(jī))，疲勞壽命主要討論以下幾點：使用壽命：飛機(jī)關(guān)鍵部位已經(jīng)出現(xiàn)裂紋，但仍能正常使用(指不危及安全，不降低性能)，則還在使用壽命期內(nèi)；一旦裂紋已擴(kuò)展到使飛機(jī)不能正常使用時，即使用壽命完結(jié)?！罢Ｊ褂谩钡募夹g(shù)術(shù)語解釋是從強(qiáng)度、剛度上講，飛機(jī)帶有裂紋受

10、損結(jié)構(gòu)仍能承受“使用載荷”而不至于：_強(qiáng)度不夠(結(jié)構(gòu)斷裂，或強(qiáng)度儲備不足)；2剛度不夠(變形過大，影響操縱，間隙及相對位置等)；3過大的永久變形；4操縱效能降低，甚至失效或反效；5顫振臨界速度降低。使用壽命是一種全壽命，只是后限不好定，因為它不是以裂紋長度來定，也不是以完全斷裂來定，而是以具體構(gòu)件的功能喪失嚴(yán)重性而定。通常工程中認(rèn)為使用壽命是結(jié)構(gòu)出現(xiàn)廣布疲勞損傷，而使用危險性增大的時限。(2)經(jīng)濟(jì)(耐久性)壽命。是指與飛機(jī)維修經(jīng)濟(jì)性相關(guān)的一種壽命的描述(維修成本過高、維修增加結(jié)構(gòu)重量過大)。飛機(jī)結(jié)構(gòu)的正常使用壽命(或設(shè)計壽命)是要依靠飛機(jī)的一定復(fù)雜程度上的檢修來保證。但當(dāng)飛機(jī)的檢修太昂貴、太賠

11、重量，不如不修時，就是達(dá)到了飛機(jī)的經(jīng)濟(jì)壽命(一般允許結(jié)構(gòu)關(guān)鍵部位上至少出現(xiàn)一次裂紋，或形成廣布損傷)。(3)設(shè)計(設(shè)計單位給出的保證)壽命這是設(shè)計單位用的壽命概念，也叫“使用壽命”，但與使用方的角度不同。該壽命值是一個設(shè)計的壽命指標(biāo)(目標(biāo)壽命)；以此為目標(biāo)來設(shè)計結(jié)構(gòu)的抗疲勞性能，試驗也以此為準(zhǔn)看能否滿足該指標(biāo)。但設(shè)計單位給出的使用壽命較試驗壽命要打折扣(結(jié)構(gòu)的疲勞分散系數(shù))。(4)工程上，目前統(tǒng)一用耐久性安全壽命概念，是說結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)廣布疲勞損傷，且不易再繼續(xù)維修。(5)工程上，還關(guān)心一個稱為損傷容限的壽命，是指工程上可裸眼檢測到的宏觀裂紋發(fā)展至結(jié)構(gòu)斷裂前的裂紋擴(kuò)展壽命。通常該階段壽命在工程中作

12、為結(jié)構(gòu)維修的參考時限，即結(jié)構(gòu)裂紋被漏檢的最長時間。結(jié)構(gòu)壽命是一個難以用裂紋長度度量的值，而是依據(jù)工程使用實踐及安全性或維修性來確定判斷的。通常塊體構(gòu)件的安全使用壽命以及檢查維修比較嚴(yán)格，必須通過試驗保證其壽命期內(nèi)的安全性(甚至不允許發(fā)生宏觀可見裂紋)；而薄壁結(jié)構(gòu)的安全壽命可能對應(yīng)一個更長的宏觀可見裂紋，但不危及安全，又能有好的經(jīng)濟(jì)性維修方案，在至少一次大修后完成使用壽命。如此設(shè)計的結(jié)構(gòu)是重量合理的，若不在安全壽命期內(nèi)出任何疲勞問題，則說明結(jié)構(gòu)設(shè)計過于“粗笨”了，不是好設(shè)計。通過飛行器結(jié)構(gòu)強(qiáng)度研究前沿這門課程的學(xué)習(xí)，我更加深刻地了解了我們學(xué)校老師們在飛行器結(jié)構(gòu)強(qiáng)度方面所做的研究，課堂上老師們精彩

13、的講解也讓我對我所學(xué)產(chǎn)生了更濃厚的興趣。2022年專業(yè)研究前沿的心得體會（二）為期八周的化學(xué)專業(yè)前沿講座課程已經(jīng)接近尾聲，在課程學(xué)習(xí)過程中，各位任課老師都自己研究方向的最前沿成就，可謂是“_過海，各顯神通”呀。這門課程給我影響最深的就是盡管各位老師的研究內(nèi)容都不盡相同，但是其研究發(fā)展方向都在朝著同一個方向目標(biāo)進(jìn)行綠色化學(xué)。綠色化學(xué)又稱環(huán)境無害化學(xué)，在其基礎(chǔ)上創(chuàng)新的技術(shù)稱綠色技術(shù)、環(huán)境友好技術(shù)或潔凈技術(shù)，是用化學(xué)的技術(shù)和方法去減少或消除有害物質(zhì)的生產(chǎn)和使用，處于當(dāng)前國際化學(xué)研究的前沿領(lǐng)域。綠色化學(xué)的核心是：利用化學(xué)原理從源頭上減少和消除工業(yè)生產(chǎn)對環(huán)境的污染。按照綠色化學(xué)的原則，在理想的化工生產(chǎn)方式是：反應(yīng)物的原子全部轉(zhuǎn)化為期望的最終產(chǎn)物。根據(jù)綠色化學(xué)的概念，它應(yīng)該具有以下主要特點：1.充分利用資源和能源，采用無毒、無害的原料；2.在無毒、無害的條件下進(jìn)行反應(yīng)，以減少向環(huán)境排放廢物；3.提高原子的利用率，力圖做到所有作為原料的原子都吸納都產(chǎn)品中去，真正實現(xiàn)“零排放”；4.生產(chǎn)出有利于環(huán)境保護(hù)、社區(qū)安全和人體健康的環(huán)境友好的產(chǎn)品。綠色化學(xué)的口號最早產(chǎn)生于化學(xué)工業(yè)非常發(fā)達(dá)的美國。_年，美國通過了一個“防止污染行動”的法令。_年后在，“綠色化學(xué)”由美國化學(xué)會(acs)提出并成為美國環(huán)保署(epa)的中