袁子峰:多尺度方法解预测难题
2021-11-10刘玉杰
科学中国人 2021年24期
刘玉杰
材料在什么情况下会损坏?可以损坏到什么程度?借助力学模型就可以找到答案。用模型尽量真实地反映实实在在的物质世界,这是北京大学力学与工程科学系特聘研究员袁子峰一直努力在做的事情。为复合材料提供高保真度的计算模型,用多尺度多物理场耦合的方式尽量精确地描述复合材料复杂演化过程,这是他对未来的期许。而当下,他的目标是结合产品工程实践把工作做得越来越接地气。
预测遇瓶颈
袁子峰介绍,和其他学科一样,宏观经典力学也有一个基础知识体系。就像孙悟空怎么都逃不出如来佛手掌心一样,经典力学无论怎样发展一直没有逃离过牛顿经典力学的框架,绕不开各种守恒律。这些守恒律虽在描述简单结构中奏效,但在复杂结构中却很难对事情做清楚的解析,这就需要计算力学的助力,而袁子峰从事的就是计算固体力学的研究工作。
计算固体力学有一个目标——预测。预测是全人类都在关注的事,各行各业的人都在各自的领域预测明天会发生什么,袁子峰的工作就是对产品的力学性能做预测。“比如一个马克杯,在多高的位置摔下来会碎?通过实验也可获得答案。但每天都摔杯子做实验,不是最好的方法,通用的方法是,基于产品材料的性质用模型去预测。”

袁子峰在哥伦比亚大学博士毕业典礼时留影
但并不是所有产品的力学性能都能用模型预测出来,在计算力学框架中,材料性质通过本构模型来表征。……
登录APP查看全文
