2026年03月31日 星期二
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【復材之聲】人物專訪第四期丨“破界·育人”——鄭錫濤教授的空天復材攻堅路
來源: 時間: 2025-06-26 瀏覽: 4886

“聽材料之聲,探未來之路。由中國復合材料學會推出的《復材之聲》,聚焦復合材料前沿科技、產(chǎn)業(yè)動態(tài)和專家觀點。致力于搭建一個交流平臺,匯行業(yè)精英,享真知灼見,共同推動中國復合材料產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展!”

復合材料,是科技創(chuàng)新的重要基石,也是推動產(chǎn)業(yè)變革的關鍵力量。在新能源、航空航天、電子信息等領域,高性能復合材料正發(fā)揮著不可替代的作用。然而,如何突破材料性能的極限?如何實現(xiàn)從實驗室到產(chǎn)業(yè)化的跨越?這些問題不僅關乎技術本身,更關乎國家科技競爭力的提升。

在萬米高空與熾熱氣流中,航空復合材料承受著極端環(huán)境的嚴苛考驗。如何讓材料在高溫、高載下“拒絕失效”?又如何將深奧的力學理論轉化為學子手中的創(chuàng)新成果?這背后,是一場材料科學與教育理念的雙重革新。

本期《復材之聲》走進西北工業(yè)大學,對話航空復材結構強度專家鄭錫濤教授:

破解“力熱耦合”密碼:30年攻堅極端工況下復合材料失效準則

“三級梯隊”育人模式:從本科生到博士生,以全國創(chuàng)新競賽打通理論到實踐的閉環(huán)

學會的橋梁使命:如何縫合產(chǎn)學研“最后一公里”的裂痕?

跟隨鄭教授的思考,看中國航空復材如何從實驗室飛向藍天!

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一、鄭教授,您在航空復合材料結構強度研究中,如何解決極端工況(如高載荷/高溫)下的性能失效難題?團隊最具標志性的技術突破是什么?

鄭教授的回答:我們研究團隊主要是針對空天復合材料結構中的力學問題開展相關的研究。大家都知道空天結構呢在環(huán)境下會遇見高載或極端環(huán)境等問題,除了我們要解決在常溫下的力學問題,更大的問題是要解決在極端環(huán)境下符合材料性能衰減和失效的問題。所以在這里主要的研究工作,包括復合材料在濕熱等環(huán)境下性能衰減的問題,以及在極端環(huán)境下復合材料失效準則的研究。在過去的幾十年間,我們團隊通過多人的努力,在力熱耦合方面以及損傷判據(jù)失效準則等方面都做了一定的工作。

二、鄭教授,您培養(yǎng)的學生多次獲全國創(chuàng)新競賽大獎,在航空復材領域教學中,如何平衡“理論深度”與“工程實踐”的關系?最重視學生的哪些能力培養(yǎng)?

鄭教授的回答:我們團隊呢打這個2009年起就開始帶領學生參加全國復合材料類的創(chuàng)新大賽,也取得了一定的成績。這里就像你剛說的,有兩個方面的問題。一個是我們團隊呢組成是由本科生、研究生和博士生這樣的三級的學生構成的。實際上在我們西北工業(yè)大學航空學院在本科教育的時候,特別重視基礎理論的教育,針對專業(yè)特設我們開設的相關的力學課程,這個是在本科和碩士階段來完成。而我們更注重的一點是把我們學到的理論知識在各類的創(chuàng)新競賽中得以應用,使得他們從理論到實踐這樣的一個過程。而且通過創(chuàng)新競賽,同學們親手親歷過一個結構的設計,他對理論知識的理解會更加深刻,也會讓他們產(chǎn)生新的突破點,彌補我們以往理論的不足,這個我們是非常有心得的。

三、鄭教授,您主持的科研項目多次實現(xiàn)成果轉化,在航空復材領域,如何有效銜接高?;A研究與工業(yè)界工程需求?您認為當前最亟需打破的產(chǎn)學研壁壘是什么?

鄭教授的回答:我們團隊,包括我們整個西北工業(yè)大學航空學院都是以國家需求為牽引,實際我們許多科研工作都是有背景項目的支持。這里我們首先所有的問題都是來自工業(yè)部門最急迫解決的關鍵技術問題,因此我們團隊是針對這樣的問題進行一個相關的研究,先后我們在復合材料高效算法、復合材料三維編織細觀結構以及多功能復合材料結構等方面結合工程的需求開展了相應的工作,也取得了相應的成果。

四、鄭教授,作為學會常務理事,您認為中國航空復合材料技術從實驗室到裝機應用的“最后一公里”應如何打通?學會在其中能發(fā)揮哪些獨特作用?

鄭教授的回答:中國復合材料學會實際長期從事的就是架起學術界與工業(yè)部門的橋梁,使我們很多學者的理論研究 能夠成功的應用到工業(yè)項目當中。學會在這方面利用學術會議以及專題研討會,青年沙龍或者是聯(lián)合研制項目的這樣的方式,為許多學者和工業(yè)部門建立了密切的聯(lián)系,包括我們現(xiàn)在很多國內(nèi)知名的團隊都是以工程項目為背景,開展相關理論研究和技術突破。我也希望學會在這個方面為更多的學者提供更廣闊的平臺,為我們國家的復合材料事業(yè)的蓬勃發(fā)展貢獻力量。

從濕熱環(huán)境下的性能衰減研究,到學生手中捧起的創(chuàng)新競賽獎杯,鄭錫濤教授用時間證明:航空復材的突破不僅需要攻克“力熱耦合”的科學難題,更需要構建“理論-實踐-傳承”的人才生態(tài)。

當實驗室的損傷判據(jù)化為飛行器的安全邊界,當學子的三維編織設計點亮創(chuàng)新火花,我們看到的不僅是技術的進階,更是一代材料人“以國家需求為牽引”的赤子初心。

正如鄭教授所言:“所有研究始于工業(yè)界最急迫的問題——這是科研人的使命,更是教育者的擔當。”

下期內(nèi)容,敬請期待!

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