2023年11月9日，北京理工大学陈小伟教授、中国科学院力学研究所魏宇杰研究员应邀访问航空航天学院，分别于当日下午14:30和16:00在A区理科楼010室出席由工程学部主办的工程科学前沿讲坛，并分别作题为“空间碎片云、陨石坑撞击、小行星防御等超高速碰撞的研究新进展”和“二维碳材料的力学构效关系”的学术报告。
报告由航空航天学院副院长（主持工作）李卫国和副院长姚建尧主持，学院教师代表及工程学部学生160余人次出席听讲。
陈小伟教授首先作报告，姚建尧教授代表学院对陈小伟教授的访问表示热烈欢迎，并对报告人作了简要介绍。陈小伟教授是国家杰出青年科学基金获得者 (2012)，国家高层次人才计划首批科技创新领军人才 (2014)。1989年12月至2016年12月 在中国工程物理研究院总体工程研究所工作，历任科研室副主任和所科技委副主任。2017年1月入职北理工前沿交叉科学研究院。已取得9项部委级科技进步奖（其中二等奖5项），发表国内外期刊论文 200 余篇（其中SCI 收录 110 余篇），出版专著2本。曾获中国工程物理研究院首批杰出专家（2012），邓稼先青年科技奖（2010）和于敏数理科学奖（2010），中国科协“求是”杰出青年实用工程奖（2012）等，担任 Defence Technology 和含能材料副主编和IJIE、lJPS、EMF等10余个国内外期刊编委，多个高校兼职教授，连续入选爱思维尔中国高被引学者（兵器科学与技术）。
陈小伟教授的报告通过一个超速碰撞的主题词，以“穿甲/侵彻力学的理论建模与分析”为研究背景来开展。首先介绍了空间碎片的概念，并列举了一些先进防护材料及结构。在此基础上，陈小伟教授着重讲解了空间碎片云的研究。其中包括波前沿几何传播模型、碎片破碎机制与分布规律，以圆盘弹丸正撞击薄板碎片云特性分析来说明了典型碎片云的结构特征，随后以蜂窝夹芯板，泡沫夹芯板，CFRP层合板为例，通过模拟生动演示了金属蜂窝/泡沫和编织复合材料撞击。以不同撞击速度球形弹丸相态分布来展示碎片云物象演化。同时，陈小伟教授给我们介绍了超高速碰撞尘埃等离子体充电模拟研究，与陨石坑撞击相关的简单/复杂撞击坑的成坑与转变机制、高压分形物分析、尺度律确定缩比数值试验、浅海撞击和 3D斜撞击成坑等，与小行星防御相关的撞击起爆防御分析和核爆偏转的位置优化等。最后以卫星撞击的实验，给出了卫星撞击产生碎片的特性分布曲线，碎片云的发展与稳定阶段、卫星材料的响应阶段等分析结果，通过列举实验数据，说明了爆炸加载下金属柱壳破裂的破坏机理。
随后魏宇杰研究员作报告，李卫国教授代表学院对魏宇杰研究员的访问表示热烈欢迎，并对报告人作了简单介绍。魏宇杰研究员1997年在北京大学获学士学位；2000年在中科院力学所获硕士学位，师从白以龙院士；2000-2001任中科院数学与系统科学研究院助理研究员；2006年在美国麻省理工学院获博士学位，师从Lallit Anand院士；2006-2008在布朗大学开展博士后研究，师从高华健院士；2008-2010在美国阿拉巴马大学机械工程系任助理教授；2010年开始在中科院力学所工作；2016-2020年任力学所副所长；2020年起任AMS执行副主编；2015年至今任非线性力学国家重点实验室主任（2023年重组后变更为“超常环境非线性力学全国重点实验室”）。魏宇杰研究员是2010年中国科学院百人计划入选者，2015-2019年获国家自然科学基金委杰出青年基金支持；2017到2021主持国家重点研发计划“高速列车延寿优化高性能数值模拟软件及应用” ，目前是基金委“非线性力学的多尺度问题研究”基础科学中心五位研究骨干之一。他作为通信作者发表SCI论文120余篇，SCI引用8000余次。出版著作《固体工程科学一工程材料的应用力学理论与实践》。
魏宇杰研究员的报告主要讲述了如何通过力学分析与建模来理解二维材料中的力学构效关系。首先介绍了碳材料的研究背景以及典型二维晶体中晶体结构和力学性能与结构关系。在力学上，晶体结构、典型缺陷甚至界面等从不同尺度影响固体的综合力学性能和服役状态。然而二维材料中典型缺陷5-7环的相关力学理论还是空白，魏宇杰研究员团队不仅给出了缺陷5-7环的应力场弹性解，还得到了它们对石墨烯的强度和断裂行为的影响，并利用石墨烯片层来构筑实现三维结构中的结构与力学性能之间的关系。
报告结束后，陈小伟教授和魏宇杰研究员认真回答了现场师生提出的问题，与大家进行了深入交流。最后，李卫国和姚建尧向陈小伟教授和魏宇杰研究员表达了诚挚感谢，并代表工程学部向其赠送了纪念奖牌。
（撰稿、图片：胡成洪、苏会理 编辑：尹瑞森 ）
