中國科學院力學研究所(中科院力學研究所)

中國科學院力學研究所

中科院力學研究所一般指本詞條

中國科學院力學研究所(Institute of Mechanics,Chinese Academy of Sciences)創建於1956年,是以錢學森先生工程科學思想建所的綜合性國家級力學研究基地。

力學研究所的主要研究方向包括微尺度力學與跨尺度關聯、高溫氣體動力學與跨大氣層飛行、微重力科學與套用、海洋工程、環境、能源與交通中的重大力學問題、先進制造工藝力學、生物力學與生物工程等。

截至2015年3月,研究所有中國科學院院士7人,中國工程院院士1人,研究員69人,副研究員、高級工程師和高級實驗師146人;一級學科博士點、碩士點個1個,二級學科博士點、碩士點各4個。

基本介紹

  • 中文名:中國科學院力學研究所
  • 外文名:Institute of Mechanics, Chinese Academy of Sciences
  • 簡稱:中科院力學所(IM CAS)
  • 成立時間:1956年
  • 現任所長樊菁
  • 屬性:綜合性國家級力學研究基地
  • 主管部門中國科學院
  • 研究所地址:北京市海淀區北四環西路15號
  • 專職院士:中國科學院7人 中國工程院1人
  • 博士後流動站:1個
  • 博士點:一級學科1個 二級學科4個
  • 碩士點:一級學科1個 二級學科5個
歷史沿革,建所初期,兩彈一星,文革時期,改革開放,科研條件,設施資源,科研部門,人員編制,科研成就,科研成果,學術刊物,人才培養,學科建設,教學建設,文化傳統,形象標識,文化活動,機構領導,現任領導,歷任領導,

歷史沿革

建所初期

1953年底,中國科學院在數學研究所內組建力學研究室,錢偉長任主任,進行固體力學和流體力學研究。
1955年10月,錢學森回國,在他主持下對力學研究的基本方向進行了研討。
1956年1月5日,中國科學院院務會決定組建力學研究所,報國務院審批。1月16日,國務院副總理陳毅元帥親筆批覆,力學研究所正式成立。在所長錢學森、副所長錢偉長的規劃下,設定了彈性力學、塑性力學、流體氣體動力學、自動控制及調節理論、運籌學、化學流體力學和物理力學等研究組。
“中國科學院關於成立力學研究所”的申請“中國科學院關於成立力學研究所”的申請
1958年,確定了力學所的方向任務為“上天、入地、下海、為國民經濟建設服務”四個方面,並成立了上天設計院,郭永懷楊南生為正副院長。11月遷往上海,改名上海機電設計院。
1959年6月14日,錢學森向中科院提出《關於在中國科學院配合國防需要開展火箭技術探索性研究的意見》報告,獲得中科院批准後,力學所於1959年11月成立二部,分別從事高速氣動力學、高溫強度、液體推進劑及燃燒、試驗設備設計和測量儀表等問題研究和裝置研製。
1960年10月,液體推進劑及燃燒研究室人員遷至懷柔。
1961年底,力學所參與了國家科委組織的學科規劃修訂工作,其中力學規劃包含20項內容。

兩彈一星

1963年5月,力學所接受國防科委21所委託的“衝擊波測壓計力學性能的標定”任務。
1964年,力學所承擔中程飛彈彈頭燒蝕防熱問題的研究,定名為28#任務。2月,中國科學院黨組決定,利用懷柔基地已建成的有關火箭發動機試驗設備,自行研製氫氧發動機,為中國長征火箭第三級動力採用氫氧火箭發動機方案進行了成功預研。7月,懷柔基地改稱為力學所分部,承擔科學院下達的氫氧發動機研製任務。
1965年5月,中央專委決定由科學院研製地對超低空飛彈(代號541)。7月,科學院任命楊剛毅為541任務領導小組組長,郭永懷為總設計師組組長,541辦公室設在力學所。8月,力學所根據任務要求在分部成立201—204室,分別負責541任務的彈體總體設計、發動機和發射系統研製、空氣動力及強度的分析和試驗。
1965年2月28日,國防科委召開了反飛彈防禦系統(640工程)會議。中國科學院於1965年10月5日正式向力學所、物理所、電子所和地球物理所下達640-5任務,並確定由力學所抓總。
1965年—1967年,力學所在懷柔分部建立爆炸場,進行了大量系統的爆炸試驗,測出了7種爆高條件下空氣中爆炸球面波在地面的壓力分布規律,向國防科委21所提供了系統完整的資料。
1965年,中央專委決定以中國科學院為主研製第一顆人造衛星。1966年1月,“651”設計院在力學所正式成立,郭永懷、楊剛毅參加領導工作,承擔衛星本體結構設計及試驗、溫度控制與熱試驗、偵察衛星回收方案三個方面的調研工作。

文革時期

1967年10月,中央批覆了國防科研體制調整方案後,力學所科研機構進行了調整。
1968年3月,懷柔分部和相應的實驗設備被中國人民解放軍第五、十一、十七院接管。
1970年5月,從事6405任務的人員和相應的實驗設備被七機部二院接管。
1970年9月,高溫氣體組、激波管風洞組和F2風洞組的人員和相應的實驗設備被成字131部隊接管。
1970年7月,力學所軍管結束,又恢復由科學院領導。
1972年7月,力學所下放,實行北京市和科學院雙重領導,隨後又改稱為北京力學所。
1977年以後,相繼開展了全國自然科學規劃和力學學科規劃等工作,力學所的各項工作逐步調整恢復。

改革開放

1978年1月1日,經國務院批准,力學所回歸中國科學院建制。
1982年,明確以套用基礎研究為主,加強推廣等原則,著手開展海洋工程力學、地球物理流體力學、能源、工業中爆炸災害四個新領域工作。
研究所風貌研究所風貌
1984年2月,確定了優先發展能源、海洋工程、工業新技術和傳統工業的改造項目等。
1986年12月,中國科學院海洋工程科學技術研究中心成立,辦公室設在力學所。
1988年1月,根據“加快步伐、建立科研新體制”的方針,確定能源開發和節能技術中的力學問題;新材料、新工藝、新技術中的力學問題;環境和國土整治;高技術;基礎性研究等五個科研工作方向。6月,中國科學院正式批准成立非線性連續介質力學開放實驗室(LNM)。
1989年12月,確定科研的五大方向為:材料科學技術中的力學問題,能源科學技術中的力學問題,環境科學技術中的力學問題,高技術中的力學問題,力學基礎研究。
1994年4月,確立了7個研究領域:非線性連續介質力學,高速高溫氣體動力學,微重力科學,環境力學,材料工藝力學,海洋工程力學,爆炸力學。12月,中國科學院正式批准成立高溫氣體動力學開放實驗室(LHD)。
1997年5月,成立國家微重力實驗室(NML)。
1997年10月,力學所通過專家評議,認定為基礎研究基地型研究所。

科研條件

設施資源

  • 科研設備
據2016年9月研究所官網顯示,力學所擁有復現高超聲速飛行條件激波風洞、高速列車動模型實驗平台、油氣水三相流模擬實驗裝置、微重力落塔、流固土耦合力學實驗系統平台、雷射製造工藝力學實驗研究系統、JF10氫氧爆轟高焓激波風洞、納米薄膜光譜成像儀等特色科研裝備;研究所公共技術服務中心擁有系列材料試驗機、納米力學測試系統、透射/掃描電子顯微鏡、PIV測試系統、系列高速攝像機、一級輕氣炮與霍普金森桿、雷射智慧型製造平台、高能衝擊磁控濺射電漿發生與成膜控制平台、航天有效載荷熱力環境試驗平台及微重力落塔等大型科研儀器設備和配套實驗平台。
  • 館藏資源
中國科學院力學研究所圖書館1956年由首任所長錢學森先生創建。據2016年9月研究所官網顯示,圖書館館藏文獻以固體力學、流體力學、爆炸力學、岩土力學、生物力學、熱學-力學、能源和環境中的力學、流變學等為主,也適當蒐集了相關學科(如數學、物理、化學、技術科學、電子學等)書刊。共有外文圖書18600餘冊,中文圖書17000餘冊,中文刊合訂本5800餘冊,西文、日文、俄文期刊合訂本25000餘冊。中文現刊50餘種,外文現刊60餘種,報紙16份。多種力學類核心期刊收藏齊全。資料室收藏學位論文、博士後出站報告和內部資料等。
力學所開通了ISI Web of KnowledgeElsevierSpringer等30餘種網路資料庫,並與中國科學院國家科學數字圖書館、國家科技圖書文獻中心建立了全文傳遞服務。中西文圖書和期刊可全天候網路查詢。研究所與國內有關大學、科研院所建立了館際互借關係。

科研部門

截至2015年3月,力學所有3個國家重點實驗室,3箇中國科學院重點實驗室,3箇中國科學院研究中心,1個國際力學中心。
國家重點實驗室:非線性力學國家重點實驗室、高溫氣體動力學國家重點實驗室、國家微重力實驗室
中國科學院重點實驗室:中科院流固耦合系統力學重點實驗室、先進制造工藝力學重點實驗室、臨近空間飛行力學與套用重點實驗室
中國科學院研究中心:中國科學院高超聲速科技中心、中國科學院先進軌道交通力學研究中心、中國科學院海洋工程中心
國際力學中心:北京國際力學中心
力學所研究中心:生物力學與生物工程研究中心、材料與力學研究中心
與企業聯合建立研究機構:衝擊動力學工程研究中心、發動機科學與工程聯合實驗室

人員編制

截至2015年3月,力學所有中國科學院院士7人,中國工程院院士1人,研究員69人,副研究員、高級工程師和高級實驗師146人,中國科學院“百人計畫”入選者19人、國家傑出青年科學基金獲得者11人。
中國工程院院士錢學森、鄭哲敏
美國工程科學院外籍院士:鄭哲敏
國家千人計畫:鄭仰澤
中國科學院“百人計畫:劉秋生、潘文霞、洪友士、魏悅廣、姜宗林、張新宇、龍勉、何國威、樊菁、陳啟生、施紅輝、楊國偉、趙亞溥、李凱、孫泉華、肖鋒、戴蘭宏、劉青泉、劉謀斌、魏宇傑、張泰華、申義慶、蘇業旺
國家傑出青年科學基金:洪友士、魏悅廣、張新宇、龍勉、何國威、樊菁、趙亞溥、戴蘭宏、劉青泉、魏宇傑、張泰華、陳少華
  • 註:上述帶外框的為已過世。

科研成就

科研成果

據2016年9月研究所官網顯示,研究所共發表12410篇論文、244項專著,獲得293項專利,國家級、院部級獎項133個。
非線性力學國家重點實驗室在剪下變形局部化(剪下帶)方面建立了材料熱塑剪下變形的控制方程,得到了剪下帶形成的失穩判據,並從理論上預測了剪下帶特徵寬度,揭示了剪下帶的形成和演化機制。針對微損傷演化導致的材料失效問題,提出了跨尺度的統計細觀損傷力學理論框架,建立了微損傷密度的演化方程和相應的解,揭示並實驗驗證了損傷破壞非線性行為的重要普適性特徵,為非均勻脆性材料的災變預測開闢了新的途徑;在國際上嚴格建立了可壓縮塑性應變梯度理論和不含高階應力的應變梯度理論,獨創地建立了適合應變梯度理論的有限元方法,提出了預測固體理論強度的嚴格算法等。對表征固體在微尺度層次的強度、韌性及斷裂等力學行為建立了基礎,對應變梯度理論的發展和廣泛套用起了核心推動作用;在國際上嚴格建立了可壓縮塑性應變梯度理論和不含高階應力的應變梯度理論,獨創地建立了適合應變梯度理論的有限元方法,提出了預測固體理論強度的嚴格算法等。對表征固體在微尺度層次的強度、韌性及斷裂等力學行為建立了基礎,對應變梯度理論的發展和廣泛套用起了核心推動作用。
高溫氣體動力學國家重點實驗室研製成功的兩種爆轟驅動激波風洞技術是激波風洞技術集成化研究的成果;獲得的飛行器再入大氣層光電特性實驗結果為國防預研項目提供了重要數據,獲得了十·五國防重大預研項目和國防973項目首席科學家的高度評價;激波重構式無燒蝕減阻防熱新技術開拓了臨近空間飛行器熱防護系統研製的新思路並獲得了兩項國家發明專利授權。
國家微重力實驗室獲得集體和個人兩項國家科技進步特等獎,負責組織並完成實踐8號衛星留軌艙系統的微重力科學實驗,負責實踐10號科學實驗衛星載荷總體和科學研究總體、國家載人航天工程二期套用系統流體物理分系統的工作。2000-2007年期間在重要學術刊物發表論文374篇,出版專著(章節)12部。完成國家載人航天工程、科學實驗衛星等空間實驗項目11項,並承擔中國科學院知識創新工程和大型裝備等項目20餘項、國家自然科學基金重點和面上項目20餘項以及其它研究項目5項,項目經費合計約1.4億元。“十一∙五”期間國家微重力實驗室有5項空間實驗列入國家載人航天工程(第二期)、7項空間實驗列入實踐10號衛星計畫、2項空間實驗列入中俄合作利用國際空間站俄國艙的有人操作實驗計畫、3項空間實驗列入微重力火箭計畫。
2017年1月5日,復現高超聲速飛行條件激波風洞實驗技術項目榮獲技術發明獎二等獎。

學術刊物

  • 《力學學報》
力學學報》由首任主編錢學森等創刊於1957年,由中國科學院主管、中國力學學會和中國科學院力學研究所主辦。《力學學報》是力學學科的綜合性學術刊物,報導在理論和套用力學所有領域裡,在理論、方法和實驗方面的研究進展。學報提供四個欄目:特邀論文、全文、快報、對近期在該刊發表論文的討論。
  • 《力學進展》
力學進展》是由中國科學院主管,中國科學院力學研究所和中國力學學會聯合主辦的綜合性學術期刊,重點刊登力學領域的高水平綜述性文章,特別關注力學學科與套用的雙向驅動,被《中國學術期刊(光碟版)》、中國知網等全文資料庫收錄;主要有譯文、科學基金、動態、簡評、論文等欄目。

人才培養

學科建設

截至2015年7月,研究所擁有1個博士後流動站、1個一級學科博士學位點、4個二級學科博士學位點、1個一級學科碩士學位點、5個二級學科碩士學位點、1個專業學位碩士點。
博士後科研流動:力學
一級學科博士學位授權點:力學
二級學科博士學位授權點一般力學與力學基礎固體力學流體力學工程力學
一級學科碩士學位授權點:力學
二級學科碩士學位授權點:一般力學與力學基礎固體力學流體力學工程力學、材料學
碩士專業學位授權點:材料工程

教學建設

據2016年9月研究所官網顯示,研究所設有中國科學院與開發中國家科學院院長獎學金、郭永懷獎學金、劉永齡獎學金、中國科學院朱李月華獎,參與中國科學院大學生創新實踐訓練計畫等。
截至2014年底,共有在學研究生346人(其中碩士生216人、博士生130 人),在站博士後16人。
2005-2009年,共有35名學生獲得郭永懷獎學金、11名學生獲得中國科學院與開發中國家科學院院長獎學金、5名學生獲得劉永齡獎學金、1名學生獲得中國科學院朱李月華獎。

文化傳統

形象標識

所徽中漢字“中國科學院力學研究所”為郭沫若先生手書。
中國科學院力學研究所所徽中國科學院力學研究所所徽
所徽中部是“I”和“M”構成的圖案,這兩個英文字母是“Institute of Mechanics”的一種縮寫。其形狀象山峰,又象飛翔的燕子,象徵樸實、勤奮而又積極向上的力學人;也可理解為中文的“眾”字,象徵團結、奮進的團隊力量;也可看作是一個發射塔,象徵在航天領域等高科技領域勇於攀登、開拓前進的精神。
1956是研究所建立時間。

文化活動

據2016年9月研究所官網顯示,研究所舉辦趣味實驗、籃球賽、格物論壇公眾開放日等活動,其中2009年舉辦的“趣味力學、快樂體驗”公眾開放日活動分為“動腦——科普講座”;“動手——製作與操作”;“耳聞——邊參觀邊聽講解”:“目睹——成果展示”四個模組並行進行。

機構領導

現任領導

職務姓名
所長
黨委書記兼副所長
副所長
尹明

歷任領導

所長任期
1956.9-1984.2
1984.2-1989.12
1989.12-1998.5
1998.5-2006.6
2006.6-

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