複雜服役環境重大裝備結構強度與壽命全國重點實驗室

複雜服役環境重大裝備結構強度與壽命全國重點實驗室的前身是機械結構強度與振動國家重點實驗室（State Key Laboratory for Strength and Mechanical Structures），於1985年8月由原國家計委投資建設；1988年10月建成並向中國國內外開放；2011年科技部批准重建；2022年重組為複雜服役環境重大裝備結構強度與壽命全國重點實驗室。

實驗室以先進衛星裝備（衛星）、清潔能源裝備（重型燃機、先進核能）等為導向，聚焦強度與壽命設計，通過基礎理論、核心技術、標準與規範等建立複雜服役環境重大裝備結構強度與壽命研究的國家技術體系。

截至2023年6月，實驗室總面積約5萬平方米，儀器設備總價值逾2億元；有固定研究人員103名，其中國家級人才30餘人次。據2023年8月實驗室官網數據，實驗室有博士後科研流動站2個，一級學科博士學位授權點2個，一級學科碩士學位授權點2個。2019年度，實驗室在校碩士生313名、畢業50名；在校博士生204名、畢業41名；在站博士後63名、進站17名、出站39名。

基本介紹

• 中文名：複雜服役環境重大裝備結構強度與壽命全國重點實驗室
• 外文名：State Key Laboratory for Strength and Mechanical Structures
• 成立時間：1988年10月
• 機構地址：陝西省西安市碑林區鹹寧西路28號
• 主管部門：中華人民共和國教育部
• 現任領導：實驗室主任：王鐵軍、學術委員會主任：方岱寧
• 碩士點：學術學位授權一級學科2個
• 博士點：學術學位授權一級學科2個
• 博士後：科研流動站2個
• 國家重點學科：二級學科1個
• 知名校友：鎖志剛、高華健

歷史沿革

1985年8月，原國家計委投資建設了首批國家重點實驗室——“機械結構強度與振動國家重點實驗室”。

1988年10月，建成並向中國國內外開放。

2010年10月15日，啟動國家重點實驗室申報。

2011年4月1日，科技部批准立項重建“機械結構強度與振動國家重點實驗室”。

2013年2月28日，參加國家重點實驗室評估，評估結果為“良好”。

2014年12月21日，通過科技部立項建設驗收。

2018年4月10日，參加國家重點實驗室評估，評估結果為“良好”。

2022年，重組為複雜服役環境重大裝備結構強度與壽命全國重點實驗室。

2023年4月，實驗室團隊獲陝西省工人先鋒號榮譽稱號。

科研條件

人員編制

截至2023年6月，實驗室有固定研究人員103名，其中國家級人才30餘人次；50歲及以下人員69人（占67%），27人在海外高校取得博士學位。據2023年8月實驗室官網數據，實驗室研究隊伍中有國家重大科技計畫獲得者/負責人14人次（其中國家傑出青年基金獲得者5名、優秀青年基金獲得者3名）；17人/58人次擔任國際學術職務，其中國際學術期刊主編4人次。2019年，實驗室入選國家優秀青年科學基金2人，入選國家海外高層次人才引進計畫1人；入選中國科協“青年人才托舉工程”1人。

國家傑出青年基金獲得者：申勝平、王鐵軍等

“百千萬人才工程”國家級人選：申勝平

國家有突出貢獻中青年專家：申勝平

教育部“新世紀優秀人才”：申勝平

陝西省優秀留學回國人員：申勝平

科研平台

截至2023年6月，實驗室有國家自然科學基金創新研究群體1個，教育部創新研究團隊2個，國家外專局/教育部高校111引智計畫團隊2個。

國家自然科學基金創新研究群體：輕質非均勻介質的力學行為（滾動支持）

國家外專局/教育部高校111引智計畫團隊：輕質材料和智慧型結構的基礎力學問題創新引智基地、智慧型飛行器流固耦合力學與仿生技術創新引智基地

教育部創新研究團隊

姓名	專業方向	入選年度
梅雪松	機械系統的智慧型診斷與控制（滾動支持）	2015年
趙玉龍	微納感測與測試技術（滾動支持）	2014年
梅雪松	機械系統的智慧型診斷與控制	2011年
趙玉龍	微納感測與測試	2010年
盧秉恆	增材製造技術	2006年
資料來源：

儀器設備

截至2023年6月，實驗室儀器設備總價值逾2億元，其中40萬元以上儀器設備72台套（100萬元以上25台套，500萬元以上2套）；有亞洲唯一MTS雙軸材料試驗系統、自主研發亞洲最高（30m）落錘衝擊實驗系統；建成從高溫到低溫、高速到低速、大載荷到小載荷的體系完整的多場複雜載入、微觀分析、無損檢測、強度和振動實驗系統。

科研成就

研究方向

研究方向	主要研究內容
固體強度理論與失效機理	以材料/結構失效機理和強度理論為基礎，主要研究材料/結構變形、損傷與斷裂的宏微觀機理；材料的本構關係與力-熱-化學耦合失效機理；熱障塗層系統強度理論及缺陷形成機理與無損檢測方法；複雜服役條件下結構的多場多尺度回響與失效機理；超常服役環境下輕質結構的動態回響與吸能機理；超常多場環境下結構缺陷監檢測新理論和新技術，複雜結構的多場多尺度大規模數值計算與新型高效算法。為機械結構設計、製造、服役和維護全壽命周期安全管理提供理論和方法準備。
智慧型材料力學與結構多功能化	以新型智慧型材料的普及與套用的迫切需求為牽引，開展高效能量吸收、高效換熱、高效減振降噪等為特徵的智慧型材料多功能結構設計理論與方法研究，包括：智慧型材料結構中物理波、傳熱及多場效應，創新智慧型材料多功能結構最佳化設計理論、方法及製備技術，結構的承載-減重-熱管理-減振/降噪-耐撞/吸能等材料-結構一體化設計方法，材料的微觀構型與巨觀結構/部件一體化多學科協同設計理論，實現從智慧型材料性能到結構性能一體化設計。為智慧型材料設計和結構多功能化提供分析與設計理論、實驗技術和數值方法。
裝備結構振動與可靠性評價	針對裝備服役過程中承受的高溫、高壓、衝擊、噪聲、振動、強過載、超低頻、複雜電磁耦合等惡劣綜合環境，開展結構/環境耦合效應和熱-聲-振-過載-衝擊等綜合力學環境的表征、模擬、預示與控制方法研究，包括：綜合力學環境的信息獲取及有限量信息分析方法，綜合力學環境模擬、試驗理論、方法與技術，綜合環境下結構回響多尺度分析方法，綜合力學環境虛擬試驗理論與技術，大型結構熱-聲-振耦合機理、傳播途徑、主被動控制與分析方法、超低頻振動測量與精確控制等。為推動複雜服役環境下裝備結構的高品質研發提供理論和技術支撐。
機電系統動力學與控制	以高速、超高速旋轉機械裝備為背景，運用系統論理論和方法，研究當系統走向高速，超高速時在物質流、能量流和信息流傳遞、互動及協同組織過程中系統耦合動力學的共性問題，發現複雜機電系統中普遍存在的“局部—整體”、“結構—功能”間的對立統一規律,闡明系統複雜性成因和動力奇異機理，包括：複雜機電系統非線性動力奇異，複雜機電系統中物質流、能量流和信息流協同機制，高速轉子破壞動力學等。
資料來源：

研究成果

• 概況

截至2023年3月，實驗室共承擔國家重要科研任務300餘項，獲得國家科技三大獎17項，其中自然科學獎6項、科技進步獎10項、技術發明獎1項；理論成果支撐了中國“北斗”精指向系統在軌運行、首台F級重型燃機滿負荷運行、“華龍一號”核電汽輪機組全球首堆併網發電等任務，三項成果入選“2020年央企十大國之重器”、國家“十三五”科技創新成就展等。據2023年8月實驗室官網數據，實驗室授權發明專利98項（其中美國和伊朗專利各1項）；軟體登記7件。

• 學術論著

據2023年8月實驗室官網數據，實驗室以實驗室署名，在Nano Energy (IF15.548) 、Adv. Funct. Mater. (IF15.261)、 ACS Nano (IF13.903)、Science Adv.、Phys. Rev. Letters、J. Mech. Phys. Solids、Int. J. Solids Struct.、ASME JAM等機械結構強度與振動領域國際期刊發表論文415篇，20篇論文進入ESI；在《力學學報》《固體力學學報》《中國科學》《機械工程學報》等中國國內期刊發表論文51篇；出版專著5部。

• 科研獲獎

時間	獲獎類別	成果名稱	獲獎人
2019年	國家自然科學一等獎	撓曲電材料和結構的力電耦合理論及套用	申勝平，梁旭
2019年	陝西省技術發明一等獎	重型燃氣輪機熱障塗層製備關鍵技術與評價方法及套用	王鐵軍
2019年	中國機械工業科學技術二等獎	星載大口徑超高精度金屬網天線技術及套用	徐明龍
2019年	第七屆中華優秀出版物獎	先進燃氣輪機設計製造基礎專著系列（7冊）	王鐵軍
資料來源：

人才培養

學科建設

• 學科體系

據2023年8月實驗室官網數據，實驗室有博士後科研流動站2個，一級學科博士學位授權點2個，一級學科碩士學位授權點2個。

博士後科研流動站：力學、航空宇航科學與技術

一級學科博士學位授權點：力學、航空宇航科學與技術

一級學科碩士學位授權點：力學、航空宇航科學與技術

• 重點學科

據2023年8月實驗室官網數據，實驗室有國家二級重點學科1個。

國家二級重點學科：固體力學

教學建設

• 培養數據

實驗室培養了美國科學院和工程院院士鎖志剛（1985屆），美國科學院和工程院院士、中國科學院外籍院士高華健（1982屆）。2019年度，實驗室在校碩士生313名、畢業50名；在校博士生204名、畢業41名；在站博士後63名、進站17名、出站39名。截至2023年3月，實驗室學生獲SAE飛行器設計挑戰賽世界總冠軍、網際網路+大學生創新創業大賽金獎等，入選2020年度中國大學生年度人物等。

• 教學成果獎勵

截至2023年3月，實驗室獲國家教學成果二等獎、省教學成果特等獎、王寬誠育才獎、王寬誠青年學者獎等。

時間	獎勵名稱	成果名稱	獲獎人
2015年	陝西省教學成果特等獎	集一流隊伍、建一流基地、創一流環境，培養一流力學人才	王鐵軍、李躍明、吳瑩、殷民、侯德門、張亞紅、胡淑玲、陳玲莉、陳振茂、趙挺
2018年	國家級教學成果二等獎	集一流隊伍、建一流基地、創一流環境，培養一流力學人才	王鐵軍，李躍明，吳瑩，殷民，張亞紅，申勝平，胡淑玲，陳玲莉，陳振茂，徐志敏，劉書靜，侯德門，田征
資料來源：

合作交流

據2023年8月實驗室官網數據，實驗室與清華大學、北京大學、哈爾濱工業大學等中國國內高校，中國科學院力學研究所、中國航天科技集團有限公司、中國航天科工集團有限公司、中國兵器工業集團有限公司、中國航空工業集團有限公司、中國航空發動機集團有限公司、中國核工業集團有限公司、中國廣核集團有限公司、東風汽車集團有限公司、中國工程物理研究院等中國國內科研院所開展了合作研究；在國際交流上與美國、英國、日本、德國等國家的大學和研究機構建立了交流與合作關係。

文化傳統

• 徽志

實驗室徽志以英文字母“V”“S”串聯組成，“V”代表Vibration（振動），“S”代表Strength（強度），表明實驗室主要研究內容為機械結構強度與振動。

徽志

現任領導