张国续,金星娱乐城-金星官网
机械电子工程专业2022级硕士研究生,汉族,群众。曾获西电学业二等奖学金,专注于学科前沿,围绕电子设备寿命预测和燃料电池损伤开展研究,在工程技术一类贡献度高水平期刊International Communications in Heat and Mass Transfer以第一学生作者发表论文1篇,在 Applied Thermal Engineering期刊以学生第二作者发表论文1篇,申报国家发明专利1项(已公开),在2023年中国工程热物理学会多相流学术会议发表论文 1篇。

本固枝荣,硕果累累
树欲长,必先固其根;科研欲成,必先固其基。做科研如同栽种小树苗,只有将学术基础深深扎根于坚实的土壤中,科研之树才能枝繁叶茂,最终结出丰硕的果实。作为一名工科研究生,数理基础是学术的根基,只有打好这一基础,才能在学术的道路上行稳致远。
在研一上学期刚开始接触数值计算科研时,由于对相关专业课程如数值传热学、工程有限单元法、工程优化、数理基础等了解不深,导致在使用有限元进行计算和分析时常感到困惑。然而,经过一段时间的深入学习,我逐渐克服了曾经困扰我的数值仿真原理和结果分析问题。这让我深刻体会到段院士在机电耦合课程中所讲的:“如果不懂基础,你将会受制于许多问题。”例如:稳态传热方程中不包含密度,因此计算时不需要设置材料的密度;设置传热计算的边界条件是为了保证有限元方程组的系数矩阵满秩,从而确保方程有唯一解;偏微分方程中的对流项、扩散项的离散格式、收敛性及其理论基础;求解器的全耦合和分离式及与之相关的牛顿、自动牛顿和高度非线性牛顿求解方法等背后的数值原理。在参加2023年中国工程热物理学会多相流学术会议时,我有幸与来自知名院校的博士生交流心得,深切感受到他们对基础理论的深入理解。许多优秀的博士生通过编程语言进行数值模拟计算,这要求他们对有限元/有限体积方法有着非常深入研究。向这些优秀学者学习,不断充实自己的学术基础,是我不断追求的目标。
知行合一,行稳致远
知行合一,这一思想源自于明代伟大的哲学家王阳明(被誉为千古第一完人)。他认为,知是行之始,行是知之成,知与行应当紧密结合,不能分离。马克思主义辩证法中提到,世间万物存在普遍的联系,各种事物和现象之间相互作用、相互影响。因此,知行合一这一伟大的思想理念可以在学术研究中发挥重大作用。记得研一下学期在李老师讲授的计算结构力学与疲劳分析这门课中,老师热情地分享了一个关于知与行关系的工程中经典案例:某企业研究人员计算得到的管路部件应力极大,远超过管路的屈服极限,导致计算的疲劳寿命特别低,研究人员苦索无果后,最终找到李老师查看分析报告。李老师敏锐的发现,计算模型中的材料本构方程是线性的,根本不符合材料的实际本构模型,正常材料在小应变时是线性的,大应变时是非线性的;结果的不合理来源于材料的本构方程的错误。李老师告诉我们如果计算结果有问题,即由“知”得到的“行”有问题,那么很可能是我们此时的 “知”有误。此刻就需要我们根据结果反推前面的计算过程中哪些流程是自己不太熟悉,不断查缺补漏,反思总结,直至得到合理的结果。在数值模拟中,许多错误都是因为出错的地方自己不了解,觉得出错的地方就应该是那样引起的。
与此同时在自己动手做科研的时候,知行合一同样可以帮助我们快速定位问题的原因,少走很多弯路。在模拟燃料电池实际工况时,得到的极化曲线可以很好的反应电池性能,也可以反应模拟时使用的参数。然而,模拟电池时输入参数通常有数百个,如果不能有效分析哪些参数影响我们要分析的结果,调试模型的时间成本将大大增加。比如极化曲线第三阶段电流密度下降较快是由于氧气浓度过低引起电化学反应变慢进而使电池输出性能过低,如果模拟结果和实验对照文献数据存在较大的偏差,就需要查看对应影响因素的知识点,查缺补漏,直至确保理解每一个参数如何影响结果,根据得到的结果反推相应的输入参数。在调试大型模型的时候,如果模型的运行时间较长,那么就需要化繁为简,简化维度和流程。如果简化的小模型得到的结果不合理,那么大型模型的结果也不会理想,大型模型和小型模型的“知”是相同的,只有逐步掌握不懂的“知”,那么“行”的结果才会逐渐改善。
创新向前,勇攀高峰
人类文明的不断进步来源于我们不满足于现状、不断探索新的事物,在查阅大量的文献之后,我们会发现前人的研究中往往存在一些不足,激励我们不断前行,拓宽人类的知识面的广度和深度。在电子设备疲劳寿命预测方面,前人的研究通常假设焊点性能不随工作时间的变化,然而在实际工作过程中,焊点随着工作时间的增加会不断形成空洞,导致力学和热力学等其他性能下降。基于这一思路,对焊点动态性能和疲劳寿命开展研究,得到的结果更符合实验结果和实际情况,相关成果已发表在中科院二区期刊。在燃料电池的工作过程中,振动、冲击等动载荷不可避免的影响电池的性能、耐久性和寿命。然而前人在此领域的数值模拟研究较为匮乏。基于这一背景,我们深入探讨电池在动载荷下组件损伤、电池性能衰减等问题,相关成果已发表在中科院二区期刊。
在不断探索知识过程中,我深知导师的悉心指导和母校提供的良好平台是不可或缺的,母校和导师的帮助如同催化剂,助力我们更好的开展科研工作,并为课题组、母校、社会和国家做出应有的贡献。
导师贾斐寄语
张国续同学在学术研究中具备扎实的理论基础与出色的实践能力,展现出敏锐的思维和强烈的求知欲,他踏实认真、富有责任感,展现了优秀的科研潜力。希望他在未来继续保持进取之心,不断创新、不断向前。