由国家自然科学基金委员会数理科学部和开云棋牌官方 实验力学专业委员会联合主办，天津大学和北京理工大学联合承办的“第三届全国实验力学青年学者学术研讨会”于
2014
年
5
月
10 -11
日在天津市政协俱乐部召开。
会议开幕式上，天津大学李家俊校长致词并对与会代表表示欢迎，国家自然科学基金委员会数理科学部孟庆国副主任介绍了全国实验力学青年学者学术研讨会的起源、要求及发展状况。最后，国家自然科学基金委员会主任杨卫院士作了重要讲话。在讲话中，杨卫院士对中国力学未来的发展前景提出三点看法：第一、力学的希望在于青年；他对比了几代华人力学界领军人物在国际力学界的地位，对青年力学工作者的成长提出了希望。第二、力学的希望在于实验；认为实验力学在软（物质）、韧（超韧超强材料）、湍（流）三方面孕育着新的突破。第三、实验力学的希望在于开放；建议实验力学的发展打破学科、实验手段以及研究问题的限制，以更广阔的视野进行发展。
受本次会议特邀，中国人民解放军国防科学技术大学于起峰院士、北京大学方岱宁院士、天津大学亢一澜教授、北京理工大学胡更开教授等专家做了精彩的大会学术报告。于起峰院士在报告中介绍了自己发展的若干摄像测量学新方法，以及这些方法在新型武器系统飞行测试以及大型结构变形测试中的应用。于院士在报告中结合自己的研究经历提出两点建议：第一，要重视从重大工程中提炼科学问题。工程中有很好的科学问题，提出并解决这些科学问题，是对科学的推进，同时也可以使工程问题得到质的改善。第二，要深入系统地思考问题，仅靠简单的
“
头脑风暴
”
难以形成对问题的深刻的看法。方岱宁院士在报告中提出了几个开放的问题：为什么是材料学家，而不是力学家发明了一些著名的材料力学性能表征的仪器（如原子力显微镜、纳米压痕仪等）？为什么基金委设立的大型科研仪器专项基金项目中，实验力学学者很少申请和获批，为什么偏力学的仪器由其他领域的学者申请并获批？这些问题引发了与会代表的深入思考。报告中他还建议实验力学的青年学者队伍要更加开放，同时每个人在研究中也要更加开放，勇于开拓新方向、尝试新领域。亢一澜教授在报告中介绍了在盾构设计施工中基于海量实验数据的载荷预估方法，以及岩石损伤的测量与识别方法。她强调实验研究要硬技术与软技术相结合，要重视实验数据处理，好的实验数据处理方法可以获得全新的、高质量的实验结果。要把实验数据处理放到与发展新技术新方法同样重要的地位。胡更开教授在报告中介绍了声波和电磁波超材料设计的一些基本思想，以及为了检验这些新设计而搭建的一些实验系统和平台。他指出，以科学问题驱动的实验往往具有很强的创新性，鼓励青年学者勇于创新。同时他还强调青年教师在教学中要重视实验在课程教学中的作用，培养学生对于实验的感觉。
会议期间，来自全国实验力学界的
40
余名青年学者，分别在实验力学新方法、光测力学新进展、国际前沿科学问题的实验力学研究、国家重大工程中的实验力学问题、实验力学仪器研发、实验流体力学等六个主要方向，介绍了各自最新的研究进展和学术成果。
实验力学新方法方面：中国科学技术大学许峰副教授将同步辐射
SR-CT
与光测力学图像处理技术相结合，发展了面向微纳米材料力学研究的新方法，搭建了基于同步辐射光源的高温微波加热系统和微纳米实验力学测试平台，实现了陶瓷、金属材料微波烧结过程的在线观测和实现了高分辨率的材料动态破坏过程在线实验研究。天津大学仇巍副教授将近场与显微拉曼技术引入微纳尺度材料力学性能与行为的实验研究，围绕着基于近场
/
显微拉曼光谱的实验力学测量方法、中的关键科学、技术问题，在近场
/
显微拉曼实验力学表征方法、基于纳米传感的拉曼应变测量方法和低维材料的纳－微－宏观多尺度力学性能研究等方面开展了系统的科研工作。浙江大学王宏涛教授将原位力
-
热加载系统与
TEM
偶联，发展了基于透射电子显微镜的原位实验力学方法并构建了相应的原位
TEM
纳米操纵和力学测试平台。天津大学王志勇副教授围绕着基于太赫兹时域光谱系统实现应力测量开展实验研究，改进了现有
THz-TDS
系统，提出了基于
THz-TDS
系统的应力测量原理与方法，实现了材料内部的应力进行测量。
光测力学方面：青岛理工大学的陈凡秀副教授介绍了基于
DIC
方法对颗粒体系力链展开的实验研究研究；上海大学李凯副教授提出了两种针对动态问题的光学位相解调新方法：广义正则化位相跟踪解调方法以及基于加窗傅里叶滤波和最小二乘的时间序列解调方法，为动态测量的位相解调提供了新的解决途径；北京理工大学马少鹏教授针对工程中常见脆性材料的损伤破坏测量问题，将固体变形中的空间和时间连续性约束引入数字图像相关（
DIC
）方法中，发展了基于非均匀单元网格的
mesh-DIC
方法和时间序列
DIC
方法，并量化分析相机发热、高速启动时差等关键误差源及其修正方法。北京航空航天大学潘兵研究员在数字图像相关方法基础理论和应用研究中，实现了基于双远心成像的高精度数字图像相关测量和基于普适参考试样补偿法的高精度数字图像相关测量，并发展了主动成像数字图像相关测量方法并实现于极端高温环境，还开发了用于桥梁挠度远距离实时现场测量的视频挠度计；同济大学史红健副教授针对曲表面试件的习惯内贸测量，基于多光束数字全息干涉技术发展了三维变形测量方法并已经成功应用于静态测量实验。天津商业大学王怀文教授使用高速摄像机摄取包装材料在冲击载荷下不同变形时刻的图像，并用冲击信号采集系统提取冲击加速度，从而实现了将光测技术应用于包装材料动态缓冲力学性能测试。昆明理工大学许蔚教授以数字体图像相关方法为基础，着力于从数学基础、关键技术、位移
/
应变测量精度、计算参数选择等多个方面解决该方法精度不足、算法复杂和实现困难等问题。国防科学技术大学杨夏副研究员围绕着单幅电子散斑干涉条纹图的相位求取方法，提出了多种条纹方向和条纹密度的估计方法，研究了
ESPI
条纹滤波方法、等值线干涉测量方法以及单幅散斑条纹图的相位求取方法，将成果拓展应用到干涉合成孔径雷达（
InSAR
）数据处理。浙江大学庄国志副教授利用光纤光栅的几何尺寸特征与可以水下传感的特点，从应用研究角度开展了包括三维固体边缘动态应变进行结构动态波传播与模态分析、流固耦合振动问题测量水位和光纤光栅应用于移动荷载监控与主动振动控制等研究工作。
国际前沿科学问题的实验力学研究方面：清华大学李群仰副研究员利用原子力显微镜对厚度仅有若干分子层的多种二维材料样品进行了系统的摩擦性能表征，揭示了这类材料所具有的一系列有趣而奇特的摩擦行为的力学机制。北京理工大学刘刘副教授采用优化设计的全场变形测试方法并配合实验反演
,
确定新型宏观各向异性复合材料的三维非线性本构关系。上海交通大学史熙副教授针对曳引式电梯中的界面摩擦磨损现象开展实验研究，分析了界面摩擦磨损和滑移行为的现象与机理。西北工业大学索涛教授针对绝热剪切带扩展特性而难题，发展了冲击载荷作用下绝热剪切带扩展特性的原位在线测量方法，分析了绝热剪切带的形成机制与扩展特性，及其冲击加载速度和材料微观组织结构对绝热剪切带扩展特性的影响规律。南京航空航天大学王立峰教授基于统计物理方法中的能量均分原理和连续介质力学
Euler
梁模型及
Timoshenko
梁模型，研究了单壁碳纳米管的热激振动。北京交通大学王曦教授针对形状记忆合金的工程应用中的抗疲劳及磨损性能，将激光冲击强化技术用于合金表面改性，面向宏微观变形机制、表面改性效果评估以及主控参量分析等关键科学问题开展实验研究。中国科学院力学研究所许向红副研究员定量表征了陶瓷材料的热震裂纹，分析了材料微结构、热震温度、介质温度和试样尺寸对陶瓷热震裂纹的影响。中国科学技术大学宣守虎副教授对磁流变塑性体在剪切模式和单轴拉伸压缩模式下的磁流变性能进行了系统地表征并研究了磁场、颗粒分布、颗粒含量、温度和溶剂等因素对不同流变行为的影响，发展了电学方法定量表征磁流变塑性体各向异性程度的方法。中山大学郑跃教授通过对上千种不同尺寸及力学载荷条件下的低维铁电材料进行系统研究，发现力学载荷不仅可以调控铁电涡流畴结构及相变，同时可以调控其涡流畴尺寸。
国家重大工程中的实验力学问题方面：清华大学冯雪教授针对极端复杂环境下材料性能测试及失效机理，发展了极端复杂环境针对宏观高温变形测量方法及氧化烧蚀过程动态监测方法和针对微观高温性能表征的高温纳米压痕与高温表面形貌表征方法。华南理工大学刘逸平教授介绍了针对用于机场的飞机拦阻系统的泡沫填充混凝土开展的冲击压剪力学性能的研究，包括开发新的实验平台以及对该材料动静态力学性能的深入分析和优化。西安交通大学张伟旭副教授针对重型燃气轮机热端部件热防护与腐蚀防护的新型热障涂层问题，从发展测试方法入手，以微结构设计为出口，对影响涂层强度的各个因素进行理论分析与实验研究。中国科学院力学研究所仲峰泉研究员，围绕着以机载燃料作为冷却介质的主动冷却方式，通过实验与数值结合的方式研究了超临界态航空煤油湍流流动与传热特性、临界点附近变化过程以及亚、超临界区煤油传热与流动参数迥异的变化规律。
实验力学仪器开发方面，中国科学院力学研究所助理研究员冯义辉针对现有压入断裂测试方法无法从单次压入测试中获得全部分析参量的问题，结合仪器化棱锥压入的能量标度关系和棱锥压入断裂力学模型，发展了一种适用于三种棱锥压头
(Vickers
、
Berkovich
和
cube-corner)
的断裂韧度压入能量测试方法。北京大学李法新研究员基于压电悬臂梁接触共振发展了以局部接触刚度为识别参数的无损检测新方法和系统，适用于薄壁结构和软材料。北京大学裴永茂研究员研制开发了高温微波检测仪器，发展了基于高温微波无损检测原理和表征方法。兰州大学张兴义教授针对超导材料应力许用特性实验研究，构建了适用于高温超导材料应力许用特性研究的实验平台，实现了对超导材料临界电流与变形、磁场以及力磁耦合行为的实验测量，同时具备超导材料电磁稳定性研究功能。
实验流体力学方面，北京航空航天大学高琪副教授通过时间解析的三维速度场测量并引入数值求解流动控制方程的方法，实现了对将实验还原与速度场耦合压力场的测量；国防科学技术大学何霖博士针对可压缩湍流，应用静风洞技术、基于纳米示踪的平面激光散射技术实现了典型超声速湍流的实验研究；中国科学技术大学司廷副教授针对
Richtmyer-Meshkov(RM)
不稳定性，通过发展汇聚激波的产生方法、气体界面生成方法并配合观测手段，开展了平面激波、汇聚激波以及反射激波冲击气泡、气柱、单模、多边形等初始扰动界面的
RM
不稳定性实验研究；中国计量学院计量测试工程学院张火明副教授介绍了张紧式深海系泊系统中系缆在交变张力作用下的失效机理的研究工作。
学术报告完成后，与会专家和青年学者就实验力学发展方向、青年实验力学从业人员的人才培养等方面开展了广泛的讨论。其中，华南理工大学黄培彦教授提出，实验力学研究需开放、百花齐放，也需坚守传统实验力学方向以继续发扬光大；黄老师然后总结了交通领域重大项目中与实验力学有关的若干问题供青年实验力学代表思考。随后，郑跃就理论与实验相结合以及多学科交叉与交流、张伟旭针对国家重大需求中提取科学问题、刘逸平围绕科研工作者与工程人员思维方式和解决问题方式的差异性、索涛就科研仪器共享与自主开发仪器推广、司廷针对实验流体与实验固体的交流合作、赵春旺围绕实验力学研究者学术背景等方面分别发表了各自的观点和希望。
讨论中多次出现热议场面。其中，史熙、李法新、焦敬品围绕实验力学涉及无损检测行业，发展新技术新仪器新标准是应以学者主导还是企业主导展开了争论；仇巍、索涛、王曦等就实验力学与基础学科和工程学科交叉的方式方法、优势劣势等各抒己见；王志勇、冯雪就国内
DIC
研究现状的误区与未来发展的出路不谋而合；许峰、马少鹏、张兴义就实验力学从业队伍中传统实验力学方向的地位进行了热烈讨论。
讨论最后，亢一澜教授做总结性发言，她殷切希望实验力学青年能够互容、互助、互学；能够在想法和观念上不落伍，在工作中关注技术的上游和下游；做实验要动脑、更要苦干实干。
本次会议的最后，由有意举办下届研讨会的单位代表做竞选宣讲，全体代表以无记名形式投票选举。
本次会议深入贯彻了基金委青年学者系列会议的创办宗旨，营造了青年实验力学工作者深入交流、寻求合作的可持续性学术平台。本次会议的成功召开，受益于基金委的全额经费支持、老一辈实验力学领域专家多年来对青年人的培养和会议筹备中的鼎力相助，组委会所有成员对您的支持致以衷心的感谢！
