社会服务贡献总体情况
西南交通大学力学学科结合本校轨道交通特色，发挥自身疲劳断裂、结构安全的优势，以高层次人才培养为重点，以工程结构安全科学研究为依托，面向西南地区及全国，服务于经济技术建设，并取得重要成效：
1）依托“力学”四川省重点建设一级学科，针对工程结构破坏及安全问题，利用力学基础理论及工程应用研究，结合西南地区特色，密切服务于轨道交通、能源工程和重大装备制造等国家重大工程领域；
2）成为西南地区疲劳、断裂及结构安全、振动与动强度分析的基础研究、工程应用及高层次人才培养的基地，培养了一批优秀的力学专业人才，在国内外力学界享有很高的学术声誉；
3）承办了Compsafe2017国际会议(2017)、全国MTS材料试验学术会议（2020）、全国压电和声波理论及器件应用研讨会（2017）、全国高温材料及强度学术会议（2018）、损伤与断裂力学及其工程应用研讨会（2019）等多次学术会议；作为主持单位制定“GB/T 37782-2019金属材料 压入试验方法强度、硬度和应力-应变关系的测定”国家规范和CSTM行业标准“金属材料强度、应力应变关系的圆环压缩试验方法”；
4）与重点企事业单位（宝钢、武钢、东电、东汽、二重、中物院、中核、中广核、成飞等）紧密合作并解决轨道交通（高速动车组、重载列车）、核能（先进压水堆、快堆实验堆、华龙I号），重大装备（风电、水电、大型压力容器）以及艰险山区基础设施安全等重大工程领域中的力学问题，服务于西南地区及全国经济建设和国防事业。
典型案例
社会服务贡献 |
社会服务贡献总体情况 |
西南交通大学力学学科结合本校轨道交通特色，发挥自身疲劳断裂、结构安全的优势，以高层次人才培养为重点，以工程结构安全科学研究为依托，面向西南地区及全国，服务于经济技术建设，并取得重要成效： 1）依托“力学”四川省重点建设一级学科，针对工程结构破坏及安全问题，利用力学基础理论及工程应用研究，结合西南地区特色，密切服务于轨道交通、能源工程和重大装备制造等国家重大工程领域； 2）成为西南地区疲劳、断裂及结构安全、振动与动强度分析的基础研究、工程应用及高层次人才培养的基地，培养了一批优秀的力学专业人才，在国内外力学界享有很高的学术声誉； 3）承办了Compsafe2017国际会议(2017)、全国MTS材料试验学术会议（2020）、全国压电和声波理论及器件应用研讨会（2017）、全国高温材料及强度学术会议（2018）、损伤与断裂力学及其工程应用研讨会（2019）等多次学术会议；作为主持单位制定“GB/T 37782-2019金属材料 压入试验方法 强度、硬度和应力-应变关系的测定”国家规范和CSTM行业标准“金属材料强度、应力应变关系的圆环压缩试验方法”； 4）与重点企事业单位（宝钢、武钢、东电、东汽、二重、中物院、中核、中广核、成飞等）紧密合作并解决轨道交通（高速动车组、重载列车）、核能（先进压水堆、快堆实验堆、华龙I号），重大装备（风电、水电、大型压力容器）以及艰险山区基础设施安全等重大工程领域中的力学问题，服务于西南地区及全国经济建设和国防事业。 |
案例一 |
工程材料疲劳失效机理及行业标准制定 |
材料的疲劳失效是工程结构所面临的、亟待解决的严重问题。针对典型多种工程材料力学行为的关键科学问题，西南交通大学力学发挥学科优势，开展了一系列扎实的理论和实验研究，形成了系统的理论体系和研究特色，参与制定了部分国家标准和行业标准，研究成果被应用到重要工程结构的安全性和可靠性评价中，产生了重要的科学价值和社会经济意义。代表性的成果包括： 1）建立了棘轮行为的粘塑性循环本构理论体系，发展了耦合损伤的粘塑性循环本构关系，实现了本构关系和疲劳寿命预测模型的统一，揭示了合金材料复杂循环加载条件下的棘轮行为演化特征及合金材料的棘轮-疲劳交互作用机制； 2）基于能量等效原理建立了多种构元不同加载方式下获取材料单轴本构关系、硬度、疲劳性能、断裂韧性的半解析方法，提出了材料硬度与强度以及不同标尺硬度之间的转换关系，发展了含裂纹结构应力强度因子K、J积分半解析求解方法，建立了基于能量等效原理的薄板漏斗试样低周疲劳试验方法； 3）基于压入试验方法开展了材料本构关系和硬度的研究，制定国家标准《GB/T 37782-2019金属材料压入试验方法 强度、硬度和应力-应变关系的测定》和CSTM行业标准《金属材料强度、应力应变关系的圆环压缩试验方法》，成功研制了IMTS-R和IMTS-S两类便携式压入试验仪器。 |
案例二 |
高速铁路关键部件伤损机理及服役行为评估技术 |
中国高铁已进入高质量运用和维护阶段，由车轴、构架、钢轨和制动盘等关键部件伤损引发的安全风险日益严峻。西南交通大学力学发挥学科优势，积极参与针对高速铁路关键部件损伤理论和疲劳失效的研究，研究成果被应用于对关键部件的安全性、可靠性和服役行为的评价中。近年来持续不懈的研究取得了重要学术成果，创造了显著的经济和社会效益。代表性的成果包括： （1）针对伤损表征的定量难问题，发展了全寿命测试新技术，提出了考虑循环塑性累积的疲劳寿命预测模型URFI和适用于任意应力比的疲劳裂纹扩展模型LAPS，构建了高铁关键部件全寿命伤损演化精准表征的理论基础； （2）发展了新型断裂力学计算方法，提出了全寿命伤损演化模型，研发出具有自主产权的高铁关键部件损伤容限仿真和损伤容限软件，突破了准确高效预测大尺寸复杂部件的疲劳伤损及限度的技术瓶颈，构建了“名义应力”+“损伤容限”服役行为两级评估技术，支持了车轴修程修制改革； （3）相关研究共发表高水平论文112篇，授权发明专利12件和软件15件，出版专著3部，获得2019年四川省科技进步二等奖。研究成果有效支撑了铁路行业标准1部、车轴修程修制改革方案评审1项及300-350 km/h动车组制动盘认证产品1项。 |
案例三 |
核反应堆结构力学分析理论及安全评估 |
反应堆结构安全分析技术是确保核电安全运行的关键技术一。西南交通大学力学学科较早地就涉及核结构安全的分析，近年来与国内三大核电集团一直保持着广泛的技术合作，致力于以理论研究和技术服务性的研发服务于国家重要工程应用需求。在反应堆结构安全分析理论及试验技术方面积累了丰富研究经验，解决了多项核电结构的关键技术问题，产生了显著的社会和经济效益。代表性的应用成果包括： 1）发展了反应堆堆内构件的流致振动动态特性计算方法、非定常流体力的数值计算方法、关键部件的流致振动随机响应计算方法，并成功应用于华龙I号、ACPR1000、ACPR50S 等型反应堆堆内构件的实际工程计算分析，指导了工程设计； 2）发展了流固耦合建模理论和计算方法，自主研发了以“地震工况下控制棒落棒过程的数值仿真”和“LOCA+SSE事故工况燃料组件抗震计算”为代表的系列燃料组件性能与安全分析专用软件，突破了国外技术引进的限制，取得了突出的重要工程领域服务贡献。 3）研开发了以“燃料组件结构格架的高温动态屈曲试验装置”、“格架防钩挂试验装置”和“舰载反应堆新型水力缓冲器实验装置”为代表的反应堆关键结构试验装置和实验方法，完成了相应的工程试验任务，获得的试验数据有利地支持了燃料组件结构的安全分析和评估。 |
案例四 |
场辅助烧结技术与高新设备开发与转化 |
高性能材料与先进制造工艺研究团队，长期致力于发展具有完全自主知识产权和国际领先水平的新材料工艺设备，开发了高性能金属、陶瓷和复合材料的新型生产工艺；团队积极科研成果的产品转化，实现专门实用设备技术开发和成果转化上的突破，获得了显著的社会和经济效益。代表性的成果包括： 1）发现了多场耦合作用新机制，借助电液伺服振荡加压装置调节施加压力的振荡频率和幅度，通过振荡力场-热场-电场的耦合作用，促使颗粒重排，加速体积收缩，达到迅速致密化的目的，有效提高烧结体的力学性能，提升了材料的弯曲强度、断裂韧性等指标； 2）依托多场耦合作用新机制，研发了高性能金属、陶瓷和复合材料的新型生产工艺。该生产工艺打破了国外放电等离子烧结设备的市场垄断地位，满足硬质合金、粉末冶金和工程陶瓷等行业对高性能烧结装备的迫切需求，可广泛地服务航空航天、高端装备制造和核能等产业； 3）开发了OPS系列多场耦合实验系统，可实现真空烧结、气氛烧结、热压烧结、电场辅助烧结和振荡热压烧结等多重功能，实现了专门实用设备技术开发和成果转化上的突破。西安交通大学、郑州大学和郑州航空工业管理学院等单位已经引进了相关产品，并用于场辅助烧结技术的研究和高性能结构材料开发。 |
案例五 |
工业结构力学计算和结构优化设计 |
西南交通大学力学学科一直积极参与各类工业结构力学计算和设计的相关科研工作，与东方电机集团中、航成都飞机工业（集团）等多家科研、企业单位建立了广泛的科研合作关系。以校企联合的方式成立联合研究和开发团队，针对关键的技术问题进行科研攻关，形成了具有完全自主知识产权的产品的技术方案，实现相关产品从设计到生产的国有化。代表性的成果包括： 1）与东方电气集团开展实质性合作，对技术人员全面系统培训，培训内容包括弹性力学、振动力学、复合材料力学、有限元方法、力学计算软件应用等风电结构计算及设计所需要的力学知识，培养了大批技术骨干，对引进的全套产品进行解剖分析，联合研发新产品，对已有的产品进行优化设计，降低了产品研发成本； 2）针对风电设备的一些关键重要部件，如风力复合材料叶片、机舱罩、轮毂罩、齿轮轴系、齿轮箱、叶片模具等进行了系统分析研究，对影响结构安全的设计和加工提出了指导性建议，形成了基于结构力学计算结构优化计算标准化流程，研制开发了相关结构计算专用程序， 协助企业发开了具有自主独立知识产权的一系列知名产品，形成具有核心竞争力的国际品牌。 3）与中航成都飞机工业（集团）公司合作，参与到国产大飞机结构框制造的科研攻关，实现了结构框喷丸工艺的高精度制造技术，研发了相关工艺仿真调控平台和制定了喷丸精密制造技术工艺规范，成果能够大幅度缩短结构框新产品的工艺研究时间、减少试验件的数量、提升加工质量和稳定性，为C919及C929等国产大飞机结构框喷丸精密制造提供了技术支持。 |
