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

力學(xué)研究所的主要研究方向包括微尺度力學(xué)與跨尺度關(guān)聯(lián)、高溫氣體動力學(xué)與跨大氣層飛行、微重力科學(xué)與應(yīng)用、海洋工程、環(huán)境、能源與交通中的重大力學(xué)問題、先進制造工藝力學(xué)、生物力學(xué)與生物工程等。

截至2015年3月,研究所有中國科學(xué)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(xué)科博士點、碩士點個1個,二級學(xué)科博士點、碩士點各4個。

中文名

中國科學(xué)院力學(xué)研究所

主管部門

中國科學(xué)院

別名

中科院力學(xué)所(IM CAS)

組織性質(zhì)

綜合性國家級力學(xué)研究基地

成立時間

1956年

注冊地址

北京市海淀區(qū)北四環(huán)西路15號

外文名

Institute of Mechanics, Chinese Academy of Science

專職院士

中國科學(xué)院7人 中國工程院1人

博士后點

1個

博士點

一級學(xué)科1個 二級學(xué)科4個

碩士點

一級學(xué)科1個 二級學(xué)科5個

名人

錢學(xué)森

現(xiàn)任所長

秦偉

歷史沿革

建所初期

1953年底,中國科學(xué)院在數(shù)學(xué)研究所內(nèi)組建力學(xué)研究室,錢偉長任主任,進行固體力學(xué)和流體力學(xué)研究。

1955年10月,錢學(xué)森回國,在他主持下對力學(xué)研究的基本方向進行了研討。

“中國科學(xué)院關(guān)于成立力學(xué)研究所”的申請

1956年1月5日,中國科學(xué)院院務(wù)會決定組建力學(xué)研究所,報國務(wù)院審批。1月16日,國務(wù)院副總理陳毅元帥親筆批復(fù),力學(xué)研究所正式成立。在所長錢學(xué)森、副所長錢偉長的規(guī)劃下,設(shè)置了彈性力學(xué)、塑性力學(xué)、流體氣體動力學(xué)、自動控制及調(diào)節(jié)理論、運籌學(xué)、化學(xué)流體力學(xué)和物理力學(xué)等研究組。

1958年,確定了力學(xué)所的方向任務(wù)為“上天、入地、下海、為國民經(jīng)濟建設(shè)服務(wù)”四個方面,并成立了上天設(shè)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(shè)計院。

1959年6月14日,錢學(xué)森向中科院提出《關(guān)于在中國科學(xué)院配合國防需要開展火箭技術(shù)探索性研究的意見》報告,獲得中科院批準后,力學(xué)所于1959年11月成立二部,分別從事高速氣動力學(xué)、高溫強度、液體推進劑及燃燒、試驗設(shè)備設(shè)計和測量儀表等問題研究和裝置研制。

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(xué)所參與了國家科委組織的學(xué)科規(guī)劃修訂工作,其中力學(xué)規(guī)劃包含20項內(nèi)容。

兩彈一星

1963年5月,力學(xué)所接受國防科委21所委托的“沖擊波測壓計力學(xué)性能的標定”任務(wù)。

1964年,力學(xué)所承擔(dān)中程導(dǎo)彈彈頭燒蝕防熱問題的研究,定名為28#任務(wù)。2月,中國科學(xué)院黨組決定,利用懷柔基地已建成的有關(guān)火箭發(fā)動機試驗設(shè)備,自行研制氫氧發(fā)動機,為中國長征火箭第三級動力采用氫氧火箭發(fā)動機方案進行了成功預(yù)研。7月,懷柔基地改稱為力學(xué)所分部,承擔(dān)科學(xué)院下達的氫氧發(fā)動機研制任務(wù)。

1965年5月,中央專委決定由科學(xué)院研制地對超低空導(dǎo)彈(代號541)。7月,科學(xué)院任命楊剛毅為541任務(wù)領(lǐng)導(dǎo)小組組長,郭永懷為總設(shè)計師組組長,541辦公室設(shè)在力學(xué)所。8月,力學(xué)所根據(jù)任務(wù)要求在分部成立201—204室,分別負責(zé)541任務(wù)的彈體總體設(shè)計、發(fā)動機和發(fā)射系統(tǒng)研制、空氣動力及強度的分析和試驗。

1965年2月28日,國防科委召開了反導(dǎo)彈防御系統(tǒng)(640工程)會議。中國科學(xué)院于1965年10月5日正式向力學(xué)所、物理所、電子所和地球物理所下達640-5任務(wù),并確定由力學(xué)所抓總。

1965年—1967年,力學(xué)所在懷柔分部建立爆炸場,進行了大量系統(tǒng)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(guī)律,向國防科委21所提供了系統(tǒng)完整的資料。

1965年,中央專委決定以中國科學(xué)院為主研制第一顆人造衛(wèi)星。1966年1月,“651”設(shè)計院在力學(xué)所正式成立,郭永懷、楊剛毅參加領(lǐng)導(dǎo)工作,承擔(dān)衛(wèi)星本體結(jié)構(gòu)設(shè)計及試驗、溫度控制與熱試驗、偵察衛(wèi)星回收方案三個方面的調(diào)研工作。

文革時期

1967年10月,中央批復(fù)了國防科研體制調(diào)整方案后,力學(xué)所科研機構(gòu)進行了調(diào)整。

1968年3月,懷柔分部和相應(yīng)的實驗設(shè)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(wù)的人員和相應(yīng)的實驗設(shè)備被七機部二院接管。

1970年9月,高溫氣體組、激波管風(fēng)洞組和F2風(fēng)洞組的人員和相應(yīng)的實驗設(shè)備被成字131部隊接管。

1970年7月,力學(xué)所軍管結(jié)束,又恢復(fù)由科學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)。

1972年7月,力學(xué)所下放,實行北京市和科學(xué)院雙重領(lǐng)導(dǎo),隨后又改稱為北京力學(xué)所。

1977年以后,相繼開展了全國自然科學(xué)規(guī)劃和力學(xué)學(xué)科規(guī)劃等工作,力學(xué)所的各項工作逐步調(diào)整恢復(fù)。

改革開放

1978年1月1日,經(jīng)國務(wù)院批準,力學(xué)所回歸中國科學(xué)院建制。

研究所風(fēng)貌

1982年,明確以應(yīng)用基礎(chǔ)研究為主,加強推廣等原則,著手開展海洋工程力學(xué)、地球物理流體力學(xué)、能源、工業(yè)中爆炸災(zāi)害四個新領(lǐng)域工作。

1984年2月,確定了優(yōu)先發(fā)展能源、海洋工程、工業(yè)新技術(shù)和傳統(tǒng)工業(yè)的改造項目等。

1986年12月,中國科學(xué)院海洋工程科學(xué)技術(shù)研究中心成立,辦公室設(shè)在力學(xué)所。

1988年1月,根據(jù)“加快步伐、建立科研新體制”的方針,確定能源開發(fā)和節(jié)能技術(shù)中的力學(xué)問題;新材料、新工藝、新技術(shù)中的力學(xué)問題;環(huán)境和國土整治;高技術(shù);基礎(chǔ)性研究等五個科研工作方向。6月,中國科學(xué)院正式批準成立非線性連續(xù)介質(zhì)力學(xué)開放實驗室(LNM)。

1989年12月,確定科研的五大方向為:材料科學(xué)技術(shù)中的力學(xué)問題,能源科學(xué)技術(shù)中的力學(xué)問題,環(huán)境科學(xué)技術(shù)中的力學(xué)問題,高技術(shù)中的力學(xué)問題,力學(xué)基礎(chǔ)研究。

1994年4月,確立了7個研究領(lǐng)域:非線性連續(xù)介質(zhì)力學(xué),高速高溫氣體動力學(xué),微重力科學(xué),環(huán)境力學(xué),材料工藝力學(xué),海洋工程力學(xué),爆炸力學(xué)。12月,中國科學(xué)院正式批準成立高溫氣體動力學(xué)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(xué)所通過專家評議,認定為基礎(chǔ)研究基地型研究所。[1]

科研條件

設(shè)施資源

??科研設(shè)備

據(jù)2016年9月研究所官網(wǎng)顯示,力學(xué)所擁有復(fù)現(xiàn)高超聲速飛行條件激波風(fēng)洞、高速列車動模型實驗平臺、油氣水三相流模擬實驗裝置、微重力落塔、流固土耦合力學(xué)實驗系統(tǒng)平臺、激光制造工藝力學(xué)實驗研究系統(tǒng)、JF10氫氧爆轟高焓激波風(fēng)洞、納米薄膜光譜成像儀等特色科研裝備;研究所公共技術(shù)服務(wù)中心擁有系列材料試驗機、納米力學(xué)測試系統(tǒng)、透射/掃描電子顯微鏡、PIV測試系統(tǒng)、系列高速攝像機、一級輕氣炮與霍普金森桿、激光智能制造平臺、高能沖擊磁控濺射等離子體發(fā)生與成膜控制平臺、航天有效載荷熱力環(huán)境試驗平臺及微重力落塔等大型科研儀器設(shè)備和配套實驗平臺。

??館藏資源

中國科學(xué)院力學(xué)研究所圖書館1956年由首任所長錢學(xué)森先生創(chuàng)建。據(jù)2016年9月研究所官網(wǎng)顯示,圖書館館藏文獻以固體力學(xué)、流體力學(xué)、爆炸力學(xué)、巖土力學(xué)、生物力學(xué)、熱學(xué)-力學(xué)、能源和環(huán)境中的力學(xué)、流變學(xué)等為主,也適當搜集了相關(guān)學(xué)科(如數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、技術(shù)科學(xué)、電子學(xué)等)書刊。共有外文圖書18600余冊,中文圖書17000余冊,中文刊合訂本5800余冊,西文、日文、俄文期刊合訂本25000余冊。中文現(xiàn)刊50余種,外文現(xiàn)刊60余種,報紙16份。多種力學(xué)類核心期刊收藏齊全。資料室收藏學(xué)位論文、博士后出站報告和內(nèi)部資料等。

力學(xué)所開通了ISI Web of Knowledge、Elsevier、Springer等30余種網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫,并與中國科學(xué)院國家科學(xué)數(shù)字圖書館、國家科技圖書文獻中心建立了全文傳遞服務(wù)。中西文圖書和期刊可全天候網(wǎng)絡(luò)查詢。研究所與國內(nèi)有關(guān)大學(xué)、科研院所建立了館際互借關(guān)系。

科研部門

截至2015年3月,力學(xué)所有3個國家重點實驗室,3個中國科學(xué)院重點實驗室,3個中國科學(xué)院研究中心,1個國際力學(xué)中心。

國家重點實驗室:

非線性力學(xué)國家重點實驗室、高溫氣體動力學(xué)國家重點實驗室、國家微重力實驗室

中國科學(xué)院重點實驗室:

中科院流固耦合系統(tǒng)力學(xué)重點實驗室、先進制造工藝力學(xué)重點實驗室、臨近空間飛行力學(xué)與應(yīng)用重點實驗室

中國科學(xué)院

研究中心:中國科學(xué)院高超聲速科技中心、中國科學(xué)院先進軌道交通力學(xué)研究中心、中國科學(xué)院海洋工程中心

國際力學(xué)中心

:北京國際力學(xué)中心

力學(xué)所研究中心

:生物力學(xué)與生物工程研究中心、材料與力學(xué)研究中心

與企業(yè)聯(lián)合建立研究機構(gòu)

:沖擊動力學(xué)工程研究中心、發(fā)動機科學(xué)與工程聯(lián)合實驗室

人員編制

截至2015年3月,力學(xué)所有中國科學(xué)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(xué)院“百人計劃”入選者19人、國家杰出青年科學(xué)基金獲得者11人。

中國科學(xué)院院士

:錢偉長、郭永懷、錢學(xué)森、吳仲華、談鎬生、李敏華、林同驥、鄭哲敏、俞鴻儒、吳承康、白以龍、胡文瑞、李家春、王自強

中國工程院院士

:錢學(xué)森、鄭哲敏

美國工程科學(xué)院外籍院士

:鄭哲敏

國家:鄭仰澤

中國科學(xué)院“百人計劃”

: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、魏宇杰、張?zhí)┤A、申義慶、蘇業(yè)旺

國家杰出青年科學(xué)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、魏宇杰、張?zhí)┤A、陳少華

??注:上述帶外框的為已過世。[2]

科研成就

科研成果

據(jù)2016年9月研究所官網(wǎng)顯示,研究所共發(fā)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(xué)國家重點實驗室在剪切變形局部化(剪切帶)方面建立了材料熱塑剪切變形的控制方程,得到了剪切帶形成的失穩(wěn)判據(jù),并從理論上預(yù)測了剪切帶特征寬度,揭示了剪切帶的形成和演化機制。針對微損傷演化導(dǎo)致的材料失效問題,提出了跨尺度的統(tǒng)計細觀損傷力學(xué)理論框架,建立了微損傷密度的演化方程和相應(yīng)的解,揭示并實驗驗證了損傷破壞非線性行為的重要普適性特征,為非均勻脆性材料的災(zāi)變預(yù)測開辟了新的途徑;在國際上嚴格建立了可壓縮塑性應(yīng)變梯度理論和不含高階應(yīng)力的應(yīng)變梯度理論,獨創(chuàng)地建立了適合應(yīng)變梯度理論的有限元方法,提出了預(yù)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(xué)行為建立了基礎(chǔ),對應(yīng)變梯度理論的發(fā)展和廣泛應(yīng)用起了核心推動作用。

高溫氣體動力學(xué)國家重點實驗室研制成功的兩種爆轟驅(qū)動激波風(fēng)洞技術(shù)是激波風(fēng)洞技術(shù)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(jié)果為國防預(yù)研項目提供了重要數(shù)據(jù),獲得了十·五國防重大預(yù)研項目和國防973項目首席科學(xué)家的高度評價;激波重構(gòu)式無燒蝕減阻防熱新技術(shù)開拓了臨近空間飛行器熱防護系統(tǒng)研制的新思路并獲得了兩項國家發(fā)明專利授權(quán)。

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(zé)組織并完成實踐8號衛(wèi)星留軌艙系統(tǒng)的微重力科學(xué)實驗,負責(zé)實踐10號科學(xué)實驗衛(wèi)星載荷總體和科學(xué)研究總體、國家載人航天工程二期應(yīng)用系統(tǒng)流體物理分系統(tǒng)的工作。2000-2007年期間在重要學(xué)術(shù)刊物發(fā)表論文374篇,出版專著(章節(jié))12部。完成國家載人航天工程、科學(xué)實驗衛(wèi)星等空間實驗項目11項,并承擔(dān)中國科學(xué)院知識創(chuàng)新工程和大型裝備等項目20余項、國家自然科學(xué)基金重點和面上項目20余項以及其它研究項目5項,項目經(jīng)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(wèi)星計劃、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劃、3項空間實驗列入微重力火箭計劃。

2017年1月5日,復(fù)現(xiàn)高超聲速飛行條件激波風(fēng)洞實驗技術(shù)項目榮獲技術(shù)發(fā)明獎二等獎。

學(xué)術(shù)刊物

??《力學(xué)學(xué)報》

《力學(xué)學(xué)報》由首任主編錢學(xué)森等創(chuàng)刊于1957年,由中國科學(xué)院主管、中國力學(xué)學(xué)會和中國科學(xué)院力學(xué)研究所主辦?!读W(xué)學(xué)報》是力學(xué)學(xué)科的綜合性學(xué)術(shù)刊物,報道在理論和應(yīng)用力學(xué)所有領(lǐng)域里,在理論、方法和實驗方面的研究進展。學(xué)報提供四個欄目:特邀論文、全文、快報、對近期在該刊發(fā)表論文的討論。

??《力學(xué)進展》

《力學(xué)進展》是由中國科學(xué)院主管,中國科學(xué)院力學(xué)研究所和中國力學(xué)學(xué)會聯(lián)合主辦的綜合性學(xué)術(shù)期刊,重點刊登力學(xué)領(lǐng)域的高水平綜述性文章,特別關(guān)注力學(xué)學(xué)科與應(yīng)用的雙向驅(qū)動,被《中國學(xué)術(shù)期刊(光盤版)》、中國知網(wǎng)等全文數(shù)據(jù)庫收錄;主要有譯文、科學(xué)基金、動態(tài)、簡評、論文等欄目。[3]

人才培養(yǎng)

學(xué)科建設(shè)

截至2015年7月,研究所擁有1個博士后流動站、1個一級學(xué)科博士學(xué)位點、4個二級學(xué)科博士學(xué)位點、1個一級學(xué)科碩士學(xué)位點、5個二級學(xué)科碩士學(xué)位點、1個專業(yè)學(xué)位碩士點。

博士后科研流動站

:力學(xué)

一級學(xué)科博士學(xué)位授權(quán)

點:力學(xué)

二級學(xué)科博士學(xué)位授權(quán)點

:一般力學(xué)與力學(xué)基礎(chǔ)、固體力學(xué)、流體力學(xué)、工程力學(xué)

一級學(xué)科碩士學(xué)位授權(quán)

點:力學(xué)

二級學(xué)科碩士學(xué)位授權(quán)

點:一般力學(xué)與力學(xué)基礎(chǔ)、固體力學(xué)、流體力學(xué)、工程力學(xué)、材料學(xué)

碩士專業(yè)學(xué)位授權(quán)點

:材料工程

教學(xué)建設(shè)

據(jù)2016年9月研究所官網(wǎng)顯示,研究所設(shè)有中國科學(xué)院與發(fā)展中國家科學(xué)院院長獎學(xué)金、郭永懷獎學(xué)金、劉永齡獎學(xué)金、中國科學(xué)院朱李月華獎,參與中國科學(xué)院大學(xué)生創(chuàng)新實踐訓(xùn)練計劃等。

截至2014年底,共有在學(xué)研究生346人(其中碩士生216人、博士生130 人),在站博士后16人。

2005-2009年,共有35名學(xué)生獲得郭永懷獎學(xué)金、11名學(xué)生獲得中國科學(xué)院與發(fā)展中國家科學(xué)院院長獎學(xué)金、5名學(xué)生獲得劉永齡獎學(xué)金、1名學(xué)生獲得中國科學(xué)院朱李月華獎。[4]

文化傳統(tǒng)

形象標識

中國科學(xué)院力學(xué)研究所所徽

所徽中漢字“中國科學(xué)院力學(xué)研究所”為郭沫若先生手書。

所徽中部是“I”和“M”構(gòu)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,象征樸實、勤奮而又積極向上的力學(xué)人;也可理解為中文的“眾”字,象征團結(jié)、奮進的團隊力量;也可看作是一個發(fā)射塔,象征在航天領(lǐng)域等高科技領(lǐng)域勇于攀登、開拓前進的精神。

1956是研究所建立時間。

文化活動

據(jù)2016年9月研究所官網(wǎng)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(xué)、快樂體驗”公眾開放日活動分為“動腦——科普講座”;“動手——制作與操作”;“耳聞——邊參觀邊聽講解”:“目睹——成果展示”四個模塊并行進行。[5]

獲得榮譽

2022年1月,獲2021年度中科院杰出科技成就獎。[7]