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力学与航空航天工程系王建春副教授荣获中国力学学会青年科技奖

2025-07-23 15:14

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7月19日,2025中国力学大会在长沙国际会议中心开幕。本届大会由中国力学学会联合国防科技大学等三所高校共主办,以"智赋创新力擎未来"为主题,汇聚近5000名力学领域专家学者。开幕式揭晓了中国力学学会系列奖项,包括周培源力学奖、中国力学学会科学技术奖、中国力学学会青年科技奖等多个重要奖项旨在表彰力学领域取得突出成就的科研工作者,激励广大力学工作者开拓创新、勇攀高峰。我系王建春副教授荣第十九届中国力学学会青年科技奖(全国共10人获奖),并在流体力学分会场做了题为“数据和物理驱动的湍流神经算子方法”的学术报告。


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在会议报告中,王建春介绍了傅里叶神经算子、Transformer神经算子和物理信息神经算子在三维湍流快速预测问题中的应用。傅里叶神经算子通过傅里叶变换将全局的卷积运算转化为波数空间上的局部乘积运算,提升了该方法对湍流场的多尺度动力学特征的解析能力。Transformer神经算子采用轴向分解策略显著降低了自注意力机制的计算复杂度。进一步将串行轴向注意力机制改进为并行轴向注意力机制,显著降低了训练误差和测试误差。物理信息神经算子通过将大涡模拟方程作为物理约束嵌入损失函数,无需流场数据就能训练得到湍流的快速预测模型。进一步,通过使用一组流场数据,物理信息神经算子能够自动优化大涡模拟方程中的亚格子模型的系数。在各向同性湍流、自由剪切湍流、槽道湍流及周期山流动等问题中,神经算子方法在相同网格条件下具有比传统大涡模拟方法更高的计算精度和计算效率。

中国力学大会由中国力学学会于2005年发起并主办,每两年举办一次,现已成为国内力学界规模最大、综合性最强、影响力最大的学术会议。本届大会将聚焦力学前沿应用,重点展示力学研究在解决实际工程问题中的创新成果,着力促进力学理论与产业实践深度结合,为全国力学及相关领域科技工作者、产业从业者搭建开放共享、协同创新的学术交流平台,为力学学科高质量发展注入新的创新动能。

 

王建春简介

南方科技大学工学院力学与航空航天工程系,副教授。在2007年和2012年毕业于北京大学工学院,分别获得学士学位和博士学位。2012年至2016年分别在北京大学、普林斯顿大学和名古屋工业大学开展博士后研究工作。2016年9月入职南方科技大学力学与航空航天工程系。主要研究方向包括湍流的数值模拟和流动机理、基于机器学习的湍流模拟方法等。主持了3项国家自然科学基金项目。在PRL、JFM、JCP等领域内主流期刊上发表了110多篇SCI论文。主要学术成果包括:(1)发现了可压缩湍流速度场与热力学量谱的标度律动能、温度与熵的级串现象,揭示了压缩性对级串过程的影响机理2)揭示了高超声速湍流平板边界层中压缩性对流动结构及动能传输的影响机理、壁面摩阻与热流的主导因素,并阐明了转捩过程中摩阻与热流过冲现象的内在机制。(3)针对传统湍流大涡模拟方法在精度上的局限性,发展了基于人工神经网络的亚格子模型,显著提升了湍流统计量与流动结构的预测精度。(4)针对传统计算流体力学方法在计算效率上的瓶颈,提出了基于神经算子的湍流快速预测模型,在相同网格下预测速度比传统方法提升了十倍以上,同时能更精确地预测湍流统计量与流动结构。