2021年6月6日15：30，由西安建筑科技大学力学技术研究院（IMT）开展的力学家访谈，在IMT成功进行。本期访谈的嘉宾是西北工业大学杨智春教授。
力学家访谈源于对力学家的致敬，希望以访谈的形式请他们分享自己的学术成果、科研心得、新思想，以此激励学生的科学研究激情。采访内容如下：
访谈掠影
问：随着科学技术的发展，工程结构设计也越来越精细。对于结构的可靠度而言，动载荷的确定尤为重要。动载荷如何确定也是个棘手的问题。请问您对此的看法如何？
答：说到动态载荷就要说到动载荷的频谱。如果动载荷的频率和结构的固有频率相近就会产生共振。所以要确定动载荷，除了确定动载荷的幅值，更重要的是要知道动载荷的频谱。在每个频率上它的幅值各不相同。我们平时有句话叫“心里有谱”，在这个问题上指的就是频谱。有了频谱我们就能对动载荷做到“心中有数”。动载荷在实际中有可能难以测量，但响应是可以测量的，通过响应进而可以反过来识别动载荷。这就是结构动力学领域的动载荷识别问题。
问：对于飞行器而言，壁板颤振现象是非常普遍的，并且壁板颤振是个非常重要的问题。您能说说壁板颤振对于飞行器的影响有哪些，以及壁板颤振分析的主要是哪些？
答：高超声速飞行器有些是要靠机身产生一部分升力，其机体结构表面有很多接近于平板或曲板的部分，不是我们常见的圆柱壳了。这种板在高超声速流场中由于流固耦合的作用，可能会产生颤振。在这种情况下板一般是力学处理成四边固支的，不会像悬臂机翼那样产生大幅值振动，而是在幅值升高后会产生几何刚度，其为非线性振动问题，幅值有限。但是壁板颤振容易产生疲劳问题。我们主要研究壁板颤振的边界问题，即达到多少速度后会发生颤振；或改变壁板结构的参数，使颤振速度（通常称为颤振边界）高于实际飞行的速度；还有研究发生壁板颤振问题后我们如何抑制它，不让其振动过大，处于疲劳极限的下方。并且颤振颤振问题不止出现于飞行器中，比如，高速列车的车厢外壁板也可能会产生相似现象。
问：在结构工程有限元模型中，建立一个较高质量的结构动力学有限元模型是解决目标问题的关键。您能说说传统结构动力学有限元模型有哪些缺点，以及如何改进吗？
答：在航空结构设计时，都会有一个比较精细的静力学模型，但这个模型不包括质量（惯性）参数。倘若我们想做动力学问题，可以直接在静力学模型中赋予质量（惯性）参数，那么这个由静力学模型直接转化得到的动力学模型，再很多情况下会是不合理的。所以我们结构动力学模型和静力学模型是不一样的，直接使用静力学模型进行动力学特性计算，容易出现模态不合理等情况，所以建立静力学模型和建立动力学模型过程中会使用不一样的方法。在航空方面，我们倾向于重新建立等效的动力学模型，不一定会考虑静力学受力情况。比如，我们可能会把机翼简化为一个梁，只要其频率振型与原型结构一致即可，称为动力学特性等效。还有一项工作称为动力学模型修正，刚建立的模型不一定能够准确反映真实结构的动力学特性，我们会根据原型结构的实验数据对模型进行动力学有限元修正，使其计算的动态特性与实验结果一致。这项工作也称为结构动力学有限元模型修正或模型确认。
问：您在研究生阶段是否因为科研方面的困难而陷入过迷茫之中，您是如何克服的呢？
答：坦率说我没有迷茫过，我有幸有好老师帮我解决疑惑。但我的学生中有人迷茫过，而且经历了“迷茫-焦虑-加油干-豁然开朗-临近毕业却没有时间继续科研”这几个阶段。我觉得适当焦虑是个正常现象，他会促使你努力学习，从而尽快找到突破口。。如果研究生学习阶段像看电影那样轻轻松松就结束了，那可能得不到好结果，所以适当紧张焦虑真的很正常。
撰稿人：张一
校对：李权威
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