2021年7月2日16：00，“金属增材制造数值模拟与仿真”学术报告在西安建筑科技大学力学技术研究院线下和腾讯会议线上同时举办，主讲人为北京大学刘谋斌教授，报告会由南非科学院院士、力学技术研究院院长、首席科学家孙博华教授主持，约200余人参加本次学术报告。
讲座掠影
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会议开始前，孙博华院士对刘谋斌教授的到来表示热烈地欢迎，并向大家郑重介绍了本次报告的主讲人刘谋斌教授。刘谋斌教授表示非常荣幸能够应孙院士的邀请来到力学技术研究院进行学术报告。
讲座开始后，刘谋斌教授介绍了增材制造的背景，这是现代制造业最具代表性的颠覆性技术之一，更为下一代的工业革命奠定了基础。增材制造的特点是无需模具和特殊工具，材料浪费少，目前已经应用于人们的日常生活、与艺术结合的创意创新以及医疗领域；此次报告的主要内容是金属增材制造，主要应用于航空航天等关键领域，这一领域的产品对材料的力学性能要求高，存在很多技术难题。而粉末尺度金属增材制造数值模拟技术是增材制造的关键和核心技术之一，粉末颗粒与环境作用、粉末颗粒熔融与凝固是粉末尺度金属增材制造数值模拟领域的三个主要挑战。
紧接着，刘谋斌教授介绍了目前的工作，发展了半解析CFD—DEM算法，实现了粉末颗粒与环境双向耦合作用。通过验证，并用于模拟同轴送粉等系列问题；基于该粒子-网格耦合技术，结合有效的能量热源模型，可以再现增材制造中粉末颗粒的运动（输粉、铺粉）与熔融及凝固的全过程，从而实现众多其他方法难以模拟的复杂物理现象（如热源与粉末熔池激烈相互作用所导致的孔隙缺陷、物质飞溅与熔道剥蚀等），可以进行参数分析、工艺优化及质量控制。
最后，刘谋斌教授还介绍了光滑粒子动力学（SPH）方法，优点是适合模拟大变形，自然追踪运动界面；可以模拟颗粒流动、熔融凝固。刘谋斌教授发展了高精度自适应SPH流固耦合求解器、爆炸冲击求解器，首次实现了爆炸焊接的全过程高保真模拟并获得了准确的物理现象，还发展了金属粉末冷热喷涂精细模拟算法，突破了多尺度粉末高速冲击数值模拟技术瓶颈。
会议结束后，刘谋斌教授回答了与会师生关于金属增材制造的问题。最后，孙院士对刘谋斌教授的应邀报告再次表示感谢，并为刘谋斌教授颁发了讲座证书。
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主讲人介绍：
刘谋斌，北京大学工学院副院长、教授（长聘）。主要从事计算（流体）力学、多介质耦合力学、以及先进制造数值模拟算法研究与自主程序/软件开发相关工作。出版英文专著两部，在《Journal of Computational Physics》、《Archives of Computational Methods in Engineering》等期刊上发表SCI论文130多篇，引用9000多次，其中五年内SCI他引2000多次。是Engineering Analysis with Boundary Elements与International Journal of Computational Methods副主编及其他多种国内外期刊的编委，获得了一系列有国际影响力的荣誉和奖励，包括2001年MIT计算力学奖、2005年新加坡李光耀杰出研究奖、2007年亚太计算力学青年研究奖、2010年中科院“百人计划”、2017年教育部自然科学类一等奖，2018年世界华人计算力学学会计算力学奖，以及2019国际计算方法大会国际计算方法奖；蝉联入榜Elsevier力学领域中国高被引学者和美国斯坦福大学全球前2%顶尖科学家榜单。
撰稿人：戴远帆
校 对：李 蒙
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