力学所科普基地

2021-12-22

一、所展馆

所展馆面积接近300余平米,以实物、多媒体等方式向大众展示了研究所的整体情况。所展馆于2021年6月底建成,共分为五大板块,包括发展历程、科研布局与进展、人才培养、力学学会与期刊、弘扬科学家精神专题展厅等。

 

二、钱学森、郭永怀办公室

钱学森先生是力学所首任所长,郭永怀先生曾长期担任常务副所长。研究所保留的两位科学家在力学所工作的地方,并向大众开放,办公室按照两位先生工作时期的样子保留,并陈列了相关的手稿、个人物品等。

三、科学装置

1) JF12复现高超声速飞行条件激波风洞

面向国家重大科技项目和学科基础研究需求,利用中科院力学所独创的反向爆轰驱动方法,进一步提出了激波管缝合运行、喷管起动、激波干扰的弱化、高压爆轰驱动、二次波的运动及其控制等系列激波风洞创新技术,研制成功了国际首座可复现25-40 km高空、马赫数5-9飞行条件、喷管出口直径Φ2.5/Φ1.5m、试验气体为洁净空气、试验时间超过100ms的超大型高超声速激波风洞,整体性能处于国际领先水平。该风洞同时达到了“复现气流总温和总压”、“产生纯净试验气体”、“满足基本试验时间需求”和“能够全尺寸或接近全尺寸模型试验”等四项关键技术指标,实现了高超声速飞行器地面试验的复现能力,为我国重大工程项目的关键技术和高温气体动力学基础研究提供了不可替代的试验手段。

2) 高速列车动模型实验平台

为了开展高速列车空气动力学性能试验方面的测试研究和参数测量,中国科学院先进轨道交通力学研究中心在国家科技支撑计划资金的支撑下,开展了高速列车动模型实验平台的研究和研制工作。已经在中国科学院力学研究所怀柔实验基地研制成功了完全拥有自主知识产权的原理性动模型实验装置。

    列车实验模型的加速采用了简单和经济的压缩空气驱动加速技术。实验模型和配套的拖车减速技术采用稳定性和可靠性非常高的永久磁铁和铁质地板的阻尼减速。该实验装置全长180米,列车模型加速段长40米,列车模型实验段最短长度50米,减速段最长90米。实验测量表明:该实验平台目前可以把35千克的列车实验模型从静止基本匀加速至最大400千米/小时,并能基本以匀减速将其回收。

  原理性动模型实验装置的成功研制,为外形尺寸的缩比为1:8、最高时速超越500千米、列车实验模型在100千克以上、长度为264米的双向对开的双向动模型实验平台的研制提供了可靠和坚实的运行原理、结构参数和技术基础。

3) 流固土耦合波流水槽及同步测试系统

首座专门模拟“波浪/海流-水中结构-海床土体”动力耦合作用的实验设备,获国家发明专利。设备总长52米、宽1.0米、深1.5米(试验段总深3.3米)可同步产生规则波/随机波和双向变速水流,配有砂雨法大型海床土体制备装置和微型孔隙水压传感器、二维和三维PIV、布拉格光栅结构应变仪等测试仪器,可实现波流、结构和土体(流固土)耦合多物理参数动态响应数据的同步测量和实时监控。