高速跨介质航行器/飞行器是国家海洋战略发展和社会经济领域的重要工具。跨介质过程所涉及的恶劣水动力载荷，是导致结构破坏、航行速度屏障的关键因素，给装备研制带来巨大的挑战。我们紧密结合超高速水面航行等重要研制需求，聚焦自由面与空泡相互作用核心基础问题，发展了多相可压缩含相变流动模拟方法，开发了融合物理信息智能空化湍流模型，建立了跨介质空化流动精细测量与实验手段，突破了飞滑外形总体、水空兼容推进器、快速模态切换等关键技术，完成了百公斤级国际同类速度最高的原理样机湖上试验，大幅提升了同领域水面助推器速度指标，量产水动力低阻船体已交付一线应用，获得用户单位高度评价，并获中央电视台专题报道。相关研究成果获国家自然科学基金优秀青年基金资助、钱学森杰出青年奖、中国力学学会青年科技奖、周培源水动力学青年奖、中国力学学会科技进步一等奖、第二届“率先杯”未来技术创新大赛全国优胜奖、中国造船工程学会科技进步特等奖。

　　论文发表于J. Fluid Mech.、Phys. Rev. Fluids等期刊，获评美国机械工程师协会（ASME）CFD 技术委员会2019年最佳论文奖，被美国科学院/工程院院士L. J. Guibas、E. H. Dowell、N. Aubry、Y. Hassan等权威专家引用并肯定评价。

　　

　　多向自由发射空化机理综合平台

　　

　　针对超高速侵彻环境下服役的关键电子器件及结构，发展了基于剪切增稠原理的高频强动载抑制方法，提出了针对工程防护材料抗冲击因子（FIAM）直接注入技术。FIAM是一类在介观-微观尺度具备应变率增强特征，并可以通过微结构、分子和原子等不同层面与传统工程材料结合，在不改变材料初始性状的条件下，提升对外部冲击载荷的智能响应能力的功能性单位。所形成的电子灌封材料已经应用于相关工业领域。

　　

　　复杂系统多次高频强动载等效加载与时空动响应监测平台

　　

　　微纳尺度的冲击问题近年来在一些重大工程问题中引起普遍关注。微纳尺度冲击不仅具有传统爆炸与冲击的强动载、非平衡与非线性效应，同时具有微纳米尺度的尺寸效应与表界面效应，且材料经历超高应变率变形历程，是爆炸与冲击动力学研究的前沿之一。在该方向上，我们主要发展微纳尺度冲击实验技术，系统揭示先进防护材料微纳尺度冲击的新效应和新机制，研究多尺度界面的力化学耦合效应机制及性能控制方法，揭示了激光辐照材料、器件典型过程的多物理耦合机制，建立了高效多尺度数理模型、测试分析方法和设计优化原理，并发展了高性能防护材料工程化设计方案。近年来在Science、Nature Commun、Adv Mater、Adv Funct Mater、Int J Plasticity、Small、Carbon、Int J Mech Sci、Extreme Mech Lett、Int J Impact Eng等行业内权威期刊发表了系列研究成果，得到国内外同行的广泛关注，荣获中国力学学会科技进步二等奖。

　　

　　强激光驱动爆炸与冲击实验平台