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王仁力学讲座 | 赵亚溥研究员:从MEMS 的黏附到页岩气的吸附、解吸附

2018-01-10  1953

 

2017年12月22日,北京大学工学院力学与工程科学系新一期“王仁力学讲座”邀请到力学系系友、中国力学学会微纳米力学工作组组长、物理力学专业委员会副主任、中国科学院力学研究所赵亚溥研究员作为主讲人。

讲座由北京大学工学院力学与工程科学系副系主任肖左利研究员主持。力学系段慧玲陈璞佘振苏唐少强陶建军、毕卫涛等老师及百余名研究生一起出席了讲座。此外,兄弟高校的多位学者和学生也出席了讲座。


赵亚溥研究员作报告

赵亚溥研究员从“我心中理想的老师”谈起,回忆了在力学系求学期间王仁先生对自己在学术、科研等方面的谆谆教诲和极大帮助,与在座的师生分享了终身难忘的“师生情”——“正是敬爱的王仁先生甜蜜和悠扬的‘笛声’吸引着我们这些追随者在力学的深河里徜徉”,道出了对王仁先生的崇高敬意。

报告正式开始,赵亚溥研究员介绍了课题组的研究情况。从 2000 年起其课题组开始研究当时严重制约 MEMS 产业化的问题——界面黏附,赵亚溥研究员将获得 2014 年度国家自然科学二等奖的“纳微系统中表面效应的物理力学研究”作为切入点,详细介绍了课题的立项背景和研究思路,对其科学发现进行了阐述。


报告吸引了众多师生到场

随后,赵亚溥研究员阐述国家“能源结构转变的重大战略需求”,对页岩气开发中的物理力学挑战进行了详细的分析。随后,对有机质裂解与孔隙形成的成气机理、页岩气的吸附、解吸与躯替的固-气界面动力学、页岩气开发中的吸附与解吸物理力学难题等做了详细介绍。
通过以上内容,赵亚溥研究员重点阐释了目前严重限制我国页岩气开发的瓶颈来源于两个与力学直接相关的基本难题:(1) 压裂形成裂纹网络的影响范围小;(2) 解吸附、驱替并运移出来的天然气少。其课题组近年来紧紧围绕页岩气吸附和固-液界面动力学这一国家重大需求问题开展深入的实验、理论和多尺度模拟研究,揭示了多尺度孔隙内气体的吸附和解吸附机理。从有机质生成页岩气并吸附在页岩孔隙中出发,结合页岩超低孔隙率和超低渗透率实际工况,建立了考虑分离压力的吸附相状态方程,以及吸附、解吸引起应力场的理论模型,阐明了超临界气体受到环境等因素影响的毛细凝聚、吸附相变、解离和缔合吸附等吸附和解吸热力学和动力学规律。

报告主要向在场师生介绍了在页岩气吸附、解吸附动力学,特别是首次建立的全应力分量的水力压裂模型(考虑压裂液流动产生的切应力,并修正了裂纹扩展判据)等方面的最新研究进展,其中大多是尚未发表的工作。


肖左利研究员向赵亚溥研究员赠送“王仁力学讲座”纪念品

讲座结束后,在场师生向赵亚溥研究员提问,就报告相关内容进行了热烈的交流和讨论。最后,力学与工程科学系副系主任肖左利研究员向赵亚溥研究员赠送了带有“王仁力学讲座”LOGO的特制纪念品,表示纪念和谢意。


 
新闻小贴士


1.    报告人简介:
赵亚溥,1963 年 8 月出生。1994 年 6 月在北京大学力学系获得博士学位。攻读博士期间,王仁先生曾亲自主持了他的入学面试、中期资格考试和博士论文答辩。1998 年在中科院力学所晋升为研究员。2000~2005 年担任非线性力学国家重点实验室主任。
2002 年获得国家杰出青年科学基金。2014 年获得国家自然科学二等奖 (排名第一)。
主要从事物理力学、微纳米力学和非常规能源中力学问题的研究。在PRL、JFM 等期刊上发表论文200余篇。SCI 他人引用 4500 余次。历年被 Elsevier 评为中国高被引学者。曾在荷兰莱顿大学召开的“NEMS 中的色散力国际研讨会”上做 60 分钟报告。在科学出版社出版学术专著三部:《表面与界面物理力学》(2012 年;已印刷五次)、《纳米与介观力学》(2014 年,已印刷三次)和《近代连续介质力学》(2016 年,已印刷六次)。
兼任中国力学学会微纳米力学工作组组长、物理力学专业委员会副主任。担任多个 SCI 国际期刊的编委。受聘担任《中国科学物理学、力学、天文学》中英文版力学副主编。
在中国科学院大学为本科一年级新生主讲《普通物理力学》,担任国科大岗位教授,获得“朱李月华优秀教师奖”和“中科院教育教学成果奖”。

2.王仁力学讲座:
王仁先生是我国著名的力学家、地球动力学家和教育家,为我国塑性力学和地球构造动力学的发展做出了奠基性和开拓性贡献,其相关研究成果在国内外产生了很大影响,是我国将力学与地质学、地球物理学相结合的先驱。
为了纪念王仁先生,将他的学术思想发扬光大,经王仁先生家属同意,北京大学工学院力学与工程科学系决定设立"王仁力学讲座",诚邀国内外在力学领域及力学相关的自然科学与工程科学领域取得卓越成就的知名学者来访,同北大师生分享上述领域的前沿及热点问题,激发学生的研究兴趣,促进多学科交叉融合。
"王仁力学讲座"已被列为北京大学工学院力学与工程科学系研究生必修课,将为力学系师生及力学界同仁提供一个"思想自由、兼容并包"的学术交流平台。