极端环境下的装备结构设计和力学关键问题
课程编码：180215082501M4002H
英文名称：Structural Design and Mechanics Analysis for Exploration in Deep Space, Sea and Subsurface
课时：20
学分：1.00
课程属性：研讨课
主讲教师：赵海峰
教学目的要求
本课程为航空宇航科学与技术学科专业研究生的暑期研讨课。本课程目的在于针对国家“十三五”战略部署，迈向深海、深地、深空（三深）的极端环境，研发重大装备、载荷和科学探测设备：深海矿物和能源勘探装备，地球深部的石油天然气资源勘探开发，深空飞行器和探测载荷。本课程以专题研讨的方式，通过对国际前沿领域的装备发展和案例分析，培养学生综合运用机械设计，工程材料，工程力学和结构仿真方法等知识；了解不同工业领域的设计标准和国际规范，以及特定任务环境下的环境适应性设计准则；掌握结构失效破坏模式分析和结构优化方法；通过本课程熟悉不同工业领域所需求的应用力学基本概念和理论。
预修课程
高等数学、材料力学、理论力学。
大纲内容
第一章 极端环境与重大装备需求 3.0学时 赵海峰
第1节 需求和重要意义
第二章 深空探测相关案例分析与关键力学问题 5.0学时 赵海峰
第1节 案例分析
第2节 空间飞行器关键力学问题
第三章 深海探测相关案例分析与关键力学问题 5.0学时 赵海峰
第1节 深海探测和石油天然气开采系统
第2节 深海探测中的关键力学问题
第四章 深地探测相关案例分析与关键力学问题 5.0学时 赵海峰
第1节 石油天然气井下开采系统
第2节 石油天然气井下开采中的关键力学问题
第五章 期末考试学生报告 2.0学时 赵海峰
第1节 学生大作业汇报
参考书
1、
航天器结构与机构
柴洪友，高峰
2018年
北京理工大学出版社
2、
Subsea Engineering Handbook
Qiang Bai, Yong Bai
2018年
Gulf Professional Publishing
3、
Elements of Oil and Gas Well Tubular Design
P.D. Pattillo
2018年
Gulf Professional Publishing
课程教师信息
赵海峰，中科院空间应用中心研究员，科研方向主要聚焦航天、航空和能源工业领域尖端装备需求，着力研究探测机器人智能系统设计和人工智能科学计算方法包括如下二个主要方向：1）勘查采样机器人与多物理探测仪器设计；2）飞行器的高性能结构与材料一体化AI4Science 人工智能计算方法。