近日，我校第十二届“临近空间杯”博士生科技创新奖评审顺利举行。经学生自主申报、学院推荐、学校组织专家初评、公开答辩终审，共有14名博士生获得奖项，其中特等奖1名，一等奖2名，二等奖4名，三等奖7名。

“临近空间杯”博士生科技创新奖作为我校博士生在校期间可获得的最高学术荣誉奖励之一，为博士生们提供了一个共同交流、学习、分享的平台，展现了我校博士生丰硕的学术成果，营造了浓厚的创新氛围，激励了全校研究生在科研创新的道路上不断进步，取得更多成绩。

本期让我们走近第十二届“临近空间杯”博士生科技创新奖特等奖、一等奖获得者和他们的创新成果！

获奖项目简介

01

获奖者：曹文见

所获奖项：特等奖

创新成果名称：钛合金薄壁机匣精密旋印电解加工基础研究及应用

所在学院：机电学院

指导老师：朱荻教授 王登勇教授

成果简介：

针对航空发动机机匣制造需求，通过对旋印电解加工技术衍生出的基础科学问题和关键技术进行探索，突破了钛合金电化学加工表面质量控制、流场均匀性设计与精度控制等核心技术，实现了新型发动机钛合金机匣的高效精密加工，为推进新型航空发动机机匣的研制进程发挥重要作用。

创新点介绍：

1.基于复变函数保角映射方法，获得了旋印电解加工区电场分布的解析解，预测了不同时刻的极间间隙和阳极溶解速率的动态变化规律。结果表明：旋印电解加工在经历一段过渡时间后，阳极材料溶解速率变化逐渐趋于稳定，加工处于准平衡态。这为揭示旋印电解加工过程及加工参数的优化选择提供了理论指导。

2.基于运动学矩阵方程实现对阴极工具运动的有效控制，阴极工具的运动相对于阳极工件：公转、自转和线性进给，并编写出参数化的凸台成型求解模型。借助动网格划分和节点位移动态模拟电化学材料阳极溶解过程，实现对凸台成型预测。开展了旋印电解加工试验验证了仿真模型的可靠性。

3.针对钛合金在活性NaCl溶液中，旋印电解加工凸台存在严重杂散腐蚀问题，提出绝缘涂层屏蔽凸台顶部杂散电流，消除杂散腐蚀方法。建立绝缘涂层保护下的凸台成型仿真模型，揭示了凸台成型规律，试验验证了绝缘涂层对抑制杂散腐蚀和提高凸台成型精度的有效性。该方法为实现具有复杂凸台结构的机匣高质量旋印电解加工提供理论指导。

02

获奖者：赵陈伟

所获奖项：一等奖

创新成果名称：面向航空航天复杂气热环境的陶瓷基复合材料高温部件热防护设计技术

所在学院：能源与动力学院

指导老师：毛军逵教授

成果简介：

针对陶瓷基复合材料（CMC材料）在复杂气热环境下的多尺度热分析方法及其在航空航天热端部件的热防护设计开展了详细研究，重点围绕服役环境下CMC材料内部高温空气氧化后的多尺度热量传输机制，创新开展高温部件内部各向异性热物性梯度分布和微细观结构的协同设计，实现了CMC高温部件内部高效热量疏散；首次通过开展外部高效气膜冷却结构和高温部件热载荷的匹配设计，实现了CMC高温部件的高效冷却设计。为陶瓷基复合材料在我国先进型号航空发动机及航天超高温结构热防护结构中的应用，提供了关键技术攻关的重要基础支撑。

创新点介绍：

1.针对CMC材料涡轮叶片等高温部件在复杂气热环境下全服役过程的热防护设计。本成果从CMC材料在复杂热环境下的氧化机理出发，融合多尺度渐近热分析方法和氧化动力学理论建立了CMC材料在高温氧化环境下的氧化动力学-多尺度渐进耦合热分析方法，以预测其动态热物理性能演变及多尺度热传输机制，有效弥补了传统RVE模型无法预测氧化损伤后CMC热物性的缺陷。

2.针对CMC材料涡轮叶片等高温部件的冷却需求，通过开展CMC材料导热各向异性、细观编织结构和气膜冷却结构的协同设计分析，揭示了材料导热各向异性和微细观结构特征对气膜冷却效果的影响机制，创新建立了基于微细观结构协同的高效气膜冷却结构设计方法。

3.针对某高超音速飞行器CMC材料前缘结构面临的超高气热载荷，基于CMC材料微细观结构可设计性，及其与材料热物性的高度相关性，创新开展了CMC材料微细观结构、热物性功能梯度分布与CMC高温部件的一体化协同设计，通过构建非均匀气热载荷下CMC高温部件内部高效热量传输通道，在不增加冷却措施的情况下，有效降低前缘温度，有力支撑了CMC材料在航空航天超高温部件中应用。

03

获奖者：孙志峰

所获奖项：一等奖

创新成果名称：面向新能源系统的大容量多相变流器并联无源均流技术

所在学院：自动化学院

指导老师：王勤教授 伍群芳副研究员

成果简介：

本项目围绕新能源系统大功率场景多相DC-DC变流器扩容均流问题开展了系列研究，分别提出了一类耦合网络型无源自均流电路拓扑和基于扰动估算算法的无源自均流控制技术。两类方法可在不依赖电流传感器的前提下，开环实现多相并联变流器模组的自均流，从而提高系统运行可靠性，降低开发成本。研究成果获得中国发明协会“发明创业创新奖”二等奖，中国电机工程学报最受关注论文奖等多项奖励，在新能源系统具有广泛应用前景，且可实现研发环节的降本增效。

创新点介绍：

1.提出了一类耦合网络型自均流电路拓扑，其核心思路是，通过在多相变流器电路间构造耦合网络来消除电路参数不匹配造成的模块不均流问题，依据构建的耦合网络位置差异分别提出了耦合谐振网络型和耦合变压器型自均流拓扑。提出的系列自均流拓扑可根据实际应用需求进行选择，在不依赖于任何电流传感器的前提下开环自动实现系统的均流，从而降低了系统成本，提高系统功率密度和可靠性。

2.提出了一类基于参数估算算法的无源自均流控制技术，其核心思路是利用参数估算算法辨识各相模块的参数不匹配度，并依据不匹配度结果采用补偿的方式实现各相模块均流。提出了包括：占空比信号扰动以及开关频率扰动两种参数估算算法，来辨识各相模块参数不匹配度。所提方法没有引入任何额外电路器件，不需要任何电流传感器，控制方法简单且均流效果好。具有可靠性高、成本低等诸多优点，在工程应用中具有巨大的应用价值。