杨天鹏:稳步前行,努力成长

作者: 访问量:367发布时间:2020-08-29

【人物介绍】

杨天鹏 云顶国际官方网站航空学院2017级博士研究生。学习成绩优异,学术成果显著。在国外期刊已发表学术论文2篇,申请专利4项、软件著作权6项。获得空天杯全国先进飞行器创新大赛三等奖和罗麦杯中国研究生未来飞行器创新大赛优秀奖。主持校研究生创新基地开放基金1项,江苏省研究生科研创新计划1项,参与“国家数值风洞”项目2项、“共用基础项目”1项及相关型号设计单位项目多项。

稳步前行,努力成长

著名思想家教育家荀子在《劝学篇》中曾这样论述学习:“不积跬步无以至千里。”在学习上没有“一夜暴富”,只有一点一滴的积累才能稳步前进。云顶国际官方网站航空学院2017级博士研究生杨天鹏就是这样一个稳步前行,努力成长的研究生。

迈入科研

在云顶国际官方网站航空学院王江峰教授的课题组中,杨天鹏选择了计算流体力学专业中的高超声速复杂化学反应课题,走入了科研的道路。流体力学本身就比较复杂,所要研究的内容有着非常丰富的流动现象,要求研究者能够深入了解其物理本质,并且使用数学工具对其进行建模。对于计算流体力学,更进一步地要求研究者能够独立编写大型计算流体力学程序,掌握常用的数值方法。同时,依据杨天鹏所选的课题,还要求其掌握燃烧学、分子动力学等相关内容。这个研究领域对他来说仿佛是开启了一扇新世界的大门。与同门师兄们相比,杨天鹏认识到自己在专业基础知识和独立进行科研的能力等方面都有着不小的差距。为了能够跟上课题组的研究进展,早日入门进行更深入的研究,他只能比别人更加努力地去学习新的知识。面对众多需要掌握的专业基础知识,在正常的课堂学习之外,他还看了许多与课题相关的文献,在学校图书馆中借阅几十本实体书、电子书。在空余时间坚持在图书馆和教研室自习,有问题及时请教课题组的师兄们。经过一年的努力,他终于在硕士生阶段对自己要研究的课题有了深入的了解,有了一些初步的科研思路。

计算流体力学归根到底是一门实践的学科。由于其模型和理论复杂且互相关联、非线性强,在理论知识学习之外,不经过充分的实践难以发现其中的问题,了解其精髓。在杨天鹏的不断努力下,他编写了自己的用于求解高超声速粘性化学反应流动的数值模拟程序。在经过对程序的验证与确认后,他将其用于在飞行器设计学科竞赛中。他和团队成员们通过总体设计高超声速飞行器的性能、气动外形、内部结构等,并使用数值模拟方法给出了所设计飞行器的气动力特性、气动热特性等。以此获得了第一届“空天杯”全国先进飞行器创新大赛三等奖,“罗麦杯”第二届中国研究生未来飞行器创新大赛优秀奖。申请并主持了云顶国际官方网站研究生创新基地(实验室)开放基金项目。

“对我来说,科研就像计算流体力学中求解非定常问题一样。你需要在每个时间阶段都得到收敛的解,并且稳定地将时间向前推进。过大的时间步长或跳过某些时间步都会使得后续的计算出现问题,甚至需要重新进行计算。”杨天鹏是这样描述自己的学习过程的。不断的积累和进步为杨天鹏奠定了坚实的基础,并取得了一系列成果。他在2016年以优异的成绩和突出的科研成果获得了云顶国际官方网站研究生硕博连读的资格。

挫折成长

对杨天鹏来说科研的道路并不总是一帆风顺的,在论文发表上他也经历过多次拒稿。“我记得最快的一次是编辑收到之后两天就把我的论文拒了,当时感觉还是挺失望的。”在被拒稿后,他按照编辑给出的意见重新调整了学术论文的结构,润色了英文论文的语言,在反复修改和检查之后又重新投了其他期刊,最后论文在一审修改后顺利地被录用了。

在选择研究方向时,杨天鹏也走过弯路。在一开始他选定的方向是采用直接模拟蒙特卡洛方法来数值模拟稀薄流体的化学反应现象。但在不断深入的调研之后,他发现这个方向并不是很适合自己。直接模拟蒙特卡洛方法已经是一种比较成熟的方法,其中的各种数学模型也都经过了前人不断的修改。在当时,用于连续流和稀薄流统一求解的玻尔兹曼方法正在不断发展并进入工程应用,逐渐成为学术研究的主流。和导师讨论并再三考虑之后,他决定放弃稀薄流领域,转而主攻连续流的复杂化学反应方向。“在决定更换研究方向时,我把求解稀薄流的基础程序都已经写好了,但是不适合还是要及时改。虽然更换了研究方向,但是直接模拟蒙特卡洛方法中使用的多种数学模型在后续研究中涉及到的离散液滴燃烧模拟和格子玻尔兹曼模型研究中都给了我很大的启发。”他对自己前期的工作是这么看待的,“前期的一些弯路对我来说并不是白费功夫,它更多的也是我科研积累的一部分。”

“对我来说,科研之路上出现的问题就像在进行计算时流场发散了。这并不可怕,反而应该庆幸自己及时发现了问题。因为它能够帮你检验出你的程序是否出错,你的设置是不是有问题。”杨天鹏是这样描述自己的科研经历的,“把出现的问题记录下来,吸取经验,下一次一定能做的更好。”

传承进取

在王江峰教授的课题组中,一直延续着勤奋学习,勇于创新的良好氛围。在本科阶段杨天鹏就曾参加“航天创意杯”新概念飞行器创新大赛并获得优秀奖。课题组一直都有积极参加各种学科竞赛的传统,在课题组的氛围影响下他保持了对学科竞赛的浓厚兴趣,并努力提升自己的专业技能使得自己的成果更加专业。最开始参加飞行器设计比赛时杨天鹏只是按照飞行器设计的一些基本原理进行设计,很多细节考虑的也不是很周到。在师兄们组成的团队带领下参加了“611杯”未来飞行器设计大赛并获得二等奖。在掌握了课题组丰厚的经验积累之后,杨天鹏连续两年在课题组中牵头参加了飞行器设计比赛,和师兄弟们一起体会成功设计出自己的飞行器的快乐。

除了学科竞赛之外,王江峰教授的课题组在发明专利申请、软件著作权登记等方面也有着良好传统。杨天鹏利用自己前期的一些成果,与课题组同学一起合作申请了4项发明专利,6项软件著作权。把自己的研究实实在在地转化为科研成果。另外,杨天鹏也同课题组师兄一样,申请并获得了江苏省研究生科研创新计划项目的资助。“课题组的同学们每个人都有我要学习的地方,比如待人接物的能力,专心科研的精神,勇于拼搏积极进取的行动。”课题组的师兄们已经连续两年拿到博士研究生的国家奖学金,其他的比如工信部的创业和创新奖学金也拿到了不少。杨天鹏是这么看待自己课题组的荣誉的,“有成果才会有奖项,各种荣誉只是我们课题组的表面,科研上的勤奋学习勇于创新才是我们课题组传承的核心。”

对王江峰教授的课题组来说,做研究并不是科研的全部。在参与“国家数值风洞”项目、“共用基础项目”及相关型号设计单位项目多项的过程中,能够体会到两者的差异。作为工程单位,其关心的往往更多的是实际问题,而高校则要求学术创新。如何将两者结合起来,使得自己的成果不仅仅具有学术价值,还具有高度的工程价值,让自己的研究成果能够真正地落到实处是杨天鹏经常去思考的一个问题。同时,工程单位往往要求高校能够给出某个问题的系统解决方案,这就要求杨天鹏更加主动的去探索学习与自己科研相关的方方面面。高效的数据处理方法、数据修正技巧、风洞实验、技术报告的撰写等等,科研项目的高要求使得杨天鹏的综合能力不断地得到锤炼。

在这种氛围下,杨天鹏传承课题组勇于创新的精神,发表了1篇SCI论文,获得了云顶国际官方网站第五届创新奖和风雷奖。“对我来说,我所在的课题组就像一群V字型排列飞行的大雁,导师在前方把握着飞行的方向,后面的我们能够借助导师和师兄们产生的翼尖涡,在飞行时能够借助上洗气流产生更大的升力,让我们在科研上可以飞行地更加轻松。”杨天鹏是这样评价自己所在的课题组的,“我要感谢老师和师兄们在课题组中形成的良好传统,这对我来说收益匪浅。”

国外求学

杨天鹏还十分注重对自己的国际化培养。在2018年,他依靠云顶国际官方网站的博士生国际学术交流基金前往日本参加国际学术会议。对杨天鹏来说,通过参加国际学术会议来锻炼自己的英语表达能力和了解当下的研究发展趋势是一个方面,另一个重要的方面是体验当地的文化氛围。“对我而言,体会最大的是在国外的网络上能看到不少关于中国问题的内容,其中不乏夸张甚至伪造事实。其实国外也都不同程度上有好有坏,国外的月亮也不圆。”杨天鹏这样认为,“不出国体会不到国家的强大有多重要,出国是最好的爱国教育,不出国不知道自己有多爱国。我更加坚定了自己毕业后寻求机会航空报国的理想。”

2018年,杨天鹏联系了在新加坡国立大学的知名教授舒昌,通过国家留学基金委的国家建设高水平大学公派研究生项目前往新加坡进行联合培养博士生学习。在远离导师的情况下,国外的学习环境相比于国内更加宽松,更加要求研究生在面对国外的新鲜环境下,能够严格的要求和控制自己,珍惜国外的环境与学习资源,全身心投入学习和科研工作中。由于只申请了半年的公派留学,杨天鹏对自己的时间管理的很严格,每天按照学校的工作时间进入安排的办公室学习,晚上下班后也在空荡荡的办公室继续进行自己的研究学习。“在工作时间之外办公室的人就基本上走完了,这就需要我们自己去坚持自习。”杨天鹏这样描述自己的国外的研究生活,“国外导师安排的是每两周做一次工作汇报,但具体的进度还要看每个人自己。自己的进度能够快一点就能在国外多学习一点,自己的科研水平和能力就能再提高一点。”

由于在国外做的是新方向的拓展,国内外导师和师兄们也只能给一个大致的研究方向。在研究中出现了问题后,经过国内外导师和师兄的讨论还是要自己解决问题。在坚持不懈的努力下,杨天鹏就利用国外导师课题组的工作发展了基于连续和格子玻尔兹曼的化学反应流通量求解器。随后在国内外导师的指导下对原有的计算模型加以改进,并将研究成果形成2篇学术论文并投稿至SCI期刊。“我特别感谢国内外导师给予我的这次出国留学经历,感谢师兄们的帮助。出国的这次经历对我来说就像在滑翔机上装了个螺旋桨,使我在科研的道路上更好的前进。”

业余生活

在繁忙的学习和科研之余,杨天鹏也会通过娱乐丰富自己的生活。“我在科研之外最大的爱好就是玩电脑游戏。”杨天鹏表示,“当初在选专业的时候,选择计算流体力学的很大一部分原因是因为它和计算机相关,在追逐航空报国理想的同时也可以将其与自己的爱好关联起来。”在平时他也经常与同学联机游戏进行娱乐,通过游戏来交流,联络朋友之间的感情。对于一些喜闻乐见的合作游戏,杨天鹏总会邀请同学们一起游玩。

杨天鹏的游戏生活并不是单一的。“在玩游戏的过程中,有时也会在BiliBili上面发布游戏的攻略视频。有时候遇到单机游戏太难玩不过去的时候,也会使用软件或编程对游戏进行一定程度的破解,这需要自学很多软硬件的相关知识。”对于种类繁多的游戏,杨天鹏表示现在自己最喜欢剧情类和开放世界类的游戏。一个人的人生只有一次,而在游戏中可以体会到不同的人生,从不同的角度体验同一段故事。在游戏中可以探索历史中的、未来的、全新的世界。对他来说,游戏中的世界是和计算流体力学相似的,“数值模拟就像是虚拟现实一样,有一种创造世界的感觉。”

稳步前行,努力成长。杨天鹏表示,“在科研的道路上我还需要不断努力,做出更多更好的博士云顶国际首选平台。”杨天鹏如此描述自己想要的未来,“我希望在毕业后能够不负所学,找到一份能够发挥我专业特长的工作,牢记自己航空报国的理想,牢记我们党肩负的实现中华民族伟大复兴的历史使命,为实现中华民族伟大复兴的中国梦贡献自己的一份力量。”

导师寄语:

杨天鹏同学自入学以来表现突出,其科研严谨、踏实细致的科研精神给我留下了深刻的印象。科研的道路上没有捷径,有坎坷,有弯曲,有漫漫长路,但在行走的过程中一定会领略到多彩的风光。希望他能够坚持努力,破除万难,在科研之路上无畏前行永不止步。长风破浪会有时,直挂云帆济沧海,我期待他最终成为国家的栋梁之才。

——云顶国际官方网站航空学院教授、博士生导师  王江峰


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