张阿漫

张阿漫，男，1981年3月3日出生，江西武宁人，哈尔滨工程大学教授，博士生导师，GF科技创新团队负责人，黑龙江省第十三届政协委员会委员，第五届黑龙江省知联会副会长，第十四届全国政协委员。^[1][3][2]国家级人才，国家级科技创新团队负责人。^[2]气泡统一方程的创立者。^[4]

张阿漫2003年毕业于大连理工大学本科毕业后，2007年在哈尔滨工程大学获得博士学位，并在2011年前往英国伦敦大学学院做访问学者。^[1]他的主要研究方向是水下爆炸、气泡动力学、流固耦合动力学，承担了多项国家级和GF基础科研项目。^[1]2023年他和团队创立的气泡统一方程在《流体物理》发表并正式宣布问世，学术界称为”Zhang方程“^[5]。他还构建了水下爆炸气液固全耦合动力学理论模型与方法，并创建了大型水下特种科研试验设施，形成了水下高效能量传递与防护新技术。^[1]他的研究成果已应用于中国多个战略项目的研制任务，并发表在多个顶级期刊上，被引用1万余次。^[1]

截至2023年8月，张阿漫共有发明专利45项，出版书籍3部，HJ标准1部。^[1]获得过全国创新争先奖，科学探索奖，全球前2%顶尖科学家榜单，中国高被引学者，国家技术发明二等奖1项，国家科技进步二等奖1项，国家级教学成果二等奖1项，省部级一等奖4项等多个奖项。^[1][6]

1999年9月，考入了大连理工大学的船舶与海洋工程专业，开始了他对海洋科学的探索。2003年7月，从大连理工大学毕业，获得学士学位。^[1]

张阿漫的博士之路始于2003年9月，他考入哈尔滨工程大学的船舶与海洋结构物设计制造专业，2006年3月，完成了硕士论文答辩，并获得了硕士学位。^[1]2007年的3月，他又完成了博士论文答辩，并获得了博士学位。^[1]同年7月，他进入了中国舰船研究院，2010年10月，他顺利成为博士后。^[1]

张阿漫的国际求学之路始于2011年2月，他作为访问学者赴英国伦敦大学学院进行合作研究，2012年2月，他结束了访问学者的身份。^[1]

张阿漫教授从2007年3月开始在哈尔滨工程大学船舶工程学院任教，先后担任了讲师、副教授、教授等职务。^[1]他从2008年7月开始担任硕士生导师，从2009年7月开始担任博士生副导师，从2010年7月开始担任博士生导师。^[1]

任教期间他还担任多个教学以外的职务，2007年9月开始担任流固耦合技术团队的负责人，从2015年7月开始担任GF科技创新团队的负责人，从2021年2月开始担任科学技术协会的秘书长。^[1]他参与了多个国家重点研发计划重点专项和GF基础科研项目，为我国多个战略型号的研制任务提供了重要的理论和技术支持。^[1]

1917年和1949年，瑞利和普勒赛特等人建立了不可压缩流场中单气泡脉动方程，这个方程只能预测理想情况下的气泡运动。1956年，凯勒等人在瑞利方程的基础上推导了可压缩流场中单气泡脉动方程，这个方程更能接近气泡的真实运动。^[5]

张阿漫发现传统气泡方程不能准确描述气泡的运动现象，于是决定创新思路，构造自己的气泡动力学方程，当中遇到了最大的困难，就是缺少波动方程移动奇点的基本解，这是建立气泡方程的关键。^[5]

2020年，张阿漫与团队成员在讨论近边界气泡运动时，突然冒出一个原创的想法：“移动点源的基本解，是否可用无穷多个固定点源的基本解叠加得到？”张阿漫和团队成员基于这个想法进行讨论，他们用无穷多个固定点源的基本解解析出气泡移动的过程，先后构造了移动点源和偶极子的基本解，经过反复验证证实了其满足波动方程。^[5]最终带领团队去推导出了可压缩流场中既考虑径向脉动又考虑迁移的气泡方程。^[5]

2023年3月，气泡统一方程在《流体物理》发表并正式宣布问世，并被业内称之为“Zhang方程”。^[5]

水下爆炸力学、气泡动力学、流固耦合动力学。^[1]

他提出并创立了气泡统一方程，也被称为Zhang方程，用简洁的数学语言，揭示了自然界气泡运动的基本规律，解决了不同源、不同尺度和不同环境下的气泡动力学行为理论预测难题。^[1]

他同时也建立了水下爆炸气液固全耦合动力学理论模型与方法，带领团队开发了能够解决实际问题的流固耦合FSLAB基础工业软件，研究了近边界气泡系列动力学特性与冲击载荷形成机制，掌握了水下爆炸气液固强非线性耦合作用规律，并创建了大型水下特种科研试验设施，形成了水下高效能量传递与防护新技术，研发了深海勘探新型低频高压气枪阵列，研究成果得到了广泛应用。^[1]

研究成果已应用于我国HM、HQT、第四代QZJ等10余型新研大型舰船的抗爆抗冲击薄弱环节改进、评估与设计之中，以及水中兵器水下爆炸毁伤威力评估与设计、跨介质航行器水动力论证与设计、航天飞行器爆炸分离评估与设计、深海勘探高压气枪阵列设计与开发等领域之中，为我国HM、HQT、战略潜射DD、中国载人空间站等多个战略型号的研制任务提供了重要的基础理论和技术支撑。^[1]

张阿漫教授主持了国家重点研发计划重点专项、国家自然科学基金、GF基础科研等多个科研项目 。承担国家重点研发计划重点专项、国家自然科学基金、GF基础科研等科研项目40余项。^[1]

其在学术成果发表在JFM、JMPS、PRF、JCP等领域内顶级期刊上，被引用1万余次，H指数50。^[1]发明专利45项，出版书籍3部，HJ标准1部 。同时参与编撰学术期刊：JMSA，CMES，《力学学报》，《应用数学和力学》、APOR。^[1]

项目时间项目名称项目内容职务2023年1月-2026年12月国家重点研发计划深海勘探新型低频高压气枪研制与应用主持2021年1月-2025年12月国家自然科学基金基础科学中心分中心项目海工结构瞬态冲击载荷与失效模式主持2021年10月-2024年12月JWZFXXX专项无网格数值求解器开发与软件实现研究主持2020年1月-2024年12月国家杰出青年科学基金项目水下爆炸与舰船毁伤主持2020年1月-2022年12月173计划技术领域基金重点项目复杂海况下近场水下爆炸对XX结构损伤全时域计算方法研究主持2018年11月-2022年12月GF科技卓越青年科学基金项目***水下近场爆炸对**结构毁伤机理研究主持2018年9月-2021年12月国家重点研发计划适用于主动源地震的船载高压气枪研制主持2018年4月-2020年12月国家高层次人才特殊支持计划国家高层次人才特殊支持计划主持2018年1月-2022年12月基础加强计划重点基础研究项目课题**跨水空介质流固耦合与瞬态冲击机理研究主持2018年1月-2020年12月GF基础科研波浪条件下水下爆炸冲击波和气泡对**结构的毁伤特性研究主持2017年1月-2020年12月GF科技创新特区水下高效**方法研究主持2017年1月-2020年12月国家自然科学基金海底资源探测气枪气泡动力学特性研究主持2015年1月-2018年12月GF973专题瞬态外压载荷时间特性对结构动力失效的影响主持2015年1月-2018年12月国家自然科学基金(重点项目考虑船体结构的水下爆炸流固耦合研究参加2014年1月-2017年12月国家自然科学基金近场爆炸气泡与不完整边界耦合效应研究主持2013年1月-2015年12月国家自然科学基金水下爆炸与舰船毁伤基础力学问题主持2013年1月-2015年12月教育部高等学校博士学科点专项科研基金爆炸气泡压力和射流作用下结构动力学行为研究主持2013年1月-2014年12月GF基础科研水下爆炸气泡射流对**结构毁伤与失效机理主持2012年1月-2014年12月GF预研水下远场非接触爆炸作用下***结构冲击响应特性预报方法标准化主持2011年1月-2014年12月GF973专题水下爆炸气泡作用下壳体结构的总体冲击毁伤力学行为主持2011年1月-2013年12月教育部新世纪优秀人才支持计划舰船总体与局部结构在气泡载荷作用下的损伤机理研究主持2011年1月-2012年12月GF基础科研***穿越水面过程载荷特性基础力学研究参加2010年1月-2013年12月国家自然科学基金(重点项目水下爆炸对舰船结构毁伤机理与规律参加2010年1月-2013年12月第十二届霍英东教育基金水下爆炸气泡与舰船结构耦合动态特性研究主持2010年1月-2012年12月国家自然科学基金水下爆炸气泡与弹性边界相互作用的值模拟主持2009年1月-2011年12月国家自然科学基金近自由面水下爆炸气泡与水冢现象相互作用的机理研究主持2008年1月-2010年12月科技部国际合作项目船舶抗冲击防护结构研究参加“***”为保密内容，以上内容来自参考资料^[1]

时间期刊学术论文2023年《Physics of Fluids》《A unified theory for bubble dynamics》2023年《Journal of Fluid Mechanics》《Vertically neutral collapse of a pulsating bubble at the corner of a free surface and a rigid wal》2022年《Fluid Mechanics》《Investigation of hydrodynamics of water impact and tail slamming of high-speed water entry with a novel immersed boundary method》2022年《Journal of Fluid Mechanics》《Interaction of cavitation bubbles with the interface of two immiscible fluids on multiple time scales》2022年《Journal of Fluid Mechanics》《Jetting and migration of a laser-induced cavitation bubble in a rectangular channel》2022年《Journal of Fluid Mechanics》《Non-modal growth of finite-amplitude disturbances in oscillatory boundary layer》2022年《Journal of Fluid Mechanics》《Multiphase large-eddy simulations of human cough jet development and expiratory droplet dispersion》2022年《Journal of the Mechanics and Physics of Solids》《On nonlocal cohesive continuum mechanics and Cohesive Peridynamic Modeling (CPDM) of inelastic fracture》2022年《Journal of Computational Physics》《An improved model for compressible multiphase flows based on Smoothed Particle Hydrodynamics with enhanced particle regeneration technique》2022年《Journal of Computational Physics》《An algorithm for implementing a boundary viscous force withs ingle-layer wall particles based on WCSPH》2021年《Journal of Computational Physics》《Weighted ghost fluid discontinuous Galerkin method for two medium problems》2021年《Journal of Computational Physics》《An accurate SPH Volume Adaptive Scheme for modeling strongly compressible multiphase flows. Part 1. Numerical scheme and validations with basic 1D and 2D benchmarks》2021年《Journal of Computational Physics》《An accurate SPH Volume Adaptive Scheme for modeling strongly-compressible multiphase flows. Part2. Extension of the scheme to cylindrical coordinates and simulations of 3D axisymmetric problems with experimental validations》2021年《Physical Review Fluids》《Fully coupled model for simulating highly nonlinear dynamic behaviors of a bubble near an elastic-plastic thin-walled plate》2020年《Journal of Fluid Mechanics》《Experimental study on interaction, shock wave emission and ice breaking of two collapsing bubbles》2020年《Journal of Computational Physics》《Investigation of underwater explosion near composite structures using a combined RKDG-FEM approach. Journal of Computational Physics, 2020, 404, 109113.2020年《International Journal of Multiphase Flow》《Modelling large scale airgun-bubble dynamics with highly non-spherical features》2019年《Journal of Computational Physics》《Updated Lagrangian Particle Hydrodynamics (ULPH) modeling and simulation of multiphase flows》2019年《Journal of Computational Physics》《3D full coupling model for strong interaction between a pulsating bubble and a movable sphere》2019年《Journal of Fluid Mechanics》《A novel non-reflecting boundary condition for fluid dynamics solved by smoothed particle hydrodynamics》2018年《Journal of Fluid Mechanics》《Ice breaking by a collapsing bubble》2015年《Journal of Fluid Mechanics》《Experimental study on bubble dynamics subject to buoyancy》2015年《Journal of Computational Physics》《Improved three-dimensional bubble dynamics model based on boundary element method》2015年《Physics of Fluids》《Study on splitting of a toroidal bubble near a rigid boundary》以上内容来自参考资料^[1]

时间专利名称 发明专利专利号排名2021.12一种长脉宽均布瞬态冲击外压加载装置ZL2017180077737排名第32021.09一种复合驱动的二级弹体加速装置及实验平台ZL202110267511X排名第12021.05一种在陆地上进行水下爆炸试验的装置及方法ZL2020110726922排名第12021.05一种多气泡破冰装置及方法ZL2020110721952排名第12021.04一种水下高压气枪破冰系统ZL2020110727111排名第12021.01一种舰艇抗水下爆炸气泡载荷的防护装置及防护方法ZL2020102954768排名第22018.01一种网格加筋圆柱壳动力屈曲向静力屈曲等效方法ZL2018100824442排名第22017.03一种气泡破冰方法ZL2017101290359排名第12016.05一种船舶结构冲击试验系统ZL2016102931416排名第52015.05一种优化气枪阵列的方法和装置ZL2015102579761排名第22015.03一种横向冲击强化型半潜式浮动冲击平台ZL2015101072497排名第52015.03斜挡板式横向冲击加强的浮动冲击平台ZL2015101071827排名第52015.02宽频多功能浮动冲击平台甲板模拟器ZL2015100845676排名第52013.11一种可调式高电压大尺度气泡生成装置ZL2013105636061排名第12011.06消除舱段水下爆炸实验中气泡射流影响的装置ZL2011101619157排名第32011.06船舶抗冲击试验局部舱段模型ZL201110146390X排名第32009.11舰船舱壁阻振质量刚性隔振结构ZL2009100731735排名第62009.11舰船高传递损失基座结构ZL200910073174X排名第62009.04封闭式桅杆强度测量方法及专用测量装置ZL2009100717102排名第22009.04桅杆惯性力响应测量方法ZL200910071709X排名第22009.04船用磁流变弹性体智能吸振器ZL2009100717070排名第42009.04船用磁流变弹性体智能阻尼器ZL2009100717085排名第5以上内容来自参考资料^[1]

书籍封面出版时间 书籍名出版社2020年 《高压气枪气泡动力学》 科学出版社2010年 《流固耦合动力学》 国防工业出版社

参考资料^[1]

获奖时间奖项名称2022年入选全球前2%顶尖科学家榜单2019年长江学者特聘教授2019年国家杰出青年科学基金2019年中国高被引学者2018年GF科技卓越青年科学基金2018年国家WR计划科技创新领军人才2016年科技部中青年科技创新领军人才2011年教育部新世纪优秀人才支持计划

以上内容来自参考资料^[1]

时间职位 2023-至今第十四届全国政协委员 2023-至今《Journal of Marine Science and Application》主编 2022-至今中国空气动力学学会第八届CFD专业委员会委员 2022-至今《空气动力学学报》编委 2021-至今《应用数学和力学》编委 2020-至今《力学学报》编委 2020-至今《爆炸与冲击》编委 2020-至今中国力学学会第十一届流体力学专业委员会委员 2019-至今中央军委科技委基础研究先进HS与评估专业组成员 2018-至今《Computer Modeling in Engineering & Sciences》副主编 2018-至今《Applied Ocean Research》编委 2018-至今《Theoretical & Applied Mechanics Letters》编委 2018-至今中国造船工程学会船舶力学学术委员会副主任 2016-至今《Journal of Hydrodynamics》编委 2016-至今中国力学学会计算力学委员会无网格与粒子类方法专业组成员 2014-至今国家自然科学基金委工程与材料学部评审会评委 2014-2015《中国工程物理研究院流体物理研究所》客座教授 2011-至今《中国舰船研究》编委 2010-至今HJ舰艇抗冲击研究试验中心成员 2009-至今J船学术委员会舰艇抗冲击学组成员以上内容来自参考资料^[1]

时间奖项2020年获得全国创新争先奖2019年获得科学探索奖2018年获得国家技术发明二等奖，排名第12017年获得国防科学技术进步一等奖，排名第12016年获得第十四届中国青年科技奖2013年获得国家科学技术进步二等奖，排名第72013年获得黑龙江省自然科学技术二等奖，排名第12012年获得国防科学技术进步二等奖，排名第12009年获得全国百篇优秀博士论文提名奖2022年获得“最美科技工作者”黑龙江省候选人以上内容来自参考资料^[1][7]

对于张阿漫的创立的气泡统一方程，德国杜伊斯堡—埃森大学气泡动力学专家Hemant Sagar（赫曼特·塞格尔）认为，气泡统一方程是继“瑞利—普勒赛特方程”和“凯勒方程”之后气泡理论领域划时代开创性的工作。^[8]中国科学院力学所王一伟研究员认为，这一方程可为深化气泡机理研究提供重要的新思路和新理论。^[8]