工程力学
学 科 简 介:
本学科点隶属于力学一级学科,依托于大连理工大学的工程力学系、工业装备结构分析国家重点实验室。本学科点由钱令希院士和唐立民教授于1957年组建。1981年首批建立了博士点(计算力学),1985年设立力学博士后科研流动站,1987年被确定为“计算力学”国家重点学科,1996年获力学一级学科博士学位授予权,成为我国工程力学领域科学研究和高层次人才培养的重要基地之一。在钱令希等老一辈学术带头人的长期高度重视和关心下,本学科点已形成了一支年龄梯次合理的教师队伍,有中科院院士钱令希、钟万勰、程耿东,长江学者特聘教授顾元宪(系/国家重点实验室主任,本学科点负责人), 还有多名在国内外有一定影响的中青年学者,有10种国际力学杂志的编委。在45名教师中,有博士生导师22人,教授24人,副教授15人,具有博士学位23人。‘密切为工程服务是力学学科发展的基本动力’是老一辈学者的一个基本观点,建系44年,‘密切为工程服务’也一直是本学科点的显著特点。70年代,钱令希院士敏锐地觉察到信息学科将对力学发展带来无限机遇,果断地将研究方向的重点转向用计算机解决力学问题,形成了计算力学的特色。近年来,我们在坚持特色的同时,积极推动学科交叉。近五年来承担了27项国家重要科研课题,包括国家重点基础研究发展规划、国家自然科学基金重大和重点项目、攀登计划、863项目等,积极参与解决工程中的关键力学问题,科研总经费1800万元;获国家和省部级科技奖23项,发表较重要的论文近400篇。近5年共培养博士55人、硕士152人、学士387人。
针对工程中力学及相关问题,本学科以计算力学和工程科学计算为主线,形成了有特色性的研究方向:1.工程力学理论体系研究: 建立和发展了新求解体系,与相关学科和学科分支交叉,应用于静力、动力、断裂和流体等问题的求解,发展了一套相应的数值方法。2. 多学科工程问题的优化设计及反问题:主要研究多学科优化中的基本理论、计算方法和工程应用,及工程反问题的求解,近期工作集中在工程结构拓朴优化、优化的最大墒理论、及水工结构物性参数反演等方面。3. 大规模工程分析与优化软件系统的开发及应用:以近代有限元和优化理论为基础,结合先进的计算机技术,研究开发面向工程的、具有自主知识产权的新一代有限元分析与优化设计软件系统JIFEX,应用这一系统解决一批国防工业中的关键问题。 4. 高效精细的计算力学方法:环绕高性能计算,研究和发展一批高效精细并适于工程应用的计算方法,在随机振动分析、精化有限元理论等方面,取得了一些有影响的研究成果。5.多场耦合与特殊环境下工程结构的力学问题:主要研究多场耦合的数值建模和模拟,以及特殊环境对工程结构物的影响和工程结构物的力学行为。在多孔多相介质力学、海洋/海冰工程结构,含损复合材料的研究中取得了一些有影响的研究成果。从现代科学技术的发展趋势和本学科在工程中发挥的作用来看,以上这些研究方向具有广阔的发展前景。
与国内同类学科相比,本学科的优势在于:1.学科建设形成了一定特色,在计算力学和大规模工程科学计算领域内的一批工作,在国内外有地位;主要骨干的特色性研究工作得到了国内外同行的认可。2. 拥有一支年龄结构合理、水平比较高的师资队伍,后继有人。3. 与国内外广泛的学术交流,形成了与国际接轨的开放学术环境;4. 科研和教学条件较好,拥有曙光3000并行计算机和先进的计算机网络系统。5. 研究生和本科生的培养规模名列前茅,教学质量得到广泛认可。
学 科 成 果:
在结构优化领域曾获国家自然科学二等奖等多项奖励。
开发的“大型结构分析与优化设计软件JIFEX”已广泛应用于国民经济建设,在柴油机机体与曲轴、太空实验舱、增压器涡轮机轮盘、高速内燃机车车体以及卫星、火箭、飞机部件等一系列工程结构分析与优化设计过程中发挥了重要作用。应用此软件为航天部某院开发的“卫星太阳能帆板与中心承力筒结构优化设计”降低了结构重量25%与13%;沈阳601所將该系统应用于飞机机身及结构的优化设计,有效地降低了结构的造价。
系统地观测到冰激海洋平台的“自激振动”现象并给出机理解释和消除冰激振动的对策,并在渤海JZ202中南平台得到实际应用;首次研究了海洋平台安装破冰锥体降低冰力与冰激振动的效果。本方向的研究在国际冰力学领域和国内工程界均产生了重要的影响。 |