第39卷第6期力学进展Vol.39No.6 2009年11月25日ADVANCES IN MECHANICS Nov.25,2009
中国力学学会学术大会’2009会议介绍
杨亚政1冯西桥2詹世革3陈常青2许春晓2
姚明辉4赵建福5梁军6郭旭7赵红平2
1中国力学学会，北京100190
2清华大学工程力学系，北京100084
3国家自然科学基金委员会数理科学部，北京100085
4北京工业大学机电学院，北京100124
5中国科学院力学研究所国家微重力实验室，北京100190
6哈尔滨工业大学复合材料与结构研究所，哈尔滨150001
7大连理工大学工程力学系，大连116023
1会议概况
2009年8月24∼26日，中国力学学会学术大会’2009在河南郑州召开.本次大会是由中国力学学会和郑州大学主办，郑州大学承办,51家高校和科研院所协办的一次学术盛会.来自全国高等院校、科研院所的1800余名专家学者欢聚一堂，其中包括16位科学院和工程院院士,20余位大学校长和副校长，共同交流探讨近两年我国力学各分支学科的新进展.
在开幕式上，河南省人民政府副省长宋璇涛、中国力学学会理事长李家春、国家自然科学基金委员会数理学部常务副主任汲培文、中国科协学会学术部副部长赵小敏、郑州大学校长申长雨分别致词.随后举行了颁奖仪式，中国科学院院士、清华大学黄克智先生获得“第六届周培源力学奖”，陈少华、陈伟球、冯西桥、康国政、郭旭、季葆华、梁军、张田忠8位青年学者分别获第十届和第十一届中国力学学会青年科技奖.南京理工大学姜峣等53名同学获第七届全国周培源大学生力学竞赛个人赛一、二、三等奖；清华大学获第七届全国周培源大学生力学竞赛团体赛特等奖，大连理工大学、南京航空航天大学获团体赛一等奖，国防科技大学、郑州大学、华南理工大学、同济大学获团体赛二等奖，吉林大学等9所高校获得团体赛三等奖，西北工业大学、江苏省力学学会、湖南省力学学会获得大赛组织奖.
本次大会共设立1个主会场,16个分会场,51个专题研讨会，交流论文1600余篇，其中主会场安排8篇大会特邀报告.大会交流与讨论的内容涵盖了固体力学、流体力学、动力学与控制、生物力学等力学分支学科
的广泛领域，较好地反映了近年来我国力学在基础研究、工程应用等方面所取得的主要进展.本文对大会学术报告进行了简要总结，更多内容请详见论文摘要集与CCTAM’2009主页www.cstam. org/cctam2009.
2大会主要内容简介
这次大会的学术活动包括大会邀请报告、分会场报告与专题研讨会等多种交流形式.大会邀请报告以综述性报告为主体，力求反映国内在力学及其交叉学科的重大进展与研究趋势；分会场报告主要介绍各力学分支学科的前沿研究和代表性成果；专题研讨会由各学科专业委员会及专业组和各领域专家负责组织，较为全面地反映了我国力学学科的发展现状以及在各领域中的应用进展.
2.1大会邀请报告
本次大会共安排了大会邀请报告8篇.哈尔滨工业大学杜善义院士的报告“高超声速飞行器的热防护材料及结构问题”，系统总结了高超声速飞行器的热防护材料与结构的研发与应用现状及其关键的力学问题.热防护材料与结构是关系高超声速飞行器成败的核心技术之一.在热/力环境中，材料的力学行为和结构安全性分析至关重要.杜善义院士就高超声速飞行器热防护特征及需求、热防护材料与结构的性能表征与评价、陶瓷化与复合化是非烧蚀防热材料的重要发展趋势以及防、隔热材料与结构一体化进行了深入分析和讨论.中国科学院力学研究所樊菁研究员的报告“高超声速流动研究进展”，介绍了高超声速流动的若干
关键问题以及中国科学院力学研究所在这些方面取得的进展，包括高温气体效应判据、高超声速流动相似律、高超声速升阻比、远程超低飞行轨道、高超声速峰值热流估计、新型空天推进技术、爆轰驱动地面实验方法、临近空间流动领域划分等.郑州大学申长雨教授做了题为“先进塑料成型及模具技术中的关键力学和工程问题”的报告，阐述了诸如固体输送、熔融、熔体输送、流动、压实、固化、相变、分子取向、纤维取向、翘曲变形、复杂流体动力学计算、成型过程和制品性能预测的多尺度分析、模具优化设计和成型工艺控制等先进塑料成型及模具技术中的系列关键力学和工程问题.美国西北大学黄永刚教授的“柔性电子器件中的力学问题”报告，评述了柔性电子器件的研究现状和最新进展及其力学问题，介绍了柔性硅、柔性集成电路、世界首部眼睛状摄影机和柔性晶硅光电等相关问题的国际发展概况.天津大学陈予恕院士的“旋转机械发展中的若干非线性动力学问题”，评述了旋转机械非线性动力学的新理论和新方法、某些非线性动力学复杂现象的新机理、非线性转子动力学理论的若干发展与转子系统重大振动故障的治理与应用.北京大学陈十一教授做了题为“流体湍流的多尺度模拟与计算”，其研究组基于湍流的多尺度物理过程，引入了一系列物理约束条件，解决了湍流大涡模拟的若干问题，并探讨了该方法在可压缩复杂湍流中的应用.中国石油勘探开发研究院宋杰教授的“化学驱提高石油采收率中的数学力学问题”报告，介绍了其建立的化学驱提高石油采收率的数学模型，即多孔介质的多维多相多组分流动的数学模型，并重点评述了该方法中的数学力学问题.
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此外，胡海岩院士的题为“面向研究工程师的力学教育”的大会邀请报告也引起了与会者的极大兴趣.他指出，要从国家工业化对工程师的需求出发，讨论力学教育所涉及的若干问题.他首先以航空科技工业所需的飞行器结构工程师和强度工程师为例，通过分析人才数量、知识结构的变化情况，指出我国既需要大批以应用现有技术为主、研制开发产品的工程师以适应当前以集成创新、引进消化吸收再创新为主的工业发展模式，又需要一批以技术创新为主的研究工程师去适应未来以原始创新、集成创新为主的工业发展模式.他还从培养研究工程师的目标出发，对人才培养模式进行分析，建议采用本硕贯通的培养方案，提高人才的培养质量和培养成效.他还认为，从技术科学统一性的角度看待力学理论教学环节，对技术科学体系所具有的统一性特征进行分析，建议进一步对专业基础课程体系进行改革，通过深化力学教育来带动专业基础课程教学质量的提高.此外，他建议要从实践与创新统一性的角度看待力学实践教学环节，建议对大作业、考试、毕业设计、课外科技活动进行改革，增加创新内容和要求.
2.2分会场与专题研讨会报告
2.2.1固体力学
在本次大会上，固体力学共有9个分会场和23个专题研讨会，大体反映了固体力学领域的科研人员在我国力学科研队伍中所占的比重.从研究内容上，主要分布在实验固体力学、计算固体力学、疲劳与断裂力学、微纳米力学、智能材料与结构力学、电子电磁器件力学、环境力学、岩土力学、材料与结构力学性
能测试、生物材料与仿生力学、结构力学、薄膜与界面力学等方向，反映了固体力学的研究现状与最新进展.此外，国内学者在石油管线/管柱力学、生物力学与人类健康研讨会、特种设备安全检测与评价技术研讨会、柔性电子器件力学、近空间飞行器材料与结构的力学问题、轻质多孔材料与结构的性能表征和多功能应用等方面也取得了具有重要成果.
“固体力学研究进展”分会场邀请了国内知名专家交流了固体力学不同方向的研究进展.王自强介绍了非局部理论的一个新框架和基于新框架的应变梯度塑性理论，该理论避免了高阶应力项的出现，简化了分析和计算，成功解释了实验中观察到的尺度效应.余寿文研究了表面吸附对表面变形、弯曲和共振频移的影响，指出表面弹性和表面层厚度均有显著的尺度效应.张统一针对纳米丝和纳米薄膜分析了表面效应引起的纳米材料杨氏模量的尺度效应，探讨了其内在机理.韩杰才介绍了复合材料、非均质材料结构的热冲击问题以及在长期高温环境下的损伤演化、增韧等国内外研究进展.周益春报告了其研究组在铁电薄膜的制备和性能表征方面的研究进展.吴承伟以蚊子为对象研究了昆虫生物材料与表面的微纳米力学，并基于仿生学原理发明了一种微米锯齿手术刀.卢天健对超轻多孔材料性能表征、结构设计、制备及多功能工程应用等方面的研究进展进行了系统介绍，指出了亟待解决的关键科学问题.胡更开讨论了电磁/声波超材料的研究进展，重点介绍了两种超材料分析中采用的方法.汪越胜综述了声子晶体波传播特性表征方法和计算方法，指出了各种方法的优缺点及发展趋势.王建祥对非均质广义输运性能研究中的若干重要问题进行了讨论，介绍了等效输运性能、界面相模型等问题的研究进展.仲政介绍了在功能梯度板壳结构的解析解、梯度材料结构的断裂分析以及梯度材料的细观力学研究等领域的新进展.重定向过多是什么意思
微纳米力学是固体力学最为活跃的前沿方向之一.郑泉水发现微纳米石墨具有自缩回性能，指出了基于石墨烯的微纳机电系统中的机遇和挑战性问题.张洪武分析了碳纳米管中流动传输的特点和可能的应用前景.黄克智等提出了一个基于原子势碳纳米管纳米尺度的连续壳体新理论，指出了该理论的适用范围；还讨论了柔性电子器件力学.周进雄基于流体模型和金兹堡-朗道理论，模拟了聚合物凝胶的相变演化，发现应力和浓度的演化决定其相变动力学过程.赵亚溥采用分子动力学和第一原理方法研究了固气和固液微纳米界面力电耦合特性对纳米器件的影响.张青川介绍了在基于微悬臂梁传感技术的系列研究进展，涉及光学读出双材料微梁阵列红外成像技术等.冯西桥报告了其研究在碳纳米管及其复合材料多尺度力学方面的系列工作.李喜德介绍了微纳米固体实验中的关键技术和实验平台，并针对探针检测技术和系统给出了具体的典型应用.胡仲豪讨论了力学在材料多尺度多物理场模拟中的角和作用，评述了铁电、铁磁、位错动力学等方面的最近进展.成会明介绍了石墨烯的结构和物性，以及在石墨烯制备和应用方面的探索.白雪冬介绍了一种可用于半导体纳米线机电耦合性质研究的新实验方法.姜开利揭示了基于热声效应的碳纳米管薄膜扬声器的优点和研究进展.郭万林以碳、硼/氮纳米结构和器件研究为例，详细说明了纳米尺度下物理力学的研究方法.俞大鹏介绍了单根氧化锌纳米线在弯曲应力作用下的力电耦合效应新结果.张田忠讨论了碳纳米管机械双稳器件的特点和近期进展.
多物理场耦合特性研究长期以来被认为是固体力学热点之一.“电子电磁器件力学”分会场和“磁电弹多场耦合材料与结构的力学问题”专题研讨会吸引了众多与会代表的关注.匡震邦讨论了快速热冲击和微尺度情
况下的不同温度波理论的优缺点，提出了新理论来模拟温度的波动特性.裘进浩采用改进的Prandtl-Ishlinskii 模型，模拟了压电陶瓷驱动器非对称迟滞特性.李显方介绍了压电材料中几种典型裂纹的奇异性以及不同断裂参数适用性.李龙土等利用有限元方法和激光测振仪分析了压电陶瓷电机的性能，并讨论了多层压电变压器的断裂问题.金峰给出了金属薄膜—功能梯度压电基体结构中B-G波的传播特性解析分析.裴永茂介绍了他在铁磁智能材料的多场耦合实验方面的研究工作，以及对超磁致伸缩材料磁畴观测、智能桁架结构的强度分析.马宇立利用广义射线理论以及回转矩阵法研究了弹性波在电磁弹性层合板中的传播.许金泉等介绍了一种新设计的实验装置来测试电子封装结构的温度循环疲劳特性，并分析了热循环应力.龙士国介绍了稀土超磁换能器的动态特性及在桥梁混凝土CT无损评价中的应用.胡元太等分析了宽频带分段双晶片压电俘能器性能，对结构尺寸、分布连接方式进行了优化，并讨论了压电圆板俘能器中压电板与储能电路中的非线性界面效应.王骥等讨论了石英晶体板非线性波动方程同伦分析，指出同伦分析能较好求解非线性波动方程，并采用有限元方法分析了石英晶体板的非线性振动.高存法等介绍了电致伸缩材料中点电荷和偶极子的基本解及其与压电材料中基本解的比较.王云讨论了功能梯度压电圆板的轴对称弯曲问题.王惠明给出了功能梯度压电空球的解析解.吕朝锋介绍了微纳米压电薄膜的非经典薄板弯曲理论，从表面效应角度出发讨论了尺度效应.陈伟球等介绍了功能梯度压电声波器件的回传射线矩阵分析、基于电阻抗模型的复合材料中裂纹识别研究等.禹建功利用多项式级数展开方法分析了压电压磁梯度球形板中波的问题.
在“磁电弹多场耦合材料与结构的力学问题”专题研讨会上，郑晓静、周又和等系统介绍了电磁材料一系列问题，如击穿断裂失效模型、梯度吸波材料的电磁波吸收与反射以及温度应力分析、考虑磁力和磁致伸缩效应的软铁磁材料的磁弹性耦合理论、基于涡结构的广义
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悬浮力计算模型等.王省哲讨论了铁磁形状记忆合金NiMnGa马氏体重定向的细观力学模型、铁磁颗粒随机粒径分布下的磁流变弹性体磁致剪切模量、基于孪晶界移动的铁磁形状记忆合金相变动力学模型等问题.刘金喜分析了压电-压磁层状半空间中SH表面波的传播特性、非理想界面压电/压磁双材料板中弹性波的传播、半无限大压电压磁功能梯度材料亚表面圆孔的动应力分析.沈亚鹏、陈常青等介绍了有限厚度压电材料压痕响应分析、双轴拉应变对四方相PbTiO3和BaTiO3力学性质和压电效应的影响的第一原理计算、铁电陶瓷多轴行为的实验研究、受移动热源作用时二维广义热弹耦合等系列问题.秦太验等讨论了磁电热弹材料裂纹问题的超奇异积分方程方法、三维磁电弹材料多裂纹干扰问题.王骥等给出了薄膜体声波谐振器压电多层板结构振动分析、考虑黏性耗散的有电极压电板的振动和Love波的传播.高存法讨论了含孔功能梯度材料内的热应力、电致伸缩材料内传导裂纹的电击穿模型.此外，郭旭讨论了基于广义接触模型的横观各向同性压电半空间黏附接触分析，王保林介绍了电磁弹性材料中椭圆夹杂问题的一般解，赵明皞介绍了HEDD-CSM在平面压电断裂问题中的应用等问题.
在“薄膜、涂层及界面力学”专题研讨会上，涂层和界面的实验表征方法是讨论的重点，共有8个重点报告.魏悦广总结了基于第一性原理提取金属/氧化物界面结合强度与宏观韧性的研究进展.徐可为介绍了金属表面脆性涂层材料的大载荷圆锥压入法界面结合性能实验表征研究进展，探讨了各种失效机制.陈光南分析了涂层界面结合性能的动态评价方法，讨论了新型弹丸冲击诱导的涂层/界面层裂行为.冯雪介绍了热障涂层的动静态热力耦合响应，通过理论分析涂层应力从瞬态到稳态的转变过程，给出了热震响应.郑学军讨论了铁电薄膜的断裂增韧行为及畴变判据，发现该判据与已有结果比较吻合.许金泉讨论了薄膜涂层界面缺陷的一种无损探伤方法，该方法能较好反映缺陷的位置和大小.赵明皞介绍了用于薄膜/基体系统的脱层与屈曲分析的新理论，讨论了基体变形、压痕缺口等不同参数的影响.此外，对界面演化的微细观模拟等问题也有多个有意思的报告.
在“轻质多孔材料与结构的性能表征和多功能应用”专题研讨会上，各种新型轻质多孔材料和结构的性能表征成为讨论的热点.何德坪等分析了二次发泡法连接泡沫铝界面结构与力学性能、梯度孔径多孔铝合金的压缩及吸能性能、闭孔泡沫铝孔结构三维几何特征.韩福生等讨论了Al基非晶合金泡沫材料的非晶特性与力学性能表征、藕状多孔铝的压缩变形及应力应变特征、高孔隙率开孔多孔铝约束压缩应力应变行为.卢天健、陈常青等针对多孔金属纤维毡介绍了一种新的数值模拟方法和实验测试结果，针对超轻点阵结构讨论了制备、冲击特性、波动特性和传热特性.邓子辰等介绍了二维格栅夹芯圆管在高速移动内压作用下的结构响应分析及优化设计、哈密顿系统下夹层圆柱壳中弹性波的传播特性.邱信明讨论了格栅结构在
单轴冲击下的动力学响应.方岱宁等介绍了二维点阵芯子夹层梁的优化设计.王晓林介绍了烧结纤维多孔金属的吸声性能优化.胡更开等介绍了多孔材料电磁波拐弯波导的设计.刘书田等介绍了SRR谐振型左手材料相对带宽的优化设计、蜂窝夹芯圆柱结构轴向冲击的耐撞性、基于偶应力理论的多孔固体微结构尺寸设计、新型非凸截面薄壁管轴向冲击吸能等问题研究进展.吴林志等介绍了铝硅合金空心圆管夹芯结构基本力学性能、碳纤维点阵夹芯结构的低速冲击性能和剩余拉伸强度性能、全复合材料点阵夹芯结构的热分析、直杆点阵型和斜杆点阵型夹芯结构弯曲性能比较等问题进展.
固体材料和结构的波动特性研究在理论上具有挑战性，同时具有很强的应用背景.黄西成介绍了内爆加载下圆筒的应力状态与破坏模式研究，指出圆筒破坏模式与内爆载荷和筒厚度相关，以及合适的初始缺陷对模拟破坏模式具有重要意义.汪越胜等采用传递矩阵法分析含周期裂纹的周期层状介质中弹性波的传播特性，讨论了点缺陷对压电声带隙特性的影响.刘凯欣等在改进的CE/SE算法和二步模型基础上，开展了爆轰波楔面反射模拟，得到可信度更高的数值结果，并将该方法应用到层裂问题的模拟，此外还提出了用小试件研究抗破甲的方法.陈成军等研究了聚碳酸酯动态力学特性，提出了宏观唯象本构模型，并进行了试验研究和验证.戴耀给出了刚塑性球壳受弹体冲击响应的近似解，并用有限元数值模拟进行了验证.张庆明等介绍了Zr基块体非晶合金的层裂破坏、内爆炸条件下钢筋混凝土表面鼓包的试验观测和数值分析、爆磁压缩发生器的耦合损耗因子、梯度飞片冲击加载特性理论和数值模拟等问题的研究进展.黄风雷等讨论了带弱连接结构弹体斜侵彻混凝土、混凝土侵彻模型经验参数、爆轰法合成含硼金刚石、带前舱
弹体倾角侵彻混凝土靶的动力学响应等研究进展.韩旭等提出了利用一种平板撞击的自由表面速度响应来反求一维应力-应变关系的方法，还讨论了侵彻载荷作用下AD95陶瓷/钢复合装甲动态响应研究.张雄介绍了新开发的冲击爆炸问题的三维物质点法数值仿真软件MPM3D，以及它在一些典型问题上的应用.
实验固体力学也呈现出蓬勃发展的态势.吕坚介绍了在微纳米尺度下材料和器件的多尺度实验研究进展情况，主要综述了在破坏力学、失效机理以及残余应力方面的实验测量及手段，包括：纳米与非晶材料多尺度实验，纳米压痕方法测量多尺度材料的本构关系，薄膜实验力学性能以及先进材料残余应力测量.孟松鹤对高温防热材料的细观组分材料原位性能、非均质复合材料基本力学性能的测试方法、超高温力学性能测试、各向异性防热复合材料复杂应力测试技术以及在多场耦合条件下的材料热力学响应的信息提取技术的挑战和需求进行了阐述.汤立对集中式远程实时桥梁健康监测系统中能有效克服横向应变影响的光纤光栅应变应力和温度传感器的设计和制作、制作中的损伤评估以及系统管理软件等方面进行了介绍.胡更开设计了一种颗粒型电磁超材料，并通过波导的投射实验进行了验证，然后介绍了利用矢量网络分析仪、电控位移台和平面铝板搭建的测量电磁超导材料内部电场、散射场和相位分布的测试系统，最后通过利用微力学材料试验机、弹簧和质量块搭建一维弹簧-质量块系统证实了负等效质量的现象.李喜德、冯西桥等对纳米多孔金薄膜的力学性能进行系统的实验研究，通过SEM、TEM和AFM对试样表面及内部进行了观测和对比，解释了吸水后材料力学性能变化的机理，最后介绍了利用探针加载测量平台测量不同特征孔径纳米多孔金薄膜的力学性能.黄培彦利用HY-500红外热像仪建立FRP加固钢筋混凝土构
件的界面损伤和温度的定量关系，判断界面时候发生剥离，提出的损伤模型能较好地描述加固构件界面的疲劳损伤演化规律.陈伟球对结构健康监测中应用的机电抗法的理论进行了综述并且对不同试件、环境温度以及损伤模式进行了大量的机电阻抗法试验，并采用回传射线矩阵法结合适当的机电阻抗法耦合动力模型和结构损伤模型进行了理论研究.冯雪对薄膜涂层力学行为的实时全场测量方法和技术进行了介绍：可以通过X射线衍射法测量薄膜的应变以及测量基底的曲率和位移两种方式得到薄膜的应力，利用相干梯度敏感干涉方法对全场的薄膜系统曲率实时测量.谭晓惠就悬臂梁式能量采集器的机械振动建立了一种数学模型，能合理描述能量采集器动态特性及其机
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电耦合效应，到了决定机电耦合效应强弱而影响输出电能大小的因素.高怡斐对圆柱形多点测量方式最大弯曲应变计算方法进行了研究，并介绍了金属材料断裂度试验方法国家标准与美国ASTM标准的比较情况.查小琴介绍了一种用于圆弧面上疲劳表面裂纹与组织关系观测方法并应用到高周疲劳试样、低周轴向试样和低周悬臂弯试样的疲劳表面裂纹萌生、扩展和组织观测.胡哲利用冲击应力波方法和共振法分别对碳钢梁、玻璃钢梁和合金钢梁等试样的力学性能测试，主要参考材料的动态弹性模量和阻尼比等参数.郭杏林等采用锁相红外热像系统对含盲孔的平板试样在周期载荷作用下的疲劳试验进行实时监测，对比同一频率不同深度试件的表面温度和不同频率相同深度试件表面温度变化.王晓刚阐述了现行几种疲劳热像法的理论基础和工作原理，对三种最主要的疲劳评估指标进行了对比分析，对现有疲劳热像法的研究
进行了改进和工程应用.许峰采用SR-CT 方法实现了碳化硅粉末高温烧结过程中内部微观结构演化的实时观测，通过数字图像处理方法对不同烧结时刻的样品空隙率进行了统计，得到了孔隙率随烧蚀时间对数的变化曲线.仇巍以碳纳米管为传感器，应用偏振拉曼光谱技术并利用碳纳米管的共振拉曼响应，建立较完备的碳纳米管传感器拉曼应变测量理论，并提出拉曼应变花技术.薛长国等对一种全新的微梁阵列传感器系统光路实现阵列化微梁传感器进行了研究，实验数据表明利用该系统对微悬臂梁进行的温度激励可以得到较好的系统检查灵敏度.
计算固体力学方面共有2个分会场和7个专题研讨会.在“计算力学进展”分会场中，钟万勰院士作了有关计算力学与动力学控制研究进展的邀请报告，着重论述了辛体系在相关问题研究中独特的优越性.此外，李锡夔概括介绍了其研究组近年来在颗粒材料多尺度耦合分析数值分析所获得的系统成果.刘凯欣介绍了其自主研发的时-空守恒元动力学分析软件及其在爆炸工程中的成功应用.韩旭和亢战分别介绍了考虑不确定性的动态荷载识别以及鲁棒性优化的研究进展.王东东介绍了采用稳定子域积分消除自锁现象、提高求解精度的伽辽金无网格方法.袁明武等报告了基于混合变形技术的高效有限元网格重构方法.欧阳洁和符松分别介绍了三维复杂流场多尺度模拟理论和数值算法方面的研究工作.庄茁利用离散位错动力学-有限元耦合方法研究了单晶铜反常本构行为.黄茂松等分别介绍了计算岩土力学方面的最新研究进展.在“计算力学的新进展、新方法和新理论”专题研讨会上，邢誉峰、邓子辰等介绍了基于辛体系的积分算法研究进展.陈震、张雄等介绍了物质点法在多物理场以及爆炸冲击问题数值仿真中的成功应用.杨海天介绍了他
在参数反演方面的系统研究工作.作为传统有限元方法的重要补充，无网格方法以及边界元方法的研究近年来受到了广泛重视.陈文提出了基于正则化的边界节点法以及奇异边界法中的反插技术.龙述尧重点介绍了一种利用无网格技术所发展的拓扑优化高性能算法.高效伟利用边界元方法成功进行了瞬态导热分析以及热物理性参数的反演.姚振汉等介绍了含液多孔介质力学的边界元方法.
结构优化研究近年来呈现出快速发展的态势并已经成为了计算固体力学的一个重要方向.在“结构与多学科优化分会场”，程耿东院士着重论述了近年来结构优化领域在理论研究以及工程应用等方面的最新进展.同时介绍了我国学者在这一领域研究中作出的重要贡献.报告内容引起了与会学者的浓厚兴趣.隋允康回顾了结构优化研究中常用的建模方法，分析了各种方法的优缺点并对未来的发展做了展望.段宝岩介绍了基于多场耦合理论所开展的电子装备多学科优化设计工作.王希诚针对现代工程设计的复杂性和发展趋势，重点讨论了近年来广泛应用的黑箱优化方法.郭旭介绍了有关可置信性结构鲁棒性优化的最新进展，重点讨论了如何构建可置信性优化列式并介绍了相关求解算法.张卫红综述了组件广义布局优化国内外研究进展，对此类问题的建模、参数定义等关键问题进行了讨论.韩旭介绍了基于序列线性近似的高效区间不确定性优化算法，并报告了不同初始条件下算法的收敛性和求解效率.另外在“飞行器多学科设计优化技术”专题研讨会上，刘书田、张卫红等报道了拓扑优化技术在飞机翼面结构、支撑梁设计以及组件布局优化中的成功应用.邱志平等利用响应面以及并行子空间方法求解了多学科稳健性优化设计问题.此外，在“计算爆炸力学学科前沿”专题研讨会上，宁建国介绍了基于VOF和PIC耦合多界面处理算法等方面的工
作.袁帅等报道了SPH方法在爆炸力学中的应用.李晓杰等介绍了聚能穿墙等的参数设计以及数值模拟方面的研究进展.此外，来自不同单位的研究者还报道了高性能计算在大飞机设计、桥梁工程、轨道交通、运载工程、金属成型等领域产品设计和研发中的重要应用. 2.2.2流体力学
流体力学在航空、航天、航海、环境、能源、化工、生物、水利等诸多领域发挥着越来越重要的作用.CC-TAM’2009设有“流体力学”分会场,“计算力学进展”、“流变学进展”、“激波和激波管前沿问题”、“环境力学”、“微纳米力学”、“爆炸力学”、“岩土力学新进展”、“力学教学的理念、方法和实践”等分会场也涉及到流体力学的诸多研究侧面.大会上还举办了“湍流工程模型”、“湍流与流动稳定性研究——第9届全国湍流与流动稳定性学术会议”、“湍流热对流”、“计算力学的新问题、新方法和新理论”、“计算流体力学研究与应用”、“无网格与边界元”、“高性能计算在工程中的应用”、“航天航空航海工程与能源动力系统中的关键力学问题”、“小型和微型无人机前沿问题”、“水动力学前沿问题”、“环境水动力学”、“风沙运动与大气环境”、“第六届全国多相流与非牛顿流学术研讨会”、“多孔介质渗流与应用”、“界面力学的机理和流体力学研究”、“颗粒物质力学及其应用”、“应力波、冲击波和爆轰波”、“计算爆炸力学学科前沿”、“流动控制技术及其应用研究”、“生物材料与仿生力学”、“生物力学与人类健康研讨会”等流体力学领域的多个专题研讨会.此外,“近空间飞行器材料与结构的力学问题”、“航天器动力学与控制”、“空天与武器装备测试技术”、“破碎岩体结构与渗流突变力学”、“研究生力学教学的实践与创新”等专题研讨会也涉及到若干与流体力学的研究和应用密切相关的方面.
“流体力学”分会场会议共安排了11个邀请报告.赵建福做了题为“微重力气液两相流动与传热”的报告，介绍了在微重力环境中气液两相管流流型与压降、池沸腾现象中的气泡动力学行为与传热特征以及燃料电池/电解电池内部伴有电化学反应的两相流动特征与电性能等方面的研究进展.李存标介绍了对静水中薄圆盘自由下落运动的实验研究结果，以及所观测到的一种新的螺旋运动类型.罗喜胜介绍了伴随水非平衡相变的可压缩流动的物理建模和数值方法，并针对一些非定常流中的凝结问题进行了数值模拟.詹杰民介绍了“线性与非线性及规则与不规则波浪数值水池的研究”成果.刘桦介绍了国内外在该方面的研究进展，讨论了波浪水池模型实验与数值波浪水池相结合的复合模型技术以及该领域需要着重研究的问题.任玉新介绍了他们最近提出的一种以非定常流动敏感型方程为基础的、可以计算各种静态和动态稳定性导数的新方法.瑞典国防研究院的彭夏辉介绍了RANS-LES耦合模型及其在工程湍流数值分析中的应用.何国威介绍了湍流噪声大
790力学进展2009年第39卷
涡模拟的研究成果.高正红介绍了现代航空飞行器与气动外形的优化设计方法.徐力平进行了题为“民用航空发动机研发中的若干流体热力学基础问题”的学术报告.以上邀请报告涉及到湍流、空气动力学、水动力学、多相流、生物和仿生力学等流体力学的众多基础和应用领域，体现了流体力学在基础理论方面和实际工程应用中的巨大作用.
湍流是流体力学的经典难题，也是工程上广泛存在的流动问题，湍流研究一直受到我国流体力学工作者的重视.湍流方面共进行了3个专题研讨会.“湍流工程模型”专题研讨会共有11个学术报告，对非惯性系湍流模型、可压缩流动转捩和湍流/激波相互作用、以及结构系综动力学在不同湍流流动中的应用进行了探讨.“湍流热对流”专题研讨会共有18个学术报告，涉及了湍流热对流的理论、实验、数值模拟等多个方面.“第九届全国湍流和流动稳定性学术会议”共进行了38个学术报告，涵盖了流动稳定性、湍流机理、可压缩湍流、湍流大涡模拟、湍流模式、湍流减阻控制、湍流工程应用等主题，充分展示了我国在湍流和流动稳定性方面的丰硕成果.
随着计算机技术的迅猛发展，计算流体动力学在流体力学的基础研究和工程应用中发挥着越来越大的作用.本次大会设立的“计算流体力学研究与应用”专题研讨会，共有60篇学术论文，分两个组进行了学术报告，内容涉及了计算流体力学基础理论、算法以及在水利、化工、船舶、环境、生物、航空、航天等诸多工程中的应用.需要说明的是，计算流体力学作为揭示流动问题细观结构与内在机制的有力手段，在流体力学各个分支学科都有越来越重要的应用，在“计算力学进展”分会场、“无网格与边界元”、“计算力学的新问题、新方法和新理论”、“高性能计算在工程中的应用”等专题研讨会上均有大量报告，介绍了计算技术在流体力学各分支领域的进展.
激波与激波管实验技术与激波物理、爆轰现象、超声速与高超声速流动、超声速燃烧、高温气体动力学的基础研究密切相关，是目前国际上研究最为活跃的流体力学领域之一.本届大会不仅设有“激波和激波
管前沿问题”分会场，涵盖了激波管实验技术、超声速混合层流动控制、高超声速进气道设计及喷管中水蒸气凝结、爆轰波的传播、粉尘爆轰理论、旋转爆轰流场结构、连续爆轰发动机的实验技术和数值模拟等多个前沿领域，在很大程度上反映了自2008年第十三届全国激波与激波管学术会议以来，国内科技工作者在激波和激波管方面工作所取得的最新进展；而且在“爆炸力学”分会场及“应力波、冲击波和爆轰波”、“计算爆炸力学学科前沿”两个专题研讨会中的部分报告同样涉及了爆轰过程、爆炸驱动流场等方面的实验、理论与数值模拟研究.此外，涉及与航空航天相关的流体力学研究的还有“流动控制技术及其应用研究”、“小型和微型无人机前沿问题”、“航天航空航海与能源动力系统中的关键力学问题”等专题研讨会上的部分报告.
流体力学在航海及环境等领域中也有着直接而广泛的应用，尤其是面对当今世界严重的环境问题，环境流体力学等新兴学科分支的研究越来越展现出突出的作用.为此，本届大会设有“环境力学”分会场及“水动力学前沿问题”、“环境水动力学”、“风沙运动与大气环境”等专题研讨会，并且在“颗粒物质力学及其应用”、“航天航空航海与能源动力系统中的关键力学问题”专题研讨会也有部分报告报导了相关研究成果.与会代表主要就水质污染(如湖泊富营养化控制等)、泥沙/风沙、城市道路精细化气象预报及国家重大工程建设中遇到的环境问题等方面开展了广泛而深入的讨论，并就水动力学在江湖洪水调度、海啸及船舶与海洋工程等方面的应用进行了研讨.
随着科学进步与技术发展，当代流体力学研究问题超出经典流体力学所处理的单相、简单介质的范围，
向多场、多相、多介质、非牛顿流体等领域扩展.因此，本届大会设有“流变学进展”分会场及“第六届全国多相流与非牛顿流学术研讨会”、“界面力学的机理与流体动力学研究”、“多孔介质渗流及应用”、“破碎岩体结构与渗流突变力学”、“风沙运动与大气环境”、“颗粒物质力学及其应用”等专题研讨会，较为集中地展现了我国近年来在相关领域的进展情况.此外，在“水动力学前沿问题”、“环境水动力学”等专题研讨会上也报导了利用多相流动技术解决相关环境与工程问题的研究进展.
生物流体力学研究是目前一个重要的新兴方向，本届大会设有“生物材料与仿生力学”、“生物力学与人类健康”等专题研讨会，就昆虫飞行力学、鱼类尾鳍流场、血流动力学、脉搏波传播及呼吸系统流动与传热等问题进行了深入研讨，反映了我国在该领域的快速发展和进步.
2.2.3动力学与控制
以动力学、振动与控制为主要论题的分会场和专题研讨会有“动力学与控制研究的新进展”、“非线性动力学理论及应用”、“多体系统动力学及其应用”、“航天器动力学与控制”、“分析力学新进展”、“时滞系统动力学与控制”等.
动力学与控制分会场共有九个邀请报告，涉及到近年来动力学与控制学科取得的若干新进展.陈关荣简要介绍了广义Lorenz混沌系统族、超混沌Lorenz-Chen 系统、分数阶Chen系统，以及这些复杂混沌系统的一些可能的工程应用.孟光报告了载人航天和空间对接若干动力学与控制问题的建模、仿真分析和实验
分析，分析了多场耦合环境和复杂空间环境对空间复杂机构和结构的动力学与控制问题的影响，建议了进一步的研究方向.徐世杰主要介绍了航天工程中的若干关键动力学与控制问题，包括深空探测中的平动点轨道问题，月球探测器的着陆与返回问题，近地航天器的相对动力学问题，以及大型复杂航天器的姿态动力学与控制问题，着重介绍这些领域的理论和应用研究现状、存在的问题和未来的发展趋势.林志华讨论了纳米结构非局部弹性应变场的两个临界问题，并利用纳米结构非局部弹性场理论和变分原理推导了纳米梁弯曲的平衡条件、运动控制微分方程和边界条件.洪嘉振采用添加删除约束的方法对柔性多体系统接触碰撞问题进行准确描述，从而实现了柔性多体动力学全局仿真.郭永新报告了非完整力学的近代主要发展，包括Riemann-Cartan几何学在非完整力学中的应用、非完整力学的逆问题和非完整系统的Birkhoff约化.刘曾荣分别从建模、动力学和控制的角度说明动力学与控制研究方法在生物系统中的应用.毕勤胜介绍了一类典型的多时间尺度Belousov-Zhabotinsky反应的动力学行为，给出了各种不同的猝发现象.
非线性动力学理论及应用是动力学与控制的一个研究热点，其中有一部分报告内容是关于非线性动力学理论和方法的研究，钱有华、张伟将同伦分析方法应用于多自由度非线性系统周期解的求解中，得到解析近似解并与Runge-Kutta数值解进行了比较，结果表明同伦分析方法是求多自由度非线性系统周期解的有效方法.荣思远、于开平采用基于UKF算法的神经网络辨识模型计算仿真非线性时变系统，可以有效识别快变参数问题，这种算法适用于跟踪性能要求较强的系统识别问题.李莹和程昌钧将Hamilton变分原
理推广到有限变形孔隙热弹性结构中，建立以Kirchhoff-Love假设为基础的孔隙热弹性薄板的大挠度理论.陈洋洋、陈树辉将双曲函数L-P方法推广并应用此方法研究三次非线性自治系统的同宿解和异宿解问题.陈淑萍、张伟等研究了高

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