力学动态”文摘,第13卷,第6期,2011年03月25日

 

本期编辑:陈文   雷冬  危嵩   蔡伟

江苏省南京市西康路1号河海大学工程力学系(邮编:210098)

投稿信箱:mechbrief@hhu.edu.cn

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编者按:《力学动态》文摘邮件列表目前由河海大学工程力学系维护,依托于江苏省力学学会信息工作部

                 每月10日和25日发送,免费订阅、自由退订。欢迎发布信息、交流体会、共享经验

                


本期目录:

     新闻报道

    ² 2011年度国家科学技术奖受理项目公示

    ² 教育部公示2010年“长江学者和创新团队发展计划”创新团队和“新世纪优秀人才支持计划”入选者

    ² 中国力学学会副秘书长杨亚政获第二届中国出版政府奖优秀出版人物奖

    ² 第七届苏港力学及其应用论坛、第十五届香港力学学会年会暨第二届澳门力学研究发展研讨会简讯

    学术会议

    ² “第二届分数阶动力学和软物质力学中的幂律现象”专题讨论会征文通知

    ² MS08.“高分子材料本构关系与损伤”专题研讨会征稿通知

    ² “MS62.轻质非均匀介质的力学行为”专题研讨会征稿通知

    ² “MS63.结构优化的理论与方法”征稿通知

    招生招聘

    ² 太原理工大学应用力学与生物医学工程研究所招聘启事

    ² 北京大学工学院细胞力学实验室招聘博士后、研究助理

    ² PhD scholarship for the research of composite materials

    学术期刊

    ²   《力学与实践》2011年 第1期

     ◆ 人物介绍

    ² 2011年中国力学学会推荐院士候选人介绍——卢天健

     网络精华

    ² 几位杰出工程师的力学贡献(一)
 

 

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     新闻报道
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 2011年度国家科学技术奖受理项目公示

(摘自科学网)

2011年度国家科技奖励推荐工作已经结束,国家科学技术奖励工作办公室共收到有关单位和个人推荐的国家自然科学奖项目130项,国家技术发明奖通用项目85项,国家科学技术进步奖通用项目730项。经国家科学技术奖励工作办公室形式审查,4项国家自然科学奖项目,2项国家技术发明奖通用项目,14项国家科学技术进步奖通用项目不合格,不予受理。
   根据《国家科学技术奖励条例》及其实施细则的规定,现将形式审查合格的2011年度国家自然科学奖项目126项(含所在学科评审组名称、项目名称、推荐单位、项目简介、主要完成人及学术贡献、论文论著目录),国家技术发明奖通用项目83项(含所在专业评审组名称、项目名称、推荐单位、主要完成人、主要知识产权证明目录)以及国家科学技术进步奖通用项目716项(含所在专业评审组名称、项目名称、推荐单位、主要完成人、主要完成单位、推广应用情况)在科技部网站(http://www.most.gov.cn/)和国家科学技术奖励工作办公室网(http://www.nosta.gov.cn/)同时公布。

附件:2011年度国家自然科学奖、国家技术发明奖(通用项目)、国家科学技术进步奖(通用项目)受理项目目录

 

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 教育部公示2010年“长江学者和创新团队发展计划”创新团队和“新世纪优秀人才支持计划”入选者

(摘自教育部网站)

 近日教育部网站分别公示了2010年“长江学者和创新团队发展计划”创新团队和“新世纪优秀人才支持计划”入选者名单。

附件:2010年度教育部“长江学者和创新团队发展计划”创新团队入选名单

2010年教育部 “新世纪优秀人才支持计划”入选者名单

 

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 中国力学学会副秘书长杨亚政
获第二届中国出版政府奖优秀出版人物奖

(摘自中国力学学会网站)

    2011年3月17日新闻出版总署召开的新闻发布会上,第二届中国出版政府奖评选结果日前正式揭晓,最终从3066份符合条件的参评材料中评出 240个获奖作品、单位和个人,其中出版物奖120个、先进出版单位奖50个、优秀出版人物奖70个(含优秀编辑26个),我学会专职副秘书长杨亚政获第二届中国出版政府奖优秀出版人物奖。杨亚政多年从事期刊出版和学会管理工作,获此重要奖项是对他多年来工作成绩的肯定。
   中国出版政府奖是国家设立的新闻出版行业的最高奖,2007年首次开评,每三年评选一次,在业界和人民群众中的影响越来越大,已经成为行业繁荣发展的一个风向标。
   据评奖工作领导小组副组长、新闻出版总署副署长孙寿山介绍,第二届中国出版政府奖自2010年9月开始评选以来,经过自下而上、基层推荐、逐级审核、专家评审和公示征求意见等环节,评选结果于2011年3月10日正式对外公布。
   从评奖结果看,获奖作品、获奖单位和个人表了近三年来我国出版业改革发展的水平。50家先进出版单位、70位优秀出版人物也反映了我国新闻出版业扎实推进新闻出版体制改革,不断创新、加快发展的总体面貌。

 

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 第七届苏港力学及其应用论坛、第十五届香港力学学会年会
暨第二届澳门力学研究发展研讨会简讯

(摘自中国力学学会网站)

  2011年3月11日-12日,由香港力学学会、江苏省力学学会、香港城市大学及澳门大学科技学院共同主办的“第七届苏港力学及其应用论坛、第十五届香港力学学会年会暨第二届澳门力学研究发展研讨会”在香港和澳门两地举行。此次会议旨在加强大陆和港澳广大力学工作者之间的学术交流,研讨力学研究的最新进展和成果应用,促进大陆和港澳地区力学的共同发展。中国力学学会冯西桥秘书长、中国力学学会办公室汤亚南副主任、刘丽代表中国力学学会参加了此次会议。
  3月11日下午,与会代表在香港城市大学进行了学术交流。3月12日上午,力学研究发展研讨会在澳门大学召开。会议开幕式由香港力学学会理事长卢伟真教授主持,冯西桥秘书长应邀在开幕式上发言。冯西桥教授代表中国力学学会对会议的顺利召开致以祝贺,他表示中国力学学会将竭尽所能支持大陆和港澳地区间的学术交流,中国力学学会将与香港力学学会以及各地方力学学会共同努力,为我国科技工作者提供更多更好的交流平台,推动力学在大陆和港澳地区的发展。
  研讨会包括4个大会特邀报告以及近50个分会场报告。报告内容涉及流体、固体、材料、环境、交通、生物等多个研究领域。冯西桥教授做了题为“Mechanics of Surface Wrinkling”的大会邀请报告。
  此次会议的学术交流气氛浓厚热烈,来自大陆和港澳的力学精英就诸多领域的前沿问题进行了深入广泛的交流和探讨。会议期间,中国力学学会、香港力学学会、澳门大学亲切友好地互相赠送了礼物。
  学术研讨会后,香港力学学会在澳门大学召开理事会,理事长卢伟真教授向各位理事做了2010年工作总结并就理事会财务情况进行了汇报。 

 

 

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学术会议

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中国力学大会-2011暨钱学森诞辰100周年纪念大会

“第二届分数阶动力学和软物质力学中的幂律现象”
小型专题讨论会征文通知
( 河海大学力学与材料学院供稿)

 

    中国力学学会将于2011年8月22-24日在哈尔滨举办“中国力学大会‘2011”(详见网页:http://cctam2011.cstamconferences.org),届时我们将组织“第二届分数阶动力学和软物质力学中的幂律现象”专题讨论会(MS43),主要涉及(但不局限于):

    1.分数阶导数和分形导数微分方程的力学建模;

    2.软物质(复杂流体)流变和粘弹性的分数阶导数描述;

    3.分数阶振动和控制理论及应用;

    4.分数阶微分方程稳定性分析;

    5.分数阶傅里叶变换及应用;

    6.分数阶布朗运动和非马尔科夫过程及其应用;   

    7.Levy统计、伸展高斯分布、Tsallis分布等非高斯分布及其应用;

    8.频率依赖阻尼和耗散现象及其力学建模;

    9.反常扩散(例如,非Darcy律、非Fourier热传导、非牛顿粘性、非Fick扩散、非欧姆电子输运等);

    10.复杂网络动力学、标度律、幂率现象。

    本小型专题讨论会组织者为河海大学陈文教授、上海大学李常品教授和浙江大学陈伟球教授。我们邀请您向本专题讨论会投稿。请于2011年4月20日前将摘要提交到以上的力学大会网址,同时通过电子邮件寄给本次研讨会联系人-河海大学力学与材料学院工程力学系李西成博士(xichengli@hhu.edu.cn),并请注明论文联系人(姓名、通讯地址、电话、Email)。

  

                                                                               2011年3月25日



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 MS08.“高分子材料本构关系与损伤”专题研讨会征稿通知

(西南交通大学力学与工程学院供稿)

   

   中国力学大会是我国力学界每两年一次的综合性学术盛会,是广大力学工作者进行学术交流的重要平台。中国力学大会-2011暨钱学森诞辰 100周年纪念大会将于2011年8月22~24日在哈尔滨举行。会议由中国力学学会、哈尔滨工业大学联合主办,哈尔滨工业大学承办。
    作为本次力学大会固体力学类专题研讨会之一的“高分子材料本构关系与损伤”(编号:08),面向全国从事相关研究的学界同仁征稿,就高分子材料非线性力学性能特征测试、本构关系、变形破坏、损伤机理等相关领域的基本科学问题、新兴的研究方向进行深入地交流,并以此为平台进一步增强国内同行的合作与交流,欢迎踊跃参加。
一、本专题研讨会内容包括(但不限于)
    1.橡胶态材料本构关系;
    2.非晶态高分子材料本构关系;
    3.结晶态高分子材料本构关系;
    4.高分子复合材料本构关系;
    5.高分子材料非线性力学性能测试方法与描述;
    6.高分子材料变形破坏特征;
    7.高分子材料损伤机理。
二、投稿方法
  请登录本次力学大会网站:http://cctam2011.cstamconferences.org,按照该页面右侧的详细步骤介绍,提交论文摘要。论文摘要的篇幅限1页之内,内容可附带简单公式及表征研究结果的代表性图表。
  
请作者在线提交摘要的同时,同时发送一份电子文档给本次研讨会联系人蒋晗副教授(jianghan@home.swjtu.edu.cnjianghantamu@gmail.com
三、重要截止日期
   摘要上传截止日期:2011年4月20日
   发布摘要录用通知:2011年5月15日
   全文提交截止日期:2011年6月15日
四、会议联系人:
   西南交通大学力学与工程学院 蒋晗副教授
   手机:13438934615 Email:jianghan@home.swjtu.edu.cnjianghantamu@gmail.com


 

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 “MS62.轻质非均匀介质的力学行为”专题研讨会征稿通知

   (2011年8月22~24日 哈尔滨工业大学)

   中国力学大会是我国力学界每两年一次的综合性学术盛会,是广大力学工作者进行学术交流的重要平台。中国力学大会-2011暨钱学森诞辰 100周年纪念大会将于2011年8月22~24日在哈尔滨举行。会议由中国力学学会、哈尔滨工业大学联合主办,哈尔滨工业大学承办。
   作为本次力学大会固体力学类专题研讨会之一的“轻质非均匀介质的力学行为”(编号:62),面向全国从事相关研究的学界同仁征稿,欢迎踊跃参加,就轻质非均匀介质的基本科学问题及最新研究进展进行深入地交流,并以此为平台进一步增强国内同行的合作与交流。

一、研究内容
   轻质多孔材料的本构关系与变形局部化
   轻质多孔材料与结构的疲劳和断裂
   轻质结构的冲击响应与吸能机理
   轻质多孔材料与结构的多场效应
   轻质结构的无损检测
   轻质多孔材料与结构的多学科优化
二、投稿方法
   请登录本次力学大会网站:http://cctam2011.cstamconferences.org/ ,按照该页面右侧的详细步骤介绍,提交论文摘要。论文摘要的篇幅限1页之内,内容可附带简单公式及表征研究结果的代表性图表。
   优秀论文将向International Journal of Aerospace and Lightweight Structures推荐发表。
   请作者在线提交摘要的同时,同时发送一份电子文档给本次研讨会联系人秦庆华博士(qhqin@mail.xjtu.edu.cn
三、重要截止日期
   摘要上传截止日期:2011年4月20日
   发布摘要录用通知:2011年5月15日
   全文提交截止日期:2011年6月15日
四、 会议联系人:
   西安交通大学航天航空学院
   王铁军 教授
   秦庆华 博士
   手机:13484938054
   Email:qhqin@mail.xjtu.edu.cn

 

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 中国力学大会2011“MS63.结构优化的理论与方法”征稿通知

(大连理工大学工程力学系王博副教授供稿)


   中国力学大会是我国力学界每两年一次的综合性学术盛会,是广大力学工作者进行学术交流的重要平台。中国力学大会-2011暨钱学森诞辰 100周年纪念大会将于2011年8月22~24日在哈尔滨举行。会议由中国力学学会、哈尔滨工业大学联合主办,哈尔滨工业大学承办。
   作为本次力学大会计算力学类专题研讨会之一的“结构优化的理论与方法”(编号:MS63),面向全国从事相关研究的学界同仁征稿,欢迎踊跃参加,就结构与多学科优化理论、技术与工程应用研究中的基本科学问题、新兴的研究领域和方向等大家的最新研究进展深入地交流,并以此为平台进一步增强国内同行的合作与交流。
本次专题研讨会征稿的有关事项如下:
一、研讨会内容
  本专题研讨会内容包括(但不限于):
  1. 结构与多学科优化;
  2. 优化的基本理论与方法;
  3. 多尺度分析与优化;
  4. 多目标优化;
  5. 结构的几何与形貌优化(拓扑优化,形状优化);
  6. 基于代理模型的优化设计;
  7. 基于鲁棒性/可靠性的优化设计;
  8. 遗传算法、模糊优化,以及基于启发式的优化算法;
  9. 生物医学与生物力学中优化方法;
  10. 先进材料与纳米材料中的优化方法;
  11. 优化技术的工程应用与软件开发(面向航空航天、土木建筑、机械与电子、交通运载等领域);
二、投稿方法
     请登录本次力学大会网站:http://cctam2011.cstamconferences.org ,按照该页面右侧的详细步骤介绍,提交论文摘要。论文摘要的篇幅限 1页之内,内容可附带简单公式及表征研究结果的代表性图表。
     请作者在线提交摘要的同时,同时发送一份电子文档给本次研讨会联系人王博副教授(wangbo@dlut.edu.cn )。
三、重要截止日期
    摘要上传截止日期:2011年4月20日
    发布摘要录用通知:2011年5月15日
    全文提交截止日期:2011年6月15日
四、会议联系人
    刘书田 教授
    电话:0411-84706149;Email: stliu@dlut.edu.cn
    大连理工大学工程力学系/工业装备结构分析国家重点实验室
    郭 旭 教授
    电话:0411-84707807;Email: guoxu@dlut.edu.cn
    大连理工大学工程力学系/工业装备结构分析国家重点实验室
    王 博 副教授
    电话:0411-84706382;手机:13942859855;Email: wangbo@dlut.edu.cn
    大连理工大学工程力学系/工业装备结构分析国家重点实验室,邮编116023

 

 

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招生招聘
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 太原理工大学应用力学与生物医学工程研究所招聘启事

(太原理工大学应用力学与生物医学工程研究所所长安美文供稿)
 

应用力学与生物医学工程研究所为太原理工大学力学学科主体所在单位,固体力学学科是山西省第一批重点建设的学科之一,1986年被国务院批准为博士学位授予点。现拥有“固体力学”博士点、“生物医学工程”博士点、“工程力学”博士点、力学博士后流动站,并建有“材料强度与结构冲击山西省重点实验室”和超级计算仿真中心。目前承担国家自然科学基金重点项目、重大研究计划等多项国家、省部级课题。为配合科学研究与技术开发工作的需要,诚挚欢迎有识之士加入我们的行列,尤其欢迎海外学子回国发展。
一、基本条件
1.拥有博士学位(详细要求见太原理工大学2011年人才招聘公告
2.能主动开展研究工作并争取各级研究项目和基金支持。
3.善于团队合作,能够积极结合企业和产业需求,与校内外研究人员和企业技术人员合作开展研究工作。
4.有成为学科方向带头人的潜力。
5.能够讲授所在领域的本科生和研究生课程,具有出色的教学和学术交流能力。
二、主要研究方向
1)冲击动力学(需要:结构冲击响应及材料动态特性相关背景)
2)生物力学、生物医学工程方向(具有生物医学工程或力学等相关背景)
三、有关待遇
  太原理工大学为新引进人员提供工资、岗位津贴、住房补贴、科研奖励及其它相关待遇,具体按照太原理工大学人才引进暂行办法执行。见网址:www.tyut.edu.cn
四、联系方式
   可与太原理工大学人事处或我研究所联系,并投递详细简历(包括个人基本情况、教育和工作经历、科研工作概述、论文发表情况及其它成果)。
   联系电话:0351-6010560   联系人:安美文、王志华
   E-mail:wangzhihua@tyut.edu.cn 

通讯地址:山西省太原市迎泽西大街79号 邮编:030024
 

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北京大学工学院细胞力学实验室招聘博士后、研究助理      

                                                                                    (北京大学工学院熊春阳供稿)

    北京大学工学院细胞力学实验室主要在微纳米力学和生物医学的结合等方面开展研究工作。因项目研究需要,拟招聘力学背景博士后、研究助理1-2名。
    要求:
    1、具有力学相关学科背景,申请博士后需符合北京大学博士后招收条件;
    2、有较好的数学、力学基础或较强的实验动手能力;
    3、对跨学科研究有浓厚兴趣,具有较强的科研创新能力和团队协作精神。
    待遇:北京大学博士后标准待遇+课题补助,协助申请博士后基金及青年基金,具体面议。
    应聘材料:中英文简历;论文目录和代表作全文;三位推荐人的联系方式。
    联系人:熊春阳
cyxiong@pku.edu.cn Web:http://cml.gnway.net

 

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PhD scholarship for the research of composite materials

                                                                                   

There is an opening for students who want to join a PhDcourse or combined master + PhD course (Going to directly Ph.D. course without master thesis afterB.S.) in Department of Aerospace Engineering, GyeongsangNational University, South Korea.
   The successful candidate will do research under the adviseof Prof. Jin-Hwe Kweon in Structure and Composite Lab. Prof. Kweon researchareas include testing and finite element analysis of:
   1. Composite Cylinder under hydrostatic pressure,
   2. Mechanical and bonding joints between composite materials,with or without z-pinning
   3. Sandwich structure
   4. Composite structure under impact
   5. Composite materials under harsh environment
   The Lab. is one of the most active research groups in Koreain composite materials.
   A. Support:
   Beside the tuition fee, the scholarship includes the supportfor living cost (startsfrom about USD500 and increases depending on yearly performance evaluation up to the maximum of USD1000),Chance to present paper at international conference once a year, Eligible foruniversity dormitory
   B. Requirement for application:
   Students, graduated from Mechanical or Aerospace EngineeringDepartment, with an interested in the scholarship are welcome to send documentsto Prof Kweon (jhkweon@gnu.ac.kr) forapplications. The required documents include:
   1. Motivation letter
   2. Resume
   3. Academic records
   4. Certificate of English skills (TOEFL and IETLS will beconsidered for priority)
   5. A recommendation letter of an advisor 

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学术期刊

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 《力学 与实践》
2011年 第1期

 

近空间高超声速飞行器防热隔热与热力耦合研究进展 

蒋持平, 柴慧, 严鹏

 

点载荷作用下密集颗粒物质的传力特性分析

毕忠伟, 孙其诚 ,刘建国, 金峰

 

基于能量原理确定系泊碰撞载荷的有限元法

边文凤, 程清, 吴忠友

 

基于J-C本构模型的Comp.B炸药落锤冲击数值模拟

李凯, 朱建生, 钱志博, 董树南, 倪添

 

基于振动信号神经网络层合板分层损伤检测研究 

陈玲莉, 田绍华, 陈振茂

 

两结点简支的弹性基础框架的变形分析

李华东, 朱锡, 梅志远, 张颖军

 

基于等效单元概念的梁结构损伤定位方法 

马中军, 司马玉洲

 

刚架桁架模型有效性的试验与数值研究

龚相超, 陈浩, 胡百鸣

 

浅埋隧道围岩受施工扰动的时空变化规律研究 

文吉英, 孙歆硕

 

辽西风积土动剪切模量与阻尼比特性试验研究

张向东, 冯胜洋, 张建俊

 

关于铅球最佳出手角的数值分析

龚劲涛, 叶绍维, 冯文林

 

液压模块组合挂车装载问题研究

周俊,马力

 

扇形截面杆扭转问题的差分线法   

吴泽艳, 王立峰, 武哲

 

一种电力架空线垂度的简算方法

李英梅, 刘军, 张凤鹏

 

低渗油层压裂水平井两相流研究

姚同玉, 王明, 朱维耀, 李继山

 

高气液比垂直管流连续携液实验

魏纳 ,孟英峰, 刘永辉, 刘安琪, 李悦钦 等

 

关于弹性梁的数学模型 

刘延柱, 薛纭

 

关于一阶Lagrange系统------分析力学札记之十七

梅凤翔

 

关于对称性理论中梅凤翔问题 

丁光涛

 

计及轴向和剪切变形时压杆的Euler公式

薛纭, 李燕芬

 

扭转振动实验仪与单自由度系统振动实验  

李明成, 陈建平, 陶秋帆

 

纯滚动圆轮静摩擦力方向的确定

 姜芳, 赵东

 

应用真三维岩体建模仿真技术推进岩石力学教学改革

王述红, 梁成, 杨勇, 杨天鸿, 徐源


 

非力学专业力学课程优化的研究与实践

单斌, 王新国, 杨波, 郭志斌, 贺新峰

 

流体力学教学思考

朱常龙

 

风如拔山怒, 雨如决河倾------漫话台风   

王振东

 

走钢丝的力学

刘延柱

 

蓝田日暖玉生烟

麻庭光

 

走进地震预测------加卸载响应比方法   

袁帅, 尹祥础, 梁乃刚, 刘月

 

在学习中怎样少出错? 

武际可

 

《科学游戏的智慧与启示》序言

武际可

 

封面图片说明

宋凡, 许向红, 邵颖峰, 蒋持平

 

中国力学学会2011年及2012年部分国际、国内学术活动计划

中国力学学会办公室

 

 

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 《Acta Mechanics Solid Sinica》

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人物介绍

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 2011年中国力学学会推荐院士候选人介绍——卢天健

   卢天健,男,祖籍福建福州,1964年出生于四川成都,哈佛大学博士。现任西安交大副校长、教授,是改革开放后我国高校从海外直接聘请的第一位副校长, 2005年全职归国前是剑桥大学800年历史上第一位大陆华人教授。
   卢天健教授长期致力于开展“超轻多孔材料”及“生物组织热力学”的基础和应用研究,目前是我国在这两个前沿学科分支的学术带头人、开拓者和连续两个973项目的首席科学家。他的研究具有学科跨度大、前沿性强、原创性强等特点,所取得的成果体现在4本中英文专著、10篇JMPS(国际固体力学标志性期刊)论文、Adv Appl Mech和Appl Mech Rev综述各2篇以及300余篇其它论文中,被SCI收录186篇、他引1623次(近两年611次;h因子为22);获授权发明专利12项。
   卢天健教授交叉融合力学、材料学、传热学、声学等学科,创造性地提出了“以多功能化为中心”指导多孔材料研究的学术思想,系统阐述了制备过程中产生的孔结构缺陷对泡沫金属屈服行为的定量影响,发现基体材料的应变率敏感性决定了泡沫金属的应变率敏感性,提出的泡沫金属唯象弹塑性本构模型被命名为Chen-Lu模型;提出的基于微孔结构的导热与强制对流耦合模型被称为Lu-Stone-Ashby模型,提出了至今唯一能解释泡沫铝优异耐火特性的理论;提出了一种适用于低雷诺数的非稳态线形声学模型,获得了声学特性最优的梯度泡沫结构,建立了点阵结构夹层板的声辐射和结构传声模型;提出了多工况、多目标函数下的多孔材料优化设计方法。
   卢天健教授交叉融合生物传热学、力学、解剖学和神经生理学,创立了“生物组织热力学”的理论和方法研究体系,建立了刻画皮肤热力耦合响应的非傅立叶传热模型,提出了皮肤松弛行为的非线性粘弹性模型和衡量皮肤热损伤度的新方法;提出修正的H-H神经生理学模型,建立了神经信号调制、传输和感知等机制相耦合的统一疼痛模型,准确预测了疼痛水平和热/力刺激之间的定量关系;提出了评估并改进激光、微波等热疗技术的方法;从理论上证实并完善了牙齿热疼痛的流体动力学假说,定量阐释了为何冷刺激引发瞬时锐痛而热刺激引发钝痛这一长期困惑口腔医学界的现象。
   卢天健教授治学严谨,作风正派,具有很强的组织协调能力、团队领导和合作能力,培养了一批基础扎实、素质全面的研究生和青年教师,累计培养国内外研究生56名,指导博士后15名。目前担任中国力学学会副理事长,教育部科技委数理学部副主任,曾获中国青年科学家奖、中国侨界贡献奖、陕西省科学技术一等奖(排名第1)、第八届全英传热学会议最佳论文等奖项,是SCI期刊Int J App Mech创始主编(共同)。
 

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网络精华
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几位杰出工程师的力学贡献(一)

(武际可) 

   纵观力学的发展历史,可以看出,力学的发展一方面和探索天空的秘密相关,另一方面和解决工程技术问题相关。因此在力学发展的历史上,有两类学者发射出耀眼的光芒。前一类关注天空的学者如哥白尼、开普勒、伽利略、牛顿、高斯、庞卡莱、爱因斯坦等;后一类学者如阿基米德、斯提芬、雷诺、纳维、圣维南、普朗特、泰勒、冯卡门等。不过在一般力学史叙述中,对在解决工程技术问题的同时也发展和丰富了力学理论的杰出工程师却很少提到。本文就是要列举几位杰出的工程师在力学上的贡献。他们毕生所从事的职业是设计和制造或施工,不过他们并不满足停止于此,他们要从日常工作中发现新现象或提升出带普遍性的规律,上升为理论,从而推动力学学科的发展。
   由于在文艺复兴以前,学者与工程师的分工并不像以后那样明显,例如像阿基米德、斯提芬,就既是学者也是工程师。所以我们只举比较近代职业明确的几位工程师为例来叙述。他们是达西、罗素、兰金、埃菲尔、兰彻斯特和太沙基六位。

达西(Henry Darcy ,1803-1858),法国供水和道桥 工程师。
   在他大学毕业后,于第戎(法国东部的城市)城市供水与道桥工程部门工作。1828年他被任命去打一口深井以解决当地的供水问题,结果以失败告终。后来他主张以距该市十多公里处的水库供水来解决用水问题。他总共用了十多公里的暗渠和28000m的管线,解决了上百条街道的主要建筑物的供水问题,而且是完全利用重力而无需一台水泵。后来他转到巴黎工作,担任供水和道桥部门的高级职位和指导。
   达西在水工设计之余,关注流体流动规律的探求。他从在第戎供水工程中,就注意渗流的规律,后来在他1855年退休后,又进行实验验证,最终确立了现今所称的达西定律,即渗流的流速与压强的梯度成正比。这个定律是渗流运动的第一个定量的精确描述的定律,也可以说它开创了现代渗流力学。
   达西的另外两项重要贡献是:一是发明了皮托管,以感受流体压差来测量流速的装置;二是提出了管道流动速度与压力差的关系,即现今所称的达西-维斯巴赫方程(Darcy-Weisbach equation),这个方程是
                           hl = f L V²/(2Dg)
其中hl 压力损失, f 粘性因子, L 是管长,D是管径, V 是平均流速, 而 g 是重力加速度。值得注意的是,他在研究管道流动的时候已经注意到有边界层的现象。
   达西的渗流规律最早描述是在他1856年的著作《第戎的供水》。达西关于皮托管和管流研究的结果在他1857年的著作《关于管流的实验研究》中有介绍。

罗素(John Scott Russell , 1808- 1882),英国海军工程师。
  
1825年罗素17岁时毕业于格拉斯哥大学,之后他在爱丁堡大学教授数学。1844年罗素移居伦敦,他组织了罗素造船公司,以生产游艇、小船、驳船和轮船为主。并且克服了种种困难建造了轮船大东方号,于1858年下水,并且于1860年的处女远航到达纽约。
   1834年当他指导实验确定运河中船的最有效的设计时,注意到了在运河中的波动传播问题。他花了许多时间从理论上和实践上来研究波的传播问题。为此他在自己家里建造了一座专门研究波传播的水槽进行实际测量。并且得到了这些波是稳定的,其速度与波的大小有关,并且它的宽度和水深相关。此外还得到了一些波的合并于分开的规律。这就在定性上构成了现今所说孤立波的主要部分。
   罗素在1842和1843年关于波动的精彩报告:“我相信我还是最好描述下首次亲身与之相识的情况来介绍这个现象。当时,我正在观看沿着狭窄水道由两匹马牵引向前的一只小船的运动。当小船骤然停止时,水道中为小船所推动的一大堆水却并不停止,水积聚在船头前面猛烈地激荡着,然后水浪突然呈现出个很大的、孤立的凸起,那是一个滚圆而光滑、周界分明的“水堆”。它以巨大的速度向前滚动,而将小船留在它后面。这一水堆沿着水道继续行进并且没有明显地改变其形状或降低其速度。我骑马紧跟,并追上了它,它仍保持其原来的大约30英尺长、1英尺至l英尺半的高度以大约每小时8或9英里的速度滚滚向前。……这是我第一次有机会见到这样一个独一无二的现象。”
   这些结果都表述在罗素的两部著作《近代海军构筑物系统》(The Modern System of Naval Architecture(1864)). 与《广阔水域中的波传播》(The Wave of Translation in the Oceans of Wate(1895))中。
   罗素的这些工作实际上是近代非线性孤立波研究的开始。孤立波后来受到许多科学家的重视,到二十世纪六、七十年代,形成物理、力学和应用数学的热门研究方向。
   最后还值得一提的是,1842年多普勒发表了他的多普勒效应的理论结果后,罗素是最早进行实验来验证多普勒效应。

兰金(William John Macquorn Rankine,1820-1872),英国著名的工程师。
   兰金出生于苏格兰一个从事法律与银行业的家庭。从1834年起,他在军事与海军学院学习数学。1836年转入爱丁堡大学学习物理和自然哲学。早年在J.B.麦克尼尔指导下成为工程师,1855年起担任格拉斯哥大学土木工程和力学系主任。1853年被选为英国皇家学会会员。
   兰金最重要的贡献是他系统地发展了蒸汽机或者说一般的热机的理论,在1849年,他发现了饱和蒸汽压与温度的关系,他利用这一理论建立了对于有潜热液体的气体的温度压力和密度的关系。由此他准确解释了饱和蒸汽的表观比热为负值的奇怪现象。其后兰金进一步把这些结果应用于能量守恒定律的更为广义的表述,继承和发扬了托马斯杨关于能量的概念。利用热力学理论,他给出了在气体激波传播时激波前后物理量的关系,这种关系后人也称为兰金-于戈尼奥条件(Rankine–Hugoniot condition)。
   兰金是最早关注金属疲劳问题的学者。早在1840年,他就注意到车轴断裂开始于脆性裂纹的增长,特别是1842年凡尔赛发生的一次火车机车车轴断裂事故,造成50名乘客丧生。他发现裂纹是从车轴的颈部应力集中的地方逐渐扩展造成的。随后由于另一位从事土木、造船和结构的著名工程师费尔贝恩(Sir William Fairbairn, 1789 –1874)的研究,才揭示了再重复应力作用下,金属的强度减弱的现象,这就是金属疲劳现象的发现。
   兰金在土力学、挡土墙和边坡稳定方面、在造船与结构力学方面都已重要的研究工作。他主编的《应用力学手册》(1858)是一部在工程界影响深远的参考书。
   兰金的才能是多方面的,他是一位有相当水平的业余歌唱家,钢琴弹得很好,还善于大提琴演奏,此外还写过不少诗歌。兰金终身未娶。
                                                         (未完待续……) 

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结      束

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