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计算力学

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2018年计算力学专业委员会工作总结

发布日期:2019-03-29

一、前言

中国计算力学事业的发展,凝聚了几代计算力学人的心血和智慧。现有国际计算力学学会(IACM)理事9人(庄茁、李刚、章青、郑耀、韩旭、陈璞、郭旭、王东东、田荣),由于今年IACM换届,袁明武教授不再担任IACM常务理事,目前我们缺少常务理事。在国际舞台上,特别是在IACM的话语权还与我们的综合国力和从事计算力学学者数量不相称,发展不平衡不充分。本届专委会的使命之一就是引领中国学者,跻身世界计算力学强国。强国主要是学术要强,计算力学包含计算力学,力学计算和工程应用,被涵盖在若干学科领域:土木,水利,机械,交通运输,材料,能源动力,环境,航天航空等。做好计算力学要选好方向和着力点,参与国家需求的项目,形成学科交叉、创新驱动和团队合作的氛围。

计算力学专委会设5个专业组,分别是:(1)颗粒材料计算力学:组长:李锡夔;秘书:季顺迎;(2)计算力学软件:组长:陈飚松,副组长:孙树立,田荣,赵宇波,钱华山,王成;秘书:吴圣川;(3)边界元法与其他降维方法:组长:高效伟;副组长:王海涛,刘轶军;秘书:杨恺;(4)无网格与粒子类方法:组长:张雄;副组长:王东东;秘书:刘岩;(5)非连续性有限元:组长:庄茁,副组长:郑宏,余天堂,田荣;秘书:柳占立。另外,筹建1个专业组:计算材料组:组长:苟晓凡;副组长:王杰。

二、年度工作汇报

1. 组织中国学者参加在纽约的世界计算力学大会

2018年的一项主要工作是组织中国学者参加8月在纽约的世界计算力学大会(WCCM2018),到会3000人,其中中国参会代表(含港澳台)近400人,为除了东道主美国之外参会人数最多的国家。大连理工大学程耿东院士和北京大学段慧玲教授作了平行大会报告。中国学者组织了21个分组论坛(MS),其中中国力学学会北京国际力学中心组织了“基于仿真的工程与科学创新”论坛,口头报告36人;同时在WCCM会场举办了展台,展示中国计算力学领域的学术成果和期刊。

2. 坚持一个中国的立场,反对在学术会议上任何形式的台独

20187月,在纽约召开的世界计算力学大会(WCCM2018)会议期间,针对亚太计算力学学会(APACM2019年在中国台北举办亚太计算力学会议(APCOM2019)的广告中错误出现TaipeiTaiwan,没有采用我国的标准用法Taipei, ChinaTaiwan, China,拒不承认台湾是中国的一部分,庄茁教授(专委会主任)代表中国计算力学专委会与中国台湾的会议召集人进行了针锋相对的斗争,声明必须采用中国政府给出的“一个中国”的标准用法,任何违背一个中国原则的会议,我们绝不参加。在会场内外,几名台湾学者围着庄茁争论,后来请来几名日本和韩国学者也来当说客妄图说服中方代表,意在中国学者如果不参加APCOM2019,将减少一半参会人员,这种不愉快的争论一直进行到会议结束。在会场的程耿东院士、汤亚南常务副秘书长,以及中国大陆、香港和澳门的数百名计算力学学者和远在北京的袁明武教授,给予了庄茁坚定的支持。学术无国界,学者有祖国,我们坚持一个中国原则,维护了国家的核心利益。

3. 全国计算力学大会在南京成功召开

819-22日,中国计算力学大会暨国际华人计算力学大会(CCCM-ISCM2018)在南京国际会议大酒店隆重举行,700多位来自中国、美国、英国、法国、德国、澳大利亚、新加坡、香港等国家和地区的计算力学专家和学者参加了大会。本次大会得到了国家自然科学基金委员会和中国力学学会的大力支持与指导,由中国力学学会计算力学专业委员会和国际华人计算力学协会主办,河海大学和江苏省力学学会承办。清华大学庄茁教授、浙江大学郑耀教授和河海大学章青教授为本次大会共同主席。

中国计算力学大会是中国力学学会计算力学专业委员会主办的两年一次的学术会议,是广大计算力学工作者学术交流的重要平台,迄今已举办十余届。国际华人计算力学协会(ICACM)成立于2007 年,是一个由全球华人计算力学领域专家学者组成的国际性学术组织,目前已举办了五届大会。ICACM旨在凝聚全球华人计算力学专家学者的力量,促进全球华人计算力学工作者展示近年来取得的研究成果与成就,加强学科前沿的交叉和渗透,提升中国计算力学工作者在国际学术舞台的地位和作用。

大会开幕式由中国力学学会计算力学专业委员会副主任章青教授主持,河海大学校长徐辉教授致欢迎词,国际计算力学协会主席廖荣锦教授(WK.Liu)、中国力学学会计算力学专业委员会主任庄茁教授和国际华人计算力学协会主席郑耀教授分别发表了讲话。

本次大会安排了17个大会邀请报告,设置了68个专题会场。我国计算力学事业发展的奠基人之一、中国科学院钟万勰院士,国际计算力学学会主席、美国西北大学廖荣锦教授(WK.Liu),前任美国计算力学学会主席、美国加州大学圣地亚哥分校陈俊贤教授(JS.Chen),欧洲科学院、欧洲科学与艺术院、欧洲人文与自然科学院张传增院士等分别应邀做了大会邀请报告,与会专家学者围绕计算力学进展与应用的前沿与热点问题进行了深入交流和研讨。

会议期间,举办了首届中国计算力学终身成就奖、第五届钱令希计算力学奖和第六届国际华人计算力学协会奖(ICACM)的颁奖仪式。钟万勰院士、崔俊芝院士、北京大学袁明武教授和清华大学姚振汉教授获得了中国计算力学终身成就奖。浙江大学郑耀教授获得了钱令希计算力学奖(成就奖),大连理工大学王博教授获得了钱令希计算力学奖(青年奖)。姚振汉教授、大连理工大学郭旭教授、厦门大学王东东教授、香港城市大学刘锦茂教授、北京大学刘谋斌教授和河海大学章青教授等17人分别获得了ICACM奖的各类奖项。

本次会议层次高、规模大,学术报告精彩纷呈,提问踊跃,互动积极,学术氛围浓郁,与会代表普遍反映收获很大。会议期间,还召开了中国力学学会计算力学专业委员会扩大会

议和国际华人计算力学学会理事会,总结了近期的工作和活动情况,布置安排了下一阶段的工作内容,并初步落实了下一届会议召开的时间和地点。

会议受到了社会的广泛关注,钟万勰院士、庄茁教授、郭旭教授和章青教授等在会议期间,接受了新华日报社、南京日报社、光明网等多家新闻媒体的联合采访,介绍了计算力学在航空航天、土木水利、交通运输、能源开发、机械制造、人类健康等领域的应用情况以及对我国国防建设和国民经济建设的巨大促进作用。中国新闻网、新华网、中国教育新闻网、中国江苏网、交汇点新闻、龙虎网等媒体对会议进行了宣传报道,有效提升了中国计算力学的影响力。

大会组委会在国际知名SCI期刊《Engineering Computations》上出版一期大会专刊:Chinese Association for Computational Mechanics: Frontier in Computational Engineering,目前已经进入编辑阶段。本次专刊由中国力学学会计算力学专业委员会主办,编委会由庄茁教授、岑松教授、章青教授组成,其中庄茁教授为主编,岑松教授为执行编委。该专刊只接受邀请投稿,会议的优秀报告者将有机会收到投稿邀请,然后编委会组织审稿等标准流程。

Engineering Computations》是国际著名emerald出版社发行的期刊,2016年影响因子为1.01,近5年影响因子为1.37,由中国政府友谊奖获得者、中国科学院外籍院士、英国皇家科学院院士、英国皇家工程院院士、美国工程院外籍院士、国际计算力学学会最高奖高斯-牛顿奖章获得者,英国Swansea大学工程学院D.R.J. Owen教授开创,致力于出版工程计算、计算力学、计算数学、计算机辅助工程等领域的最新成果。目前,工作在Swansea大学的中国学者李晨峰教授为该期刊的两主编之一。

4. 专业组学术会议

1IUTAM专题研讨会-面向增材制造的拓扑优化理论与方法

201810712日,国际理论与应用力学联合会专题研讨会-面向增材制造的拓扑优化理论与方法在大连国际金融会议中心召开。本次会议由国际理论与应用力学联合会、中国力学学会和国家自然科学基金委员会共同主办;由大连理工大学国际计算力学研究中心、工业装备结构分析国家重点实验室以及工程力学系共同承办。大连理工大学工程力学系程耿东院士担任会议主席,郭旭教授担任会议学术委员会委员。

本次研讨会是由国际理论与应用力学联合会(International Union of Theoretical and Applied Mechanics, IUTAM)资助的高端系列研讨会。研讨会上,来自中国、美国、丹麦、比利时等10个国家的高水平大学以及研究机构的60余位学者齐聚大连,针对面向增材制造的拓扑优化理论、方法及应用研究中的若干前沿挑战性问题开展了深入的学术交流和集体研讨。大连理工大学校长郭东明院士,国际结构与多学科优化学会主席、大连理工大学程耿东院士,中国力学学会副理事长、北京理工大学方岱宁院士,北京航空航天大学大型金属构件增材制造国家工程实验室主任王华明院士,国际理论与应用力学联合会代表、丹麦Aalborg大学Niels Olhoff教授,国际计算力学学会主席、大连理工大学国际计算力学研究中心主任、美国西北大学Wing Kam Liu教授等出席了开幕式。大连理工大学工程力学系主任郭旭教授主持了开幕式。

大连理工大学校长郭东明院士在开幕式上致辞热烈欢迎来连参会的国内外专家,向与会嘉宾介绍了大连理工大学的基本情况,同时欢迎与会嘉宾访问大连理工大学并加强相互之间的交流与合作。郭东明校长祝愿此次研讨会取得丰硕成果,为促进拓扑优化与增材制造的交叉融合做出贡献。

本次会议围绕“面向增材制造的拓扑优化新框架”、“考虑制造约束的形状与拓扑优化”、“无尺度分离的材料性能预测”、“增材制造与多物理场多尺度拓扑优化”、“增材制造与超材料拓扑优化设计”以及“增材制造与拓扑优化相结合的材料结构一体化设计”等主题展开研讨,26位国际知名专家学者应邀分别做了邀请报告,14位青年学者应邀分别做了墙报展示。与会专家还以圆桌座谈的形式就会议相关主题展开了全面细致的探讨,归纳总结了面向增材制造的拓扑优化领域亟待解决的若干关键科学问题,并对今后的研究重点充分交流了意见。本次研讨会的圆满召开,为我国学者与国外顶尖学者开展高水平学术交流搭建了良好平台,有力促进了拓扑优化与增材制造领域的高水平国际合作。

2) 第四届全国计算力学青年学术研讨会在大连召开

201891417日,第四届全国计算力学青年学术研讨会在大连召开。本次会议由国家自然科学基金委员会数理科学部、中国力学学会计算力学专业委员会和中国力学学会青年工作委员会联合主办,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联合承办。大连理工大学郭旭教授和王博教授为本次会议联合主席。

国家自然科学基金委员会数理学部力学处处长詹世革、张攀峰研究员、白坤朝研究员,中国科学院院士程耿东教授、中国力学学会专职副秘书长汤亚南主任、中国力学学会计算力学专业委员会主任委员庄茁教授、中国力学学会青年工作委员会主任委员郭旭教授,以及来自全国计算力学界25家单位、40余名优秀中青年学者参加了本次研讨会。

开幕式由大连理工大学王博教授主持。首先,大连理工大学副校长贾振元教授代表承办方对与会代表表示热烈欢迎,他介绍了大连理工大学的基本情况以及大连理工大学工程力学系的发展历程和取得的成绩,希望参会的青年学者借此机会,深入、全面地加强交流与合作,共同促进计算力学学科的发展。詹世革研究员代表主办方致辞,她在发言中结合基金委“鼓励探索,突出原创;聚焦前沿,独辟蹊径;需求牵引,突破瓶颈;共性导向,交叉融通”的新时代资助导向,希望计算力学青年工作者结合学科前沿和国家重大需求,深入开展科学研究工作。汤亚南主任在发言中介绍了中国力学学会在促进青年学者交流和助力青年学者成长方面开展的工作。程耿东院士结合自己的经历回顾了计算力学在中国发展历程,分享了他对计算力学软件研发和工程应用的思考和观点,同时鼓励青年学者破除束缚、做出原始创新成果,在国际上扩大中国计算力学的影响。

开幕式结束后,大连理工大学郭旭教授、北京航空航天大学邱志平教授和清华大学刘应华教授作了精彩的大会学术报告。会议期间,15位计算力学青年学者报告了各自的最新研究进展,并就各自所取得的成果和所面临的问题与其他参会学者开展了热烈的讨论。

916号下午的集体研讨中,各位与会的青年学者就计算力学在基本理论方法研究、软件开发、工程应用等方面的发展趋势、所面临的挑战展开了热烈的讨论。基金委詹世革处长做了总结性发言。最后,经过参会代表认真讨论并集体投票表决,决定第五届全国计算力学青年学者研讨会将于2020年在河海大学召开。

3第二届无网格与粒子类方法研讨会在西安召开

2018829-31日,第二届无网格与粒子类方法研讨会在陕西西安召开,此次研讨会由中国力学学会计算力学专业委员会无网格与粒子类方法专业组主办,西北工业大学航空学院计算力学与工程应用研究所承办,清华大学航天航空学院张雄教授、西北工业大学航空学院徐绯教授、西北工业大学理学院聂玉峰教授为会议共同主席,厦门大学建筑与土木工程学院王东东教授和北京大学工学院刘谋斌研究员为会议学术委员会共同主席。

此次会议共有来自国内外50家单位的140余名专家、学者和研究生参会。其中14位专家做大会报告,84名代表做半大会和分会场学术报告,报告数量较之第一届研讨会有明显增加,报告涵盖了无网格粒子类方法理论与应用各个方面的最新进展,与会代表就报告内容进行了热烈的学术讨论。经会议学术评审小组评审,6名同学的论文被评为大会优秀学生论文。会议正式确定了未来“无网格与粒子类方法研讨会”系列会议的中英文名称,确定了本届研讨会承办方所设计的会议Logo为以后系列会议的正式Logo

4)第四届全国颗粒材料计算力学会议在厦门召开

第四届全国颗粒材料计算力学会议于2018768日在厦门举行,会议由华侨大学和大连理工大学承办。参会代表共计190余人,来自全国60余所高校和科研院所,参会代表中硕士生和博士生占60%,显示了我国颗粒材料计算力学领域后继有人。大会邀请英国萨里大学邬传宇教授、香港科技大学赵吉东教授和上海交通大学王宇杰教授等10位知名学者作大会报告,16位学者作了邀请报告,另有80位学者作了分会场报告。评选出6篇优秀学生论文予以奖励,同时向《力学学报》等科技期刊推荐若干论文。

会议期间,李锡夔教授主持召开了颗粒材料计算力学专业组会议,讨论了专业组的发展和换届事宜,并决定第五届全国颗粒材料计算力学会议由武汉大学承办,由周伟教授和楚锡华教授具体负责。

5)连续-非连续数值分析方法及应用专题讨论会在郑州召开

中国力学学会岩土力学专业委员会主办、计算力学专委会非连续专业组、华北水利水电大学与非连续介质力学及工程灾害(中英)联合实验室承办、北京极道成然科技有限公司协办的“连续-非连续数值分析方法及应用专题讨论会暨第二届连续-非连续数值分析方法及应用学术研讨会(CDEM 2018)”于2018420日至22日在河南郑州成功举行。相关高等院校、科研院所、设计施工单位等150余名代表参加了本次会议。会议开幕式由大会组委会副主席、中国科学院力学研究所研究员李世海主持,首先李世海研究员通报了大会筹备情况。华北水利水电大学副校长刘雪梅出席开幕式并致欢迎辞,中国力学学会岩土力学专业委员会主任委员、计算力学专委会非连续专业组副组长郑宏教授致开幕词。

美籍华人科学家石根华教授、北京大学刘谋斌教授、中国科学院大学教授王颖、北京工业大学郑宏教授、河海大学章青教授、中国矿业大学(北京)鞠杨教授、大连理工大学韩非副教授、清华大学张雄教授、中国科学院力学研究所李世海研究员、中国水利水电科学研究院张国新教授、华北水利水电大学魏群教授、河北工业大学马国伟教授、清华大学庄茁教授等13位国际国内有影响的专家学者出席会议并作大会特邀报告。本次会议共计安排大会特邀报告13场,设立3个分会场,共涉及9个分会主题、45场分会主题报告,收到论文与摘要58篇,经过学术委员会认真评审,最终选出优秀学生报告奖共5名,并将推荐8~10篇优秀论文到期刊《ENGINEERING COMPUTATIONS》。

会议重点关注了连续-非连续数值分析方法的理论体系、研究现状及发展趋势,多场耦合及强动载荷下固体介质破裂、碎化及运动过程的模拟,连续-非连续数值分析方法的高效并行加速技术及仿真软件,以及连续-非连续数值分析方法在岩土、水电、交通、矿山、能源等领域的应用。围绕块体类方法及应用、计算力学软件研发、冲击与爆炸问题模拟、键与粒子类方法及其应用、颗粒离散元方法及散粒体特性、隧道及地下工程问题模拟、岩土介质中的流固耦合问题、非连续性与振动效应的数值算法、岩土介质破裂过程分析等9个分会主题进行交流和讨论,并展示了相关领域最新研究成果。

专家学者们本着认真、严谨、负责的精神和态度热烈而又轻松地交流和讨论了连续-非连续数值分析方法的发展与创新,积极展示了最新研究成果,尽情享受学术盛宴,深入增进传统友谊,畅想未来连续-非连续数值分析方法的发展与机遇。两天会议报告、研讨交流的时间虽短,但成功达到了交流成果、促进中国连续-非连续数值分析方法及应用发展的目的。

本次会议具有以下鲜明的特点:首先,本次大会报告显示我国力学工作者对学术及社会问题解决两方面都具有良好的敏感性,不仅关注于学科建设方面的问题,更是直接探讨力学在社会实际问题中的应用。在力学的各类学术前沿问题、理论建设、实际工程应用技术解决等方面,都提供了富有创新性的系统观点及研究成果,大大拓展了与会者的学术视野,这样的学术交流,无疑将对中国力学的发展产生重要的影响。其次,新生代力学的研究群体在力学研究人员中占比不断提高,大批博士、硕士研究生的参会,为中国力学的学术研讨带来了新的活力。

闭幕式上,由中国力学学会岩土力学专业委员会主任委员郑宏教授及北京极道成然科技有限公司总经理丛俊余为获奖学生代表颁奖,主办方代表郑宏教授作大会总结,承办单位代表李世海研究员致辞并宣布了2019年第三届连续-非连续数值分析方法及应用学术研讨会(CDEM 2019)将由成都理工大学作为主要承办单位在四川成都举办。最后会议组委会主席魏群教授致辞并宣布本次会议成功闭幕。

6)伽辽金框架下的现代数值分析及其在岩土力学中的应用研讨会在北京召开

2018919日,由计算力学专委会非线性有限元专业组副组长、北京工业大学郑宏教授组织、邀请了下列专家在工大建国饭店,就“伽辽金框架下的现代数值分析及其在岩土力学中的应用”进行了深入研讨。他们是:计算力学专委会主任委员、清华大学教授庄茁:页岩水力压裂高效开采的理论模型与仿真技术,欧洲科学院院士、魏玛大学教授Timon RabczukComputational Methods for Moving Interfaces,清华大学教授张雄:极端变形的物质点有限元数值模拟,中科院百人计划学者、计算所研究院田荣:无额外自由度GFEM/XFEM:方法、软件及应用,清华大学副教授柳占立:相场断裂数值方法及工程应用研究,同济大学教授庄晓莹:断裂模拟的无网格法,以及郑宏教授:关于动、静态破裂模拟的数值流形方法。每个专家的报告时长为1小时。

北京工业大学建工学院和机电学院的有关师生约50人,以及中科院武汉岩土力学研究所李春光副教授等5人, 出席、聆听、并与专家进行了深入地交谈。与会专家和代表都感到这次研讨会办得非常成功,达到了预期效果,并希望计算力学专委会以后能多次举办这样的小型研讨会。

7)计算力学软件专业组活动情况

2018年中兴事件以后,国家相关部委、骨干企业开始意识计算力学软件/CAE软件的卡脖子问题,逐步启动相关项目的论证与立项准备工作。专业组各成员积极参论证、指南编写、与技术方案研讨等工作,预计2019年是自主CAE软件获得国家大项目支持的最佳时机。专业组也将把握此时机,努力推动自主计算力学软件的跨越式发展。

中国计算力学大会专业组会议,在2018819-23日大会期间,本专业组召开了工作会议,交流了研发工作与思路,明确了合作方式与进一步工作方向。2018年专业组积极参与国家部委多次会议,为摆脱CAE软件卡脖子现象,陈飙松、田荣等成员代表专业组向工信部信息软件司、科技部自动化处等建议,计划2019年设立专项项目,重点支持自主CAE软件。2018年陈飙松,根据国际自然科学基金委关于征集科学基金近期应重点关注的通知,撰写了计算力学软件相关的材料。

三、2019年工作计划

2019年度对于计算力学专业委员会工作是小年,无国内外重大学术会议。组织好学者参加中国力学大会,组织好计算力学分会场,和相关专题研讨会,如“无网格粒子类方法”等。

中国计算力学界采取积极措施争取在IACM更多的话语权,例如扩大IACM会员人数,从2017年的319名增加到2019年的600名左右,由此增加理事名额(GC);专委会组织申办IACM系列的流体有限元(FEF2021)会议等。

在无网格粒子类方法专业组建设方面,明年将按期召开专业组工作会议,并拟吸收更多该领域学者作为特邀委员加入专业组。专业组将力争通过专业组成员之间、专业组成员与本领域学者之间的学术交流与合作,积极促进国内在无网格粒子类方法方面的研究水平,积极提升国内学者在国际相关领域的影响力。专业组还将提升信息交流水平,为本领域学者的交流提供良好学术平台。

计算力学软件专用组将积极协调自主计算力学软件各专项的申请工作,争取获批国家工信部/科技部/教育部科技项目。以专业组为核心,积极推动多个骨干企业的自主CAE软件的实施。进一步加大国内自主计算力学软件研发的协同工作,建立软件分享机制,落实自主软件的免费/开源/共享等软件的推广工作。

边界元与降维方法专业组拟定于 2019927-30日在大连举办6届亚太国际工程中计算方法学术会议12届全国工程计算方法学术会议2届边界元与降维方法学术会议联合会议。经会前评选,会上将颁发第3届杜庆华工程计算方法奖。承办单位为大连理工大学航空航天学院和工业装备结构分析国家重点实验室。


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