美國密歇根州立大學(xué)王昌逸教授成功訪問我校

應(yīng)浙江大學(xué)航空航天學(xué)院應(yīng)用力學(xué)研究所的邀請，在學(xué)校和學(xué)院的大力支持下，美國密歇根州立大學(xué)（Michigan State University）數(shù)學(xué)系王昌逸教授（C. Y. Wang）于2009年4月29日至5月29日訪問了我校。王昌逸教授是國際知名的應(yīng)用數(shù)學(xué)和力學(xué)專家，1960年獲臺灣大學(xué)學(xué)士學(xué)位，1966年獲美國麻省理工學(xué)院博士學(xué)位，1966-1968在加州理工學(xué)院從事博士后研究，1968-1969為加州大學(xué)洛杉磯分校助理教授，1969年起一直在密歇根州立大學(xué)工作，其中1971晉升為副教授，1977年晉升教授。目前他還是密歇根州立大學(xué)機(jī)械工程系和生理系的合聘教授。王教授在應(yīng)用數(shù)學(xué)、固體力學(xué)、流體力學(xué)和生物力學(xué)等方面取得了很大的成就，共發(fā)表近400篇學(xué)術(shù)期刊論文，在國際同行中產(chǎn)生了很大的影響。他在彈性理論和結(jié)構(gòu)方面發(fā)表了近150篇論文以及兩本專著“Perturbation Methods”(1972)，“Exact Solutions for Buckling of Structural Members”(2005)。他擔(dān)任過多個國際學(xué)術(shù)期刊的編委。

王昌逸教授與陳偉球教授就其負(fù)責(zé)的國家杰出青年基金“新型材料的力學(xué)問題”進(jìn)行深入的科研合作，并就培養(yǎng)研究生的科研能力進(jìn)行了廣泛地探討。針對其中涉及到的功能梯度材料板殼的振動問題，王教授建議考慮面內(nèi)為非均勻的情形，這與傳統(tǒng)的厚度向非均勻有所不同，是一個新的研究方向。為此，結(jié)合博士生劉東瀅和碩士生陳聰?shù)膶W(xué)習(xí)背景，確定了兩條腿走路的研究思路，即劉東瀅采用王教授新提出的將兩端邊值問題化為等價的初始值問題的方法來半解析地研究面內(nèi)非均勻功能梯度矩形板的振動問題；陳聰則采用Levy方法對某些特殊形式的材料變化情形力爭求得精確解，特別將考慮功能梯度圓板的有關(guān)問題。在王教授的指導(dǎo)下，兩位研究生都取得了很好的進(jìn)展，其中劉東瀅已經(jīng)完成了功能梯度矩形板振動問題的計算，完成了論文的一個初稿，目前還在進(jìn)一步修改完善之中；陳聰也借助這一研究，復(fù)習(xí)了以前學(xué)過的相關(guān)知識，對常微分方程的求解和特殊函數(shù)的運(yùn)用都有了新的認(rèn)識，已完成公式的推導(dǎo)，正在進(jìn)行相關(guān)問題的計算。王教授還提出將問題進(jìn)一步拓展到壓電梁、板的非線性問題，確定了研究方向，并已收集到相關(guān)的論文，待進(jìn)一步開展深入的研究。由于王教授既有豐富的解析求解經(jīng)驗，對非線性問題的數(shù)值求解也有很深刻的理解，因此，他的這一次來訪大大地拓寬了陳偉球教授課題組的研究思路，這對下一步開展非線性問題的研究有極大的幫助。

在此行訪問中，王昌逸教授還作了兩場精彩的學(xué)術(shù)報告，并與航空航天學(xué)院應(yīng)用力學(xué)研究所的陳偉球教授、王惠明副教授，流體工程研究所的邵雪明教授、王燦星副教授，以及建筑工程學(xué)院的鮑亦興教授、丁皓江教授、徐榮橋副教授、呂朝鋒副教授等老師就進(jìn)一步的科研、教學(xué)及人才培養(yǎng)合作展開了深入的討論。

5月6日下午，王昌逸教授在紫金港校區(qū)安中大樓作了此次訪問的第一個學(xué)術(shù)報告，題目為“Stability and Large Deformations of Flexible Portal Frames”（柔性門式框架的穩(wěn)定和大變形）。在報告中，王教授首先針對柔柱—剛梁型門式框架，采用自然坐標(biāo)建立了大變形的控制方程并進(jìn)行相應(yīng)的求解。結(jié)果顯示除一般的臨界荷載外，在后屈曲路徑上尚存在有極限荷載和全局臨界荷載，且全局臨界荷載有可能低于一般意義上的臨界荷載。王教授指出了在動態(tài)荷載情形，有可能全局臨界荷載將主導(dǎo)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性能。王教授又針對剛柱—剛梁但在節(jié)點處為非剛性聯(lián)結(jié)（彎矩大小與角度變化有關(guān)，即半剛性節(jié)點）的梯形門式框架建立了理論分析模型，并給出了精確解。數(shù)值結(jié)果顯示，為了使該門式框架具有好的穩(wěn)定性，柱腳應(yīng)是理想的鉸接，而上面的兩個節(jié)點則需要具有相同的剛度。同時，兩柱腳之間的距離應(yīng)比剛梁長度大，并存在一個最優(yōu)的尺寸。王教授在報告中多次強(qiáng)調(diào)針對實際工程問題，需要學(xué)會抓住主要矛盾、拋開細(xì)枝末節(jié)，建立一個可求解的、足夠精確的簡化模型，這對解決問題十分重要。這一報告吸引了工程力學(xué)、土木工程及相關(guān)專業(yè)的師生50多人參與，由于王教授的報告十分精彩，既有理論深度又具有工程背景，引起了與會者的廣泛興趣，并在王教授報告后進(jìn)行了深入的討論和交流，氣氛非常熱烈。

王教授的第二個報告題目是“Slip Flow”（滑流），報告于5月27日下午在航空航天學(xué)院流體工程研究所舉行。在報告中，王教授首先指出對于一般粘性流體不存在滑移界面，而部分滑移界面發(fā)生在稀薄氣體、粒子流、粗糙或者多孔界面、低粘性界面或者潤滑層。對于滑移界面，可采用納維邊界條件，即剪力與切向速度成正比關(guān)系，其系數(shù)可用經(jīng)驗確定或者微流動理論模擬計算獲得。王教授特別從歷史的角度指出法蘭西科學(xué)家納維工作的重要性，他事實上建立了整個變形體連續(xù)介質(zhì)力學(xué)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。王教授接著介紹了他自己在滑流問題精確解方面的工作，他獲得了圓形截面管、三角形截面管、矩形截面管等線性化滑流問題的精確解，同時還討論了非線性項的影響，特別針對滯流和馮卡門旋轉(zhuǎn)圓盤引起的流動問題進(jìn)行了針對性的討論。與上一個報告一樣，王教授的工作顯示了解析分析在問題求解方面的重要性，同時數(shù)值求解技巧在非線性問題的求解中也是不可或缺的。王教授最后指出，滑流問題盡管已經(jīng)提出了近200年，但其應(yīng)用上的重要性直到現(xiàn)在才顯示出來，還有很多研究的余地。比如，滑流邊界條件中的比例系數(shù)、納米尺度流體和固體的相互作用、非穩(wěn)態(tài)情形、三維粗糙界面效應(yīng)等問題目前還沒有得到很好的研究。他鼓勵現(xiàn)場的師生積極參與到這一前沿學(xué)科問題的研究中來。這一報告主要面向流體力學(xué)專業(yè)的師生，共吸引了20多位聽眾，報告后邵雪明教授、王燦星副教授等老師等就關(guān)心的問題提出了疑問，王教授作了耐心的回答，交流十分深入。

王昌逸教授這次訪問取得了預(yù)期的效果：學(xué)術(shù)報告引起了很好的反響，與建筑工程學(xué)院和航空航天學(xué)院的師生作了廣泛的交流，與陳偉球教授等的科研項目合作取得了預(yù)定的成果，還為進(jìn)一步的科研合作和研究生聯(lián)合培養(yǎng)打下了基礎(chǔ)。