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(tái)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(gè)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(dòng)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(gè)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(jià)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(dòng)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(dòng)問題的計(jì)算，完成了論文的一個(gè)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(shí)，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(shí)，已完成公式的推導(dǎo)，正在進(jìn)行相關(guān)問題的計(jì)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(yàn)，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(bào)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(gè)學(xué)術(shù)報(bào)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(bào)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(dòng)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(diǎn)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(diǎn)）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(gè)節(jié)點(diǎn)則需要具有相同的剛度。同時(shí)，兩柱腳之間的距離應(yīng)比剛梁長度大，并存在一個(gè)最優(yōu)的尺寸。王教授在報(bào)告中多次強(qiáng)調(diào)針對實(shí)際工程問題，需要學(xué)會(huì)抓住主要矛盾、拋開細(xì)枝末節(jié)，建立一個(gè)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(bào)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(bào)告十分精彩，既有理論深度又具有工程背景，引起了與會(huì)者的廣泛興趣，并在王教授報(bào)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(gè)報(bào)告題目是“Slip Flow”（滑流），報(bào)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(bào)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(yàn)確定或者微流動(dòng)理論模擬計(jì)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(shí)上建立了整個(gè)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(shí)還討論了非線性項(xiàng)的影響，特別針對滯流和馮卡門旋轉(zhuǎn)圓盤引起的流動(dòng)問題進(jìn)行了針對性的討論。與上一個(gè)報(bào)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(shí)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(lì)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(bào)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(bào)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(bào)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(xiàng)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)。