瑞士聯(lián)邦理工洛桑分校(EPFL)方建農(nóng)博士應(yīng)邀于2010年7月7日下午為應(yīng)用力學(xué)研究所和其它相關(guān)單位的師生作了題為“A 3D Distinct Lattice Spring Model for Elasticity and Fracture”。我國知名固體力學(xué)家丁皓江先生,浙大兼任教授、美國邁阿密大學(xué)的楊慶大博士及近20名師生前來參加了講座,我所的陳偉球教授主持了本次學(xué)術(shù)報告。
在報告的開始,方建農(nóng)博士首先強調(diào)了格子模型(Lattice model)在研究具有微觀結(jié)構(gòu)的材料及其結(jié)構(gòu)響應(yīng)行為中的重要性,指出這是介于分子動力學(xué)模擬和傳統(tǒng)連續(xù)介質(zhì)力學(xué)分析之間的一條可行之路。它比前者要高效,與后者相比又可以揭示更多的細觀機理。針對現(xiàn)有格子模型的不足,方博士課題組提出了所謂的獨特格子彈簧模型,其中所引入的剪切彈簧的系數(shù)采用局部應(yīng)變場來求得,代替了原來基于粒子位移的計算方法,可保證旋轉(zhuǎn)不變性,并具有模擬任意泊松比的能力。基于一定的假設(shè),他們導(dǎo)出了細觀模型參數(shù)和宏觀彈性常數(shù)(彈性模量和泊松比)之間的解析關(guān)系,并通過具體算例進行了驗證,給出了有效范圍。為了分析固體的破壞失效問題,他們采用了一個與內(nèi)聚力模型相類似的微觀失效準則。對預(yù)應(yīng)變下的PMMA板動態(tài)裂紋擴展問題的模擬表明他們的獨特格子彈簧模型可以給出與實驗相吻合的結(jié)果,也與XFEM的模擬相一致。方博士也介紹了將該方法與傳統(tǒng)有限元相結(jié)合,從而實現(xiàn)多尺度模擬方面的工作,并演示了針對沖擊、動應(yīng)力集中等問題的數(shù)值模擬結(jié)果。方博士課題組的工作新穎且有重要的應(yīng)用前景,引起了大家廣泛的興趣。在座的師生紛紛提出有針對性的問題,方博士的解答進一步加深了大家對該方法的理解,起到了很好的學(xué)術(shù)交流作用。
方建農(nóng)博士最后介紹了EPFL的有關(guān)情況,也表示了歡迎在座的師生前去交流、訪問。
方建農(nóng)博士1991年本科畢業(yè)于浙江大學(xué),1996年于浙江大學(xué)獲得流體力學(xué)博士學(xué)位,2001年于瑞士聯(lián)邦理工學(xué)院蘇黎世分校(ETHZ)獲材料科學(xué)博士學(xué)位。2001至今在瑞士聯(lián)邦理工學(xué)院洛桑分校(EPFL)工作,為終身研究員。研究領(lǐng)域包括復(fù)雜流體流變學(xué)、計算流體力學(xué)、地下滲流與污染、大氣湍流、巖石斷裂力學(xué)與數(shù)值模擬、高性能計算等。他9日下午還將在我系流體工程研究所作題為“Smoothed Particle Hydrodynamics: Basics and Applications”的學(xué)術(shù)報告。




