工業(yè)裝備結(jié)構(gòu)分析國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（大理理工大學(xué)）項(xiàng)目成果

實(shí)驗(yàn)室近年來(lái)的主要研究成果有：工程力學(xué)中的哈密頓體系和對(duì)偶理論研究，突破了傳統(tǒng)的工程力學(xué)理論體系，發(fā)展了辛空間的對(duì)偶理論和力學(xué)與控制的模擬理論，是具有中國(guó)特色的原創(chuàng)性研究成果；離散結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化的奇異最優(yōu)解理論及求解算法研究，被國(guó)際權(quán)威學(xué)者評(píng)價(jià)為“Milestone contribution”，得到廣泛引用，在國(guó)際理論與應(yīng)用力學(xué)大會(huì)(IUTAM)上作為大會(huì)特邀報(bào)告；自主版權(quán)的有限元分析和優(yōu)化設(shè)計(jì)軟件系統(tǒng)JIFEX，獲國(guó)家“八五”科技攻關(guān)重大科技成果獎(jiǎng)和教育部科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)，在工業(yè)和國(guó)防領(lǐng)域取得重要應(yīng)用成果，成為我國(guó)有代表性的重要CAE軟件產(chǎn)品；還有飽和非飽和土中動(dòng)力-滲流耦合過(guò)程有限元方法及應(yīng)用、精化有限元及非線性分析理論、隨機(jī)響應(yīng)分析的系列高效計(jì)算方法等等，在數(shù)學(xué)模型和有限元計(jì)算方法研究中取得重要成果，獲得部省級(jí)科技進(jìn)步獎(jiǎng)多項(xiàng)。

實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有固定人員30人、流動(dòng)人員19人、博士后研究人員7人，有3位中國(guó)科學(xué)院院士：錢(qián)令希教授、鐘萬(wàn)勰教授、程耿東教授。國(guó)家級(jí)有突出貢獻(xiàn)的中青年專(zhuān)家顧元憲為實(shí)驗(yàn)室主任，中國(guó)科學(xué)院院士聞邦椿教授任學(xué)術(shù)委員會(huì)主任，實(shí)驗(yàn)室副主任是楊海天教授、劉迎曦教授、張洪武教授、岳前進(jìn)教授。實(shí)驗(yàn)室有曙光3000超級(jí)計(jì)算機(jī)，200多臺(tái)奔騰計(jì)算機(jī)組成的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，Cray-S-Mp/11小巨型計(jì)算機(jī)，以及MTS新810（10噸）萬(wàn)能材料實(shí)驗(yàn)機(jī)、動(dòng)態(tài)測(cè)試儀器等90年代的先進(jìn)實(shí)驗(yàn)設(shè)備。實(shí)驗(yàn)室目前在研課題75項(xiàng)，其中包括國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展規(guī)劃項(xiàng)目1項(xiàng)、863計(jì)劃項(xiàng)目2項(xiàng)、國(guó)家自然科學(xué)基金重大、重點(diǎn)及面上項(xiàng)目共24項(xiàng)、國(guó)家教育部資助項(xiàng)目10項(xiàng)、遼寧省及大連市資助項(xiàng)目3項(xiàng)、橫向協(xié)作項(xiàng)目37項(xiàng)。1996～2001年，在國(guó)際期刊和國(guó)內(nèi)核心期刊發(fā)表論文共497篇，獲省部級(jí)科技獎(jiǎng)19次。

實(shí)驗(yàn)室目前的主要研究方向是：

（1）計(jì)算力學(xué)及工程結(jié)構(gòu)分析、優(yōu)化、控制；

（2）工程力學(xué)的現(xiàn)代理論與工程科學(xué)計(jì)算方法；

（3）大規(guī)模工程計(jì)算、仿真與優(yōu)化軟件的研究開(kāi)發(fā)和應(yīng)用；

（4）多學(xué)科耦合與非線性力學(xué)問(wèn)題的理論、數(shù)值與實(shí)驗(yàn)方法；

（5）特殊環(huán)境下材料與結(jié)構(gòu)性能研究。

實(shí)驗(yàn)室建立了一支學(xué)術(shù)素質(zhì)高、年齡結(jié)構(gòu)合理的學(xué)術(shù)梯隊(duì)，高級(jí)職稱占57%，博士生導(dǎo)師占45%，三分之二是45歲以下的中青年教師，實(shí)驗(yàn)室和各個(gè)室的正副主任基本由青年人擔(dān)任，年輕的教授和副教授絕大多數(shù)都獨(dú)立承擔(dān)了國(guó)家自然科學(xué)基金課題。實(shí)驗(yàn)室重視研究生培養(yǎng)，現(xiàn)有58名博士研究生和106名碩士研究生，成為科學(xué)研究中的一支重要力量。有1篇博士論文被評(píng)為2002年全國(guó)優(yōu)秀博士學(xué)位論文，3篇博士學(xué)位論文被評(píng)為2001年遼寧省優(yōu)秀博士學(xué)位論文（占全省13%）。實(shí)驗(yàn)室自1995年對(duì)外開(kāi)放，完成開(kāi)放研究基金項(xiàng)目38項(xiàng)，發(fā)表108篇論文。實(shí)驗(yàn)室共獲得10項(xiàng)“高校國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室訪問(wèn)學(xué)者基金”的資助，自1999年10月開(kāi)始實(shí)施聘請(qǐng)?jiān)L問(wèn)學(xué)者的工作。

實(shí)驗(yàn)室與一批海外大學(xué)和科研機(jī)構(gòu)建立了廣泛長(zhǎng)期穩(wěn)定的學(xué)術(shù)合作關(guān)系，其中包括英國(guó)的斯旺西大學(xué)、威爾士大學(xué)和利物浦大學(xué)，比利時(shí)列日大學(xué)，丹麥技術(shù)大學(xué)和阿爾堡大學(xué)、美國(guó)南加州大學(xué)、密蘇里大學(xué)和南卡大學(xué)等。實(shí)驗(yàn)室平均每年出訪20多人次，接待海外訪問(wèn)學(xué)者14人次、國(guó)內(nèi)訪問(wèn)學(xué)者10人次，平均每年組辦1次國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議和1次全國(guó)性學(xué)術(shù)會(huì)議。工業(yè)裝備結(jié)構(gòu)分析國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室已成為有特色、有活力、有凝聚力的科學(xué)研究和人才培養(yǎng)的國(guó)家基地和學(xué)術(shù)交流中心。2100433B

海岸和近海工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 依托大連理工大學(xué)，實(shí)驗(yàn)室于1986 年由國(guó)家計(jì)委批準(zhǔn)籌建，1990 年通過(guò)國(guó)家驗(yàn)收后被批準(zhǔn)對(duì)國(guó)內(nèi)外開(kāi)放，1994 年、1997 年、2003 年、2008年、2013年五次通過(guò)了國(guó)家計(jì)委委托國(guó)家自然科學(xué)基金委組織的評(píng)估?，F(xiàn)任實(shí)驗(yàn)室主任董國(guó)海教授，實(shí)驗(yàn)室第六屆學(xué)術(shù)委員會(huì)主任張長(zhǎng)寬教授。

大連理工大學(xué)工業(yè)裝備結(jié)構(gòu)分析國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，是世界銀行貸款重點(diǎn)學(xué)科發(fā)展項(xiàng)目建設(shè)的第二批國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。于1988年開(kāi)始可行性論證，1989年得到國(guó)家計(jì)委確認(rèn)，1991年啟動(dòng)建設(shè)，1995年5月通過(guò)國(guó)家教委驗(yàn)收并正式對(duì)外開(kāi)放。2003年和2008年兩次以良好成績(jī)通過(guò)國(guó)家科技部組織的評(píng)估。

實(shí)驗(yàn)室面向重大工業(yè)裝備結(jié)構(gòu)中的關(guān)鍵力學(xué)問(wèn)題及與力學(xué)相關(guān)聯(lián)的多學(xué)科交叉耦合問(wèn)題，開(kāi)展計(jì)算力學(xué)和工程科學(xué)計(jì)算的基本理論、數(shù)值方法、軟件實(shí)現(xiàn)與實(shí)驗(yàn)技術(shù)的創(chuàng)新性研究，解決工程科學(xué)前沿問(wèn)題，獲取原始創(chuàng)新成果和自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，為國(guó)家相關(guān)工業(yè)裝備自主研發(fā)、設(shè)計(jì)、制造與安全運(yùn)行提供技術(shù)保障。

實(shí)驗(yàn)室主要的研究方向與研究?jī)?nèi)容包括：

1）計(jì)算力學(xué)與工程科學(xué)計(jì)算的理論和方法：

針對(duì)現(xiàn)代工業(yè)裝備結(jié)構(gòu)分析的特點(diǎn)，深入開(kāi)展具有原始創(chuàng)新的計(jì)算力學(xué)理論新體系與方法的研究。研究分析結(jié)構(gòu)力學(xué)與應(yīng)用力學(xué)辛對(duì)偶體系的理論與應(yīng)用，具有隨機(jī)性、不確定性、高度物理與幾何非線性以及多相多場(chǎng)耦合特征的各類(lèi)物理力學(xué)問(wèn)題的高效與高精度計(jì)算方法，發(fā)展多尺度以及跨尺度計(jì)算理論與方法。

2）結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的現(xiàn)代理論和計(jì)算方法：

深入開(kāi)展多學(xué)科優(yōu)化理論和計(jì)算方法的研究，研究特殊環(huán)境下材料與結(jié)構(gòu)的力學(xué)行為，以及先進(jìn)材料與結(jié)構(gòu)性能表征與設(shè)計(jì)，發(fā)展結(jié)構(gòu)與材料并發(fā)設(shè)計(jì)的優(yōu)化理論和方法、大型復(fù)雜工程結(jié)構(gòu)與機(jī)構(gòu)可靠性評(píng)估的理論與方法以及先進(jìn)材料與結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，并在現(xiàn)代裝備與結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中發(fā)揮作用。

3）大規(guī)模計(jì)算工程軟件系統(tǒng)研究開(kāi)發(fā)和應(yīng)用：

開(kāi)展面向新一代工程科學(xué)計(jì)算軟件平臺(tái)的高效計(jì)算方法研究，研究面向現(xiàn)代軟硬件環(huán)境的大規(guī)模計(jì)算工程軟件系統(tǒng)的基礎(chǔ)理論和實(shí)施技術(shù)，重點(diǎn)研究面向?qū)ο蟮男滦凸こ炭茖W(xué)計(jì)算數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、算法庫(kù)技術(shù)、專(zhuān)用CAE有限元分析與優(yōu)化設(shè)計(jì)軟件開(kāi)發(fā)技術(shù)以及工程科學(xué)計(jì)算軟件的集成化技術(shù)、基于分布式/并行及網(wǎng)格計(jì)算的數(shù)值計(jì)算先進(jìn)技術(shù)。進(jìn)行新一代計(jì)算力學(xué)軟件平臺(tái)研發(fā)，在解決裝備結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵力學(xué)問(wèn)題中發(fā)揮應(yīng)用。

4）復(fù)雜環(huán)境下重大工程和工業(yè)裝備結(jié)構(gòu)的試驗(yàn)、分析與評(píng)價(jià)：

與航空航天、船舶與海洋工程、巖土與結(jié)構(gòu)工程以及汽車(chē)與車(chē)輛工程等領(lǐng)域相結(jié)合，開(kāi)展面向重大工程和工業(yè)裝備結(jié)構(gòu)的分析與評(píng)價(jià)的創(chuàng)新性理論與實(shí)驗(yàn)技術(shù)研究，研究復(fù)雜環(huán)境和載荷下的裝備結(jié)構(gòu)工程分析與設(shè)計(jì)、材料的損傷、破壞行為和本構(gòu)關(guān)系、建造工藝過(guò)程、損傷檢測(cè)和性能控制的先進(jìn)分析理論和實(shí)驗(yàn)方法與技術(shù)，通過(guò)試驗(yàn)手段進(jìn)行工業(yè)裝備結(jié)構(gòu)的性能驗(yàn)證和結(jié)構(gòu)失效分析。在面向未來(lái)的先進(jìn)材料和工業(yè)裝備結(jié)構(gòu)分析、設(shè)計(jì)與制造問(wèn)題的研究方面取得開(kāi)拓性進(jìn)展。

實(shí)驗(yàn)室依托于大連理工大學(xué)運(yùn)載工程與力學(xué)學(xué)部（學(xué)部由工程力學(xué)系、船舶工程學(xué)院、汽車(chē)工程學(xué)院及航空航天學(xué)院組成），擁有一個(gè)一級(jí)國(guó)家重點(diǎn)學(xué)科——力學(xué)，三個(gè)二級(jí)國(guó)家重點(diǎn)學(xué)科——工程力學(xué)、固體力學(xué)、船舶與海洋結(jié)構(gòu)物設(shè)計(jì)制造，以及兩個(gè)博士后科研流動(dòng)站——力學(xué)、船舶與海洋工程。目前有固定人員61人，其中博士生導(dǎo)師42人，教授42人，副教授16人。有中國(guó)科學(xué)院院士2人（鐘萬(wàn)勰院士、程耿東院士），國(guó)家杰出青年科學(xué)基金獲得者4人。實(shí)驗(yàn)室第一任主任是中科院院士程耿東教授，第二任主任是國(guó)家有突出貢獻(xiàn)中青年專(zhuān)家顧元憲教授，中科院院士、東北大學(xué)聞邦椿教授擔(dān)任了前兩屆實(shí)驗(yàn)室學(xué)術(shù)委員會(huì)主任。實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)任主任是張洪武教授，學(xué)術(shù)委員會(huì)主任是中國(guó)工程院院士、哈爾濱工業(yè)大學(xué)杜善義教授。

實(shí)驗(yàn)室取得的代表性研究成果有：1）分析結(jié)構(gòu)力學(xué)的基本理論與方法；2）結(jié)構(gòu)優(yōu)化的基本理論、方法與應(yīng)用；3）工程科學(xué)計(jì)算高效算法、CAE軟件研發(fā)與應(yīng)用；4）海洋工程裝備結(jié)構(gòu)分析與評(píng)價(jià)關(guān)鍵技術(shù)研究；5）微納米與仿生制造中若干力學(xué)問(wèn)題研究等。實(shí)驗(yàn)室與國(guó)內(nèi)一批重要工業(yè)企業(yè)進(jìn)行科研合作，為機(jī)械裝備和國(guó)防工業(yè)等一系列重大工程應(yīng)用和技術(shù)發(fā)展提供重要支撐，包括航空航天結(jié)構(gòu)、深海石油開(kāi)發(fā)裝備、透平機(jī)械、重載與高速列車(chē)、超輕材料和結(jié)構(gòu)以及巨型操作機(jī)的研發(fā)等。獲得了一批具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的成果，為國(guó)家培養(yǎng)了一大批在重大裝備結(jié)構(gòu)分析領(lǐng)域的高層次專(zhuān)業(yè)技術(shù)人才。

在國(guó)家有關(guān)部門(mén)與依托單位的大力支持下，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期建設(shè)，實(shí)驗(yàn)室逐步建成了工業(yè)裝備結(jié)構(gòu)分析實(shí)驗(yàn)儀器系統(tǒng)，形成四大實(shí)驗(yàn)平臺(tái)：高性能計(jì)算硬件和軟件平臺(tái)、工業(yè)裝備與工程結(jié)構(gòu)力學(xué)性能實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、材料與生物力學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、流體與巖土環(huán)境力學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。主要實(shí)驗(yàn)和計(jì)算設(shè)備包括深騰1800超級(jí)并行計(jì)算機(jī)和曙光3000大型計(jì)算機(jī)、EVS-3000-180/ST-6/SUPER電動(dòng)式振動(dòng)試驗(yàn)系統(tǒng)、MTS等材料和結(jié)構(gòu)系列試驗(yàn)機(jī)、ALTAIR LI非接觸式溫度和應(yīng)力場(chǎng)顯示系統(tǒng)和B&K 8330 激光測(cè)振系統(tǒng)、FASTCAM-U多功能高速攝影機(jī)、冰力學(xué)測(cè)試系統(tǒng)、MultiMode原子力顯微鏡、FEI Quanta 200環(huán)境掃描電鏡、GDS非飽和土試驗(yàn)系統(tǒng)、土力學(xué)三維應(yīng)變數(shù)字測(cè)試系統(tǒng)、三維波壁管流動(dòng)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)等。實(shí)驗(yàn)室還擁有自主開(kāi)發(fā)的有限元分析與優(yōu)化設(shè)計(jì)軟件系統(tǒng)以及一批商業(yè)CAE軟件。

2021年2月，太原理工大學(xué)成功獲批“省部共建煤基能源清潔高效利用國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”

2021年9月，科技部正式批準(zhǔn)中北大學(xué)"省部共建動(dòng)態(tài)測(cè)試技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室″建設(shè)運(yùn)行。