12月19日下午，由北京大學(xué)圖書館和力學(xué)與工程科學(xué)學(xué)院聯(lián)合主辦的“學(xué)科之美系列講座——工學(xué)之美”第五場講座在圖書館南配樓藝術(shù)鑒賞廳舉行。北京大學(xué)應(yīng)用物理與技術(shù)研究中心、力學(xué)與工程科學(xué)學(xué)院助理教授袁子峰作了題為“一個(gè)‘有限’的故事——走進(jìn)計(jì)算固體力學(xué)”的講座。30余名師生和校友參加現(xiàn)場講座。講座由力學(xué)與工程科學(xué)學(xué)院博士研究生邱俊淞主持。

講座現(xiàn)場

袁子峰指出，工程仿真技術(shù)的出現(xiàn)，源于力學(xué)等自然科學(xué)中控制方程往往難以獲得解析解的客觀問題。因此，仿真技術(shù)首先起源于堅(jiān)實(shí)可靠的理論基礎(chǔ)，以保證所求解問題反映真實(shí)物理規(guī)律，此可謂“真”。其次，仿真需通過合理的近似，將復(fù)雜的時(shí)空演化問題轉(zhuǎn)化為基于有限個(gè)未知數(shù)的可計(jì)算模型，這一過程可稱之為“仿”。近幾十年來，隨著計(jì)算機(jī)軟硬件能力的飛速發(fā)展，以有限元方法為代表的工程科學(xué)計(jì)算技術(shù)，已為先進(jìn)制造業(yè)的發(fā)展作出了重要貢獻(xiàn)。

袁子峰作講座

袁子峰的報(bào)告分為六個(gè)部分。第一部分“初心”講述了線彈性力學(xué)的理論基礎(chǔ)，也是有限元方法最成熟的應(yīng)用場景之一；第二部分“原理”介紹了“弱形式”這一重要數(shù)學(xué)工具，介紹了這個(gè)方法如何以“弱”勝“強(qiáng)”，使得有限元方法表示的分段函數(shù)也是一個(gè)合理的解；第三部分“能量”則通過變分原理的視角，以機(jī)械能和極值問題的角度，進(jìn)一步詮釋有限元的解的力學(xué)意義；第四部分“應(yīng)用”介紹了力學(xué)與工程科學(xué)學(xué)院中計(jì)算科學(xué)的主要研究方向和應(yīng)用場景，展現(xiàn)了有限元、光滑粒子水動(dòng)力學(xué)、邊界元等計(jì)算方法在各行各業(yè)的重要作用；第五部分介紹了工業(yè)軟件的意義，袁子峰在報(bào)告中指出，工業(yè)軟件的自主與強(qiáng)盛，并非孤立的技術(shù)突破，而是一個(gè)國家高端工業(yè)體系完備、科技創(chuàng)新生態(tài)健康、產(chǎn)業(yè)鏈韌性強(qiáng)大的集中體現(xiàn)，其根基深植于國家的綜合實(shí)力與戰(zhàn)略意志之中。袁子峰在第六部分總結(jié)中強(qiáng)調(diào)，計(jì)算科學(xué)和眾多研究領(lǐng)域一樣要“攀最高的峰”，但發(fā)展工業(yè)軟件也同時(shí)需要“走最遠(yuǎn)的路”，尤其要求在力學(xué)前沿理論、計(jì)算技術(shù)與實(shí)際工程需求之間找到協(xié)同發(fā)展的路徑。這不僅是計(jì)算領(lǐng)域科研工作者的核心任務(wù)，也值得更多同學(xué)關(guān)注并投身于計(jì)算力學(xué)這一充滿活力的學(xué)科。

講座結(jié)束后，袁子峰與在場師生進(jìn)行了互動(dòng)交流，耐心解答了聽眾的疑問。

主講嘉賓簡介：

袁子峰，北京大學(xué)應(yīng)用物理與技術(shù)研究中心、力學(xué)與工程科學(xué)學(xué)院助理教授，本科畢業(yè)于北京大學(xué)工學(xué)院，博士畢業(yè)于美國哥倫比亞大學(xué)土木工程與工程力學(xué)系，2019年9月入職北大工作至今，主要從事計(jì)算固體力學(xué)與多尺度計(jì)算方法方面的研究工作。 
信息來源： 北大圖書館