瑞士聯邦理工洛桑分校(EPFL)方建農博士應邀于2010年7月7日下午為應用力學研究所和其它相關單位的師生作了題為“A 3D Distinct Lattice Spring Model for Elasticity and Fracture”。我國知名固體力學家丁皓江先生,浙大兼任教授、美國邁阿密大學的楊慶大博士及近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術報告。
在報告的開始,方建農博士首先強調了格子模型(Lattice model)在研究具有微觀結構的材料及其結構響應行為中的重要性,指出這是介于分子動力學模擬和傳統連續介質力學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采用局部應變場來求得,代替了原來基于粒子位移的計算方法,可保證旋轉不變性,并具有模擬任意泊松比的能力。基于一定的假設,他們導出了細觀模型參數和宏觀彈性常數(彈性模量和泊松比)之間的解析關系,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聚力模型相類似的微觀失效準則。對預應變下的PMMA板動態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果,也與XFEM的模擬相一致。方博士也介紹了將該方法與傳統有限元相結合,從而實現多尺度模擬方面的工作,并演示了針對沖擊、動應力集中等問題的數值模擬結果。方博士課題組的工作新穎且有重要的應用前景,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,起到了很好的學術交流作用。
方建農博士最后介紹了EPFL的有關情況,也表示了歡迎在座的師生前去交流、訪問。
方建農博士1991年本科畢業于浙江大學,1996年于浙江大學獲得流體力學博士學位,2001年于瑞士聯邦理工學院蘇黎世分校(ETHZ)獲材料科學博士學位。2001至今在瑞士聯邦理工學院洛桑分校(EPFL)工作,為終身研究員。研究領域包括復雜流體流變學、計算流體力學、地下滲流與污染、大氣湍流、巖石斷裂力學與數值模擬、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”的學術報告。

