计算力学快讯 ，第11卷，第2期
计算力学快讯 ，第11卷，第2期 ， 2025 年2月 25 日
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◆ 新闻报道 中国力学学会第十二次会员代表大会暨第十一届、第十二届理事会扩大会议在宁波召开 ◆ 会议通知 第一届全国颗粒计算学术会议暨中国颗粒学会颗粒计算专业委员会成立大会（第一轮通知） The 9th International Conference on Vibration Engineering ◆ 学术期刊 Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering International Journal for Numerical Methods in Engineering ◆ 陆陆访谈 ============================================================================================================ 新闻报道 －－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－ 中国力学学会第十二次会员代表大会暨第十一届、第十二届理事会扩大会议在宁波召开 （ 转载自 中国力学学会微信公众号） 中国力学学会第十二次会员代表大会暨第十一届、第十二届理事会扩大会议于2025年2月15日在宁波召开。包括22位院士在内的全国400余名会员代表和特邀嘉宾参加会议。 会议主要内容包括总结第十一届理事会工作，选举第十二届理事会、第二届监事会，组织大会特邀学术报告和各省市力学学会负责人工作交流会。 大会开幕式由陈十一副理事长主持。中国科协学会联系人、中国科普研究所党委书记庞晓东宣读中国科协关于同意中国力学学会召开第十二次会员代表大会的批复。国家自然科学基金委员会副主任、中国科学院院士江松，宁波市委常委、副市长徐岩，支撑单位中国科学院力学研究所副所长黄河激分别在开幕式上致辞。宁波大学校长、中国科学院院士蔡荣根致欢迎辞。 开幕式后，郑晓静理事长代表第十一届理事会作工作报告。本届理事会围绕任期目标推动学会重点工作深入开展。2023年11月以来，按照第12次理事长办公会提出的“坚定信心、认真整改、奋发有为、再创辉煌”的工作方针，理事会凝聚共识、群策群力，在十个方面取得突出成效。一是持续做好党建工作，二是主动开展国际交流，三是进一步加强决策咨询服务，四是力争期刊进阶“卓越计划”，五是设立“中国力学学会会士”，六是深入基层打造“力学科普”，七是推动力学专业进入“101”，八是认真整改确保通过年检，九是规范管理推动自律，十是做好服务和换届工作。针对换届工作，郑晓静理事长强调，学会一方面按照中国科协和民政部要求，修改学会章程和换届工作方案等，另一方面制定相应的换届原则，包括同一单位学会负责人不超过2人，常务理事原则上不超过2人、监事会成员回避学会负责人单位、同等情况下向国家需求倾斜，向科教一线倾斜、向西部和东北倾斜、向女性倾斜等，从理事和常务理事候选人的年龄来看，与本届相比，下一届45岁以下的比例增加，而55岁以上的比例下降，女性和西部、东北地区的人数也略有增加。郑晓静理事长在报告中对下一届理事会提出了希望，希望学会持续助力彰显中国力学的引领力和影响力，持续助力强化中国力学服务国家发展的战斗力和支撑力，持续助力发挥力学学会在力学强国建设中的凝聚力和牵引力，更广泛地团结和服务力学工作者，努力营造和呵护良好的学术生态和自净的学术风气。郑晓静理事长指出，期待新一届理事会团结带领广大力学工作者，在引领学科发展、服务国家需求、提升我国力学国际影响力方面迈上新的台阶，早日实现建设世界力学强国的目标。最后，郑晓静理事长向中国科协、向支撑单位中国科学院力学研究所表示衷心的感谢，向对学会工作给予支持的机构、单位和领导、前辈、同仁表示诚挚的感谢和敬意。 汤亚南常务副秘书长代表第十一届理事会作财务工作报告，向会员代表报告了五年来财务收支情况和审计结论。中国力学学会在第十一届各理事任职期间，完成了学会理事会赋予的各项职能，完成了社会责任和经济责任。积极履行理事会赋予的职能，在战略制定、资产规模、资产质量、制度建设、项目发展、争取外部合作、员工建设等方面都取得了突出成效，较好地提升了学会的管理能力和保障能力，为学会的健康可持续发展奠定了坚实的管理及经济基础。 胡海岩监事长代表第一届监事会作工作报告。本届监事会按照“程序监督和实体监督相结合，常态事务监督与专项事务监督相结合，事前监督、事中监督和事后监督相结合”的工作原则，形成运行有序、监督有效的良好局面，为学会健康发展保驾护航。监事会委派监事列席了学会各类重要会议23次，有效履行了监事会职责，针对重点工作和活动，开展全过程监督，积极行使财务监督职责，委托专业审计团队，为学会提供财务审计、税务审计、内部控制、资产清查等审计咨询，有效监督学会资产管理、经费预算及财务运行管理。胡海岩监事长指出，回顾第一届监事会五年来的工作，通过有效的监督工作，保障了学会决策的合法性和公正性，推动了重点工作和活动的顺利开展，支持了学会的改革发展。这些工作为学会健康发展奠定了坚实基础，为推动我国力学事业发展做出了贡献。期望第二届监事会能够继续发挥重要作用，不断完善监督机制，提高监督能力和水平，进一步推动学会的规范化，在学科发展、学术交流、人才培养等方面发挥更大的引领作用！ 杨绍普副理事长和曲绍兴副理事长分别作了《<中国力学学会章程（修订草案）>修改说明》和《中国力学学会会费标准说明》的报告。戴兰宏副理事长作了《中国力学学会第十二届理事会、第二届监事会选举工作说明》的报告。 胡海岩监事长主持了会议表决和选举环节。会议审议通过了第十一届理事会工作报告、财务工作报告和监事会工作报告，表决通过了关于修改《中国力学学会章程》和中国力学学会会费标准的决议，无记名投票选举产生了第十二届理事会理事和第二届监事会监事。汪越胜监事宣布表决和选举结果。 下午，魏悦广副理事长主持召开第二届监事会第一次会议，选举产生了监事长、副监事长。监事长由西安电子科技大学郑晓静担任，副监事长由石家庄铁道大学杨绍普担任。 郭旭副理事长主持了第十二届理事会第一次会议。杨绍普副理事长作了《中国力学学会第十二届理事会常务理事和理事长、副理事长选举工作说明》的报告。会议无记名投票选举产生了第十二届理事会常务理事和理事长、副理事长。陈十一副理事长宣布选举结果。中国科学院力学研究所何国威当选为第十二届理事会理事长，陈坚强、段慧玲、冯西桥、郭万林、冷劲松、陆夕云、曲绍兴、田强、王铁军、魏悦广、徐昆、于起峰、张东晓、周又和当选为第十二届理事会副理事长。聘任中国航天科工集团罗喜胜为秘书长。 会议最后，新当选的第十二届理事会理事长何国威发表讲话，他向全体会员代表、第十一届理事会和第一届监事会的卓越工作表示感谢。从落实科协要求，深化传承创新；建设力学强国，贡献学会力量；增强国际学术交流，提升中国力学的影响力等方面提出了新一届理事会工作构想。他表示，新一届理事会将发挥学会的桥梁纽带作用，凝聚全体会员之力，共同书写中国力学事业的崭新篇章。 本次会议特别邀请了中国工程院院士、海军工程大学教授何琳作特邀学术报告，为会议增添了学术色彩。
本次会议在前期筹备、技术支持、会务接待等方面得到宁波大学和宁波东方理工大学（暂名）的大力支持。
－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－ （ 转载自 中国力学学会微信公众号） 各有关单位： 为推动我国力学领域科技成果水平提升，客观、科学地评判成果质量，促进科技成果转化和推广应用。2025年，中国力学学会按照《中国力学学会科技成果鉴定管理办法（暂行）》，组织开展力学及相关领域的科技成果鉴定工作。 工作流程包括成果鉴定申请、成果鉴定受理、签署鉴定合同、召开鉴定会议和出具鉴定证书等五个阶段。在鉴定工作组织过程中，学会将加强制度建设和自律管理，评价活动做到公开透明，邀请相关技术领域的知名专家担任成果鉴定委员会成员，保证科技成果鉴定的科学性、规范性和质量水平。 欢迎力学及相关领域领域的高等院校、科研院所和广大企业，联系委托学会组织科技成果评价，学会将竭诚做好咨询与服务工作！ 联系人：陈 杰 联系电话：010-62559209 中国力学学会 2025年2月24日 ============================================================================================================ 会议通知 －－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－ 第一届全国颗粒计算学术会议暨中国颗粒学会颗粒计算专业委员会成立大会(第一轮通知) （ 转载自 中国颗粒学会微信公众号） 颗粒计算技术在发展不同尺度材料力学的理论模型，揭示复杂物理场中材料演变的内在机理，描述材料成型的精细过程，解决不同领域中工程难题等方面发挥着越来越重要的作用，已广泛应用于自然、工程、生命等诸多领域。为进一步探讨颗粒计算技术的学术前沿，经中国颗粒学会批准，由中国颗粒学会颗粒计算专业委员会、中国力学学会计算力学专业委员会颗粒材料计算力学专业组主办，兰州大学承办的第一届全国颗粒计算学术会议(PC-2025)暨中国颗粒学会颗粒计算专业委员会成立大会将于2025年5月23-25日在甘肃省兰州市召开。 本次会议将以“智能时代与颗粒计算”为主题，聚焦颗粒计算的理论模型、计算方法与软件开发、工程应用和相关科学问题，开展广泛的学术交流和讨论。欢迎国内外从事颗粒计算相关领域研究的专家学者及研究生踊跃参加！ 主办单位： 中国颗粒学会颗粒计算专业委员会 中国力学学会计算力学专业委员会颗粒材料计算力学专业组 承办单位： 兰州大学 协办单位： 中国科学院过程工程研究所介科学与工程全国重点实验室 中国科学院力学研究所流固耦合系统力学重点实验室 大连理工大学工业装备结构分析优化及CAE软件全国重点实验室 大连理工大学-白俄罗斯国立大学科研创新中心 会议地点：甘肃省 兰州市 会议时间：2025年5月23-25日 会议网站：https://pc2025.csp.org.cn/ 一、会议组织机构 1.会议主席 2.执行会议主席 3.学术委员会 4.会议组委会 二、大会报告 三、研讨主题及召集人 四、重要日期 五、会议交流形式 本次会议采用主会场、分会场和墙报等多种交流方式。 主会场：大会特邀报告 分会场：邀请报告和专题报告 墙报交流 科学仪器及计算软件展览展示 六、会议投稿 征稿分摘要和全文，投摘要即可申请会议报告。请您登录大会官网（https://pc2025.csp.org.cn/）进行报告摘要和论文投稿，来稿格式参考模板，格式见附件1（请前往会议网站下载）。提交稿件时文件名称按主题编号-作者姓名-题目”的格式书写，（例如：MS01-张三-颗粒材料基本理论模型的研究进展）。 本次会议将评选优秀学生报告若干名，会议闭幕式上颁发荣誉证书和纪念品。参评人需同时满足以下条件： （1） 在读研究生； （2） 提交的学术论文为第一作者； （3） 会上宣读论文。 七、会议注册费 会议注册费用包含会议资料费和餐费，不包含住宿费和交通费。参会代表可通过线上支付（微信、支付宝）、银行转账或者现场刷卡的形式付款。开户行及账号：中国工商银行北京海淀西区支行，中国颗粒学会，0200004509014413416 注：（1）烦请在网上注册并填写发票抬头及单位税号；（2）注册费支付若选择“银行转账”，请务必在会议网站登陆后上传缴费凭证照片或截图，缴费状态会在5~10个工作日内人工核对确认后更新，如长时间未更新，请联系财务老师。 八、赞助参展 大会同期将举办仪器、设备、产品和应用展览，欢迎相关单位积极报名参展。欢迎各相关单位合作洽谈，相关工作请联系李京红老师。 九、联系方式 中国颗粒学会颗粒计算专业委员会 2025年1月 －－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－ （ 转载自 中国力学学会微信公众号） 一、会议介绍 全国岩土力学数值分析与解析方法研讨会是我国针对岩土力学领域计算与仿真的全国性学术会议。自1982年在南宁首次成功举办以来，至今已举办十四届。由中国力学学会岩土力学专业委员会主办，河北工业大学承办的“第十五届全国岩土力学数值分析与解析方法研讨会”将于2025年6月6日至8日在天津召开。会议旨在为从事岩土力学数值分析与解析方法的学者和工程技术人员提供一个学术交流与合作的平台，促进我国岩土力学理论创新、数值分析与解析方法研究、人工智能分析等方面的发展，突破岩土力学关键核心技术瓶颈，推动岩土力学国产软件平台研发，以加快我国岩土力学理论与计算方面的高水平、高质量发展。热忱欢迎全国岩土力学界同仁的参与和交流！ 主办单位： 中国力学学会岩土力学专业委员会 承办单位： 河北工业大学 协办单位（按报名时间排序）： 中国科学院武汉岩土力学研究所 天津大学 北京工业大学 天津城建大学 中国水电基础局有限公司 中国石油天然气管道工程有限公司 （待增补） 二、组织构架 会议顾问（专家按姓氏拼音排序） 白世伟 包承纲 陈湘生 陈云敏 陈正汉 陈祖煜 程国栋 杜修力 杜彦良 杜时贵 冯夏庭 龚晓南 何 川 何满潮 赖远明 李广信 李术才 李相崧 刘汉龙 彭建兵 钱七虎 王复明 王明洋 王思敬 谢和平 杨春和 朱合华 张建民 郑健龙 郑颖人 周创兵 周 镜 学术委员会 主 任：薛 强 副主任：姚仰平 吴宏伟 马国伟 高玉峰 组织委员会 主 席：马国伟 副主席：刘 润 孙冠华 陈 昀 三、时间和地点 1. 会议时间：2025年6月6-8日（6日：会议代表报到；7-8日：研讨会） 2. 会议地点：天津市社会山国际会议酒店（天津市西青区知景道198号） 会议酒店联系人：朱轶，18920086237 四、会议注册 1. 会议缴费 会议费含餐费、资料费、场地费等，交通费、住宿费自理。缴纳注册费时请您务必备注：“姓名+岩土专会议”，并在回执中注明发票信息。会议期间凭汇款人信息领取由宣和（天津）国际会展服务有限公司开具的会议注册费电子普通发票。 会议注册缴纳方式（扫描如下二维码缴纳）： 2. 参会回执提交 请参会代表于2025年5月1日前提交参会回执（扫描如下二维码提交回执） 五、会议日程 六、联系方式 陈昀：15116947813 张广磊：18333923585 张玉良：18822066712 地址：天津市北辰区西平道5340号，河北工业大学土木与交通学院 邮编：300401 邮箱：yun.chen@hebut.edu.cn －－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－ （ 转载自 微信群通知） －－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－ The 9thInternational Conference on Vibration Engineering （ 转载自 微信群通知） ========================================================================================================= 学术期刊 －－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－ （ 2025年，第436卷 ） FSGe: A fast and strongly-coupled 3D fluid-solid-growth interaction method Martin R. Pfaller, Marcos Latorre, Erica L. Schwarz, Fannie M. Gerosa, ... Alison L. Marsden A novel neural-network non-ordinary state-based peridynamic method for large deformation and fracture analysis of hyperelastic membrane Yang Yang, Yujie Chen, Yijun Liu DMT-OMPA: Innovative applications of an efficient adversarial Marine Predators Algorithm based on dynamic matrix transformation in engineering design optimization Zhen Zhang, Shu-Chuan Chu, Trong-The Nguyen, Xiaopeng Wang, Jeng-Shyang Pan Qi Zhang, Yang Liu, Nhon Nguyen-Thanh, Weidong Li, ... Kun Zhou An approximate block factorization preconditioner for mixed-dimensional beam-solid interaction Max Firmbach, Ivo Steinbrecher, Alexander Popp, Matthias Mayr High-order 3D virtual element method for linear and nonlinear elasticity Bing-Bing Xu, Wei-Long Fan, Peter Wriggers Modelling finite deformation and progressive failure of hyperelastic solid with implicit BA-NOSB-PD Luyu Wang, Zhen-Yu Yin MODNO: Multi-Operator learning with Distributed Neural Operators Zecheng Zhang EKF-SINDy: Empowering the extended Kalman filter with sparse identification of nonlinear dynamics Luca Rosafalco, Paolo Conti, Andrea Manzoni, Stefano Mariani, Attilio Frangi An entirely SPH-based FSI solver and numerical investigations on hydrodynamic characteristics of the flexible structure with an ultra-thin characteristic Tingting Bao, Jun Hu, Sijie Wang, Can Huang, ... Ahmad Shakibaeinia DHRDE: Dual-population hybrid update and RPR mechanism based differential evolutionary algorithm for engineering applications TGang Hu, Changsheng Gong, Bin Shu, Zhiqi Xu, Guo Wei A time-adaptive finite element phase-field model suitable for rate-independent fracture mechanics Felix Rörentrop, Samira Boddin, Dorothee Knees, Jörn Mosler Regularization in space-time topology optimization for additive manufacturing Weiming Wang, Kai Wu, Fred van Keulen, Jun Wu Ken Miyajima, Takayuki Yamada Concurrent topology optimization of multiscale composites with differentiable microstructures Jie Gao, Zepeng Wen, Xiaoya Zhai, Falai Chen, Hongmei Kang Giulio Ferri, Enzo Marino Sawan Kumar, Rajdip Nayek, Souvik Chakraborty Shuzhi Xu, Jikai Liu, Kentaro Yaji, Lin Lu Xi Wang, Zhen-Yu Yin Seung-Hoon Kang, K.C. Park, José A. González, SangJoon Shin Mehran Ebrahimi, Masayuki Yano S.H. Huo, Y. Hong, G. Wang, C. Jiang, ... Z.Q. Li A high-order conservative cut finite element method for problems in time-dependent domains Sebastian Myrbäck, Sara Zahedi Efficient AMG reduction-based preconditioners for structural mechanics Àdel Alsalti-Baldellou, Andrea Franceschini, Gianluca Mazzucco, Carlo Janna Physics-informed discretization-independent deep compositional operator network Weiheng Zhong, Hadi Meidani Third medium finite element contact formulation for pneumatically actuated systems Ondřej Faltus, Martin Horák, Martin Doškář, Ondřej Rokoš Fujun Cao, Fei Gao, Dongfang Yuan, Junmin Liu SeAr PC: Sensitivity enhanced arbitrary Polynomial Chaos Nick Pepper, Francesco Montomoli, Kyriakos Kantarakias Göran Frenning Kumar K. Tamma, Yazhou Wang, Dean Maxam Two and three dimensional -conforming finite element approximations without -elements Mark Ainsworth, Charles Parker Saeed Mohammadzadeh Chianeh, Daniel Dias-da-Costa F.S. Liguori, A. Madeo, S. Marfia, G. Garcea, E. Sacco A fully explicit isogeometric collocation formulation for the dynamics of geometrically exact beams Giulio Ferri, Josef Kiendl, Alessandro Reali, Enzo Marino Deep material network for thermal conductivity problems: Application to woven composites Dongil Shin, Peter Jefferson Creveling, Scott Alan Roberts, Rémi Dingreville Kyle Dakota Mathews, Hugo Casquero Hamza Kamil, Azzeddine Soulaïmani, Abdelaziz Beljadid Discontinuous Galerkin approximations of the heterodimer model for protein-protein interaction Paola F. Antonietti, Francesca Bonizzoni, Mattia Corti, Agnese Dall’Olio A. Krischok, B. Yaraguntappa, M.-A. Keip Model-free chemomechanical interfaces: History-dependent damage under transient mass diffusion Lizhenhui Zhou, Wenyang Liu, Yiqi Mao, Shujuan Hou Convergence of multirate fixed stress split iterative schemes for a fractured Biot model T. Almani, K. Kumar Zhenzeng Lei, Yuan Liang, Gengdong Cheng, Dixiong Yang, Guohai Chen M. Neuner, A. Dummer, S. Abrari Vajari, P. Gamnitzer, ... G. Hofstetter Khemraj Shukla, Juan Diego Toscano, Zhicheng Wang, Zongren Zou, George Em Karniadakis A mortar segment-to-segment frictional contact approach in material point method Weijian Liang, Huangcheng Fang, Zhen-Yu Yin, Jidong Zhao Keyue Sun, Baiyang Wei, Hanwen Zhang, Junxiang Yang Adaptive methods with C1 splines for multi-patch surfaces and shells Cesare Bracco, Andrea Farahat, Carlotta Giannelli, Mario Kapl, Rafael Vázquez Haoran Fan, Chong Wang, Shaohua Li Yinshan Cai, Sjoerd van Ophem, Shaoqi Wu, Wim Desmet, Elke Deckers A conforming frictional beam contact model Konstantinos Karapiperis, Adrian Widmer, Elias Pescialli, Dennis M. Kochmann Marcela Cruchaga, Pablo Ancamil, Diego Celentano Jiawei Wu, Jiayi Zhu, Jie Gao, Liang Gao, Hui Liu Yi Wu Elena Gaburro, Walter Boscheri, Simone Chiocchetti, Mario Ricchiuto BingBing Wang, RuoYu Wang, Chunsheng Lu, MingHao Zhao, JianWei Zhang An optimally convergent Fictitious Domain method for interface problems Francesco Regazzoni A phase-field gradient-based energy split for the modeling of brittle fracture under load reversal A.R. Ferreira, A. Marengo, U. Perego Heteroscedastic Gaussian Process Regression for material structure–property relationship modeling Ozge Ozbayram, Audrey Olivier, Lori Graham-Brady Hanshu Chen, Yongxin Gao, Dixiong Yang, Zeng Meng, Zhuojia Fu Zhanfei Si, Hirshikesh, Tiantang Yu, Weihua Fang, Sundararajan Natarajan Shape optimization of non-matching isogeometric shells with moving intersections Han Zhao, John T. Hwang, Jiun-Shyan Chen Damage identification method based on interval regularization theory Shuwei Qian, Qinghe Shi, Chen Yang, Zhenxian Luo, ... Fengling Zhao T.I. Zohdi Binbin Yin, Jiasheng Huang, Weikang Sun Himanshu Sharma, Lukáš Novák, Michael Shields S. Kounouho, R. Dingreville, J. Guilleminot Yuhang Tian, Yuan Feng, Dong Ruan, Zhen Luo, ... Wei Gao Microstructure models for extreme material responses M. Grigoriu －－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－ （2025年，第75卷，第2期） Dae-Guen Lim, Gil-Yong, LeeYong-Hwa Park Master-slave elimination scheme for arbitrary smooth nonlinear multi-point constraints Jonas Boungard, Jens Wackerfuß Fluid-evolving landform interaction by a surface-tracking method Jorge Molina, Pablo Ortiz, Rafael Bravo Yibo Ma, Xu Zhou, Moubin Liu A primal-dual interior point method to implicitly update Gurson-Tvergaard-Needleman model Yuichi Shintaku, Tatsuhiko Inaoka, Kenjiro Terada T. I. Zohdi Variational three-field reduced order modeling for nearly incompressible materials Muhammad Babar Shamim, Stephan Wulfinghoff Imposing Dirichlet boundary conditions directly for FFT-based computational micromechanics Lennart Risthaus, Matti Schneider A FEM cluster-based basis reduction method for shakedown analysis of heterogeneous materials Xiuchen Gong, Yinghao Nie, Gengdong Cheng Francesca Ballatore, Giulio Lucci, Chiara Giverso Ho-Young Kim, Hyun-Gyu Kim －－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－ （2024年，第126卷，第3期） A mesh-in-element method for the theory of porous media S. Maike, J. Schröder, J. Bluhm T. Ricken A.V. Shutov, K.P. Ufimtsev High-fidelity digital twins: Detecting and localizing weaknesses in structures Suneth Warnakulasuriya Lennart Risthaus, Matti Schneider Stable numerics for finite-strain elasticity Rezgar Shakeri, Leila Ghaffari, Jeremy L. Thompson, Jed Brown －－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－ Advances in Engineering Software, Vol.200, February 2025 Finite Elements in Analysis and Design, Vol.244, 15 February 2025 International Journal for Numerical Methods in Fluids, Vol.97.1, February 2025 Journal of Computational Physics, Vol.523, 15 February 2025 ========================================================================================================== 陆陆访谈 －－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－ （ 转载自 路面体科技微信公众号） 陆陆： 在高马赫数时进行的许多转捩试验所得到的数据是有关于单位雷诺数的，杨老师可以帮我们解答一下吗？ 杨新铁： 越来越多试验说明这种影响是肯定的 ,那么人们自然会对牛顿流体的假设基础产生疑问,探索如何更如实的反映流体粘性和转捩现象的本质。这个问题将越来越受到空气动力学设计的重视。 因为我们都知道层流附面层转捩区的计算是设计高性能飞行器以及流体设备的关键所在。他不仅为提高飞行器升阻比等多目标的优化提供依据。同时为采取混合层流附面层控制技术(HLFC)打下了基础。在发动机研发和核设施的研发中间，转捩影响到阻力，换热以及振动等各个方面的精确设计。基于以上原因，美国，德国，法国，英国，俄国，日本，加拿大及我国都把它列入关键研究项目。 尽管DNS方法在理论上可以直接模拟转捩和湍流,但是这种方法对计算机性能要求极高，目前还只能求解一些简单流动的转捩点，对于复杂流动的转捩计算还是不现实的。目前工程上得到应用的转捩预测方法主要有：转捩经验关系式、 与线性稳定性理论结合的eN方法及以湍流模式理论为基础发展的转捩模式方法。用转捩经验关系式的方法引进了非当地变量－边界层动量厚度，导致它与现代CFD 技术不相容。eN方法基于线性稳定理论，可以预测低湍流度下二维翼型的自然转捩和分离流转捩，却难以处理受边界层外部流动影响的bypass 转捩问题。 Langtry 和 Menter 在2004年提出了一种用于SST ω-k 湍流模型中的完全基于当地变量的γ−Re t θ（Gamma-Theta）转捩模型，和前两种传统的转捩预测方法相比，此转捩模型只利用流场当地变量，易与现有的CFD程序结合并能与SSTω-k 湍流模型相容，且对分离、自由来流湍流度和压力梯度这些影响转捩的因素足够敏感。但是所有这些方法都不能计算出单位雷诺数对转捩的影响。包括DNS方法，因为它依赖的基本方程组的无量纲分析就只能体现雷诺数对流动的影响而杜绝了单位雷诺数的影响。而现在的实验结果是，单位雷诺数大的时候，转捩提前发生，单位雷诺数降低转捩推迟发生，尤其是在发动机里面，由于这种机制导致发动机再启动现象。 DNS方法在理论上可以直接模拟转捩和湍流,但是这种方法对计算机性能要求极高，目前还只能求解一些简单流动的转捩点，对于复杂流动的转捩计算还是不现实的。 陆陆： 在模拟转捩和湍流中，现有数学模型的不足之处？ 杨新铁： 清华大学章光华教授对湍流的论述中提到:在一般情况下 ,分子运动的速度比流体宏观运动速度大得多,而分子运动 的平均自由程则比平均流场的特征长度小得多,因而对于分子传输性质建立逐点局部平衡的定律上诸式是合理的。但是 ,湍流运动 的脉动速度往往比平均速度更小,而流体微团作湍流混掺运动的特征长度往往与平均流场的特征长度同数量级。因此当考虑湍流传输性质的松弛效应 ,既历史和周围流场对某时刻 ,某空间点湍流传输性质的影响。 既然对湍流需要如此考虑,那么对转捩阶段 ,同样存在着运动的脉动,那么传输性质的松弛效应,是否也需要进行考虑?对层流底层这样的小尺度,大剪切变形 ,其分子间的相对移动 ,使得相互吸引和排斥都十分激烈的情况下,分子的拉长 ,缩短,剪切 。也会“记忆”起来,固然这种变化可以由分子的自由运动淡化 ,扩散,松弛 ,然而这种效应特别在处理转捩这样的失稳和脉动放大这类问题时显得非常重要,所以在这种情况下我们应当引入应力和经过松弛后的残余应变的关系来代替牛顿流体的应力应变率的关系。 设想流体微团在行进的过程中不断的由于速度的剪差而产生剪切位移，流体的一部分层面就持续受到临近层面拖动产生的压力,如果驰豫特性相对于流动稳定性贡献比较大的时候，应变就会积累,导致流体如同压杆问题一样，最后会失去稳定。分析T-S失稳的O-S方程刚好和压杆稳定问题一样都是四阶的常微分方程,也说明了这两种失稳现象之间的联系。这就进一步说明,仅仅依靠当地的速度型来计算这样的稳定性还是不够的.另外三维失稳的问题,实际是底层的漩涡失稳,形成旋转扭结的涡团.由于底层漩涡的方程实际可以用古艾特流动来近似,而古艾特流动业已由朗道证明,它和杆件的扭转问题不仅方程一样,边界条件也相同.那么就可以用相同的数学手段来处理它。 陆陆： 牛顿流体假设建立的基础，应力应变率关系是如何来的？ 杨新铁： 牛顿流体假设的基本要求是分子间要有良好的动量传递 ,任何一个分子间位移产生的吸引力和排斥力的变化,都会立即由分子间的运动迅速转移和平均,或者说观察现象的变化相对观察时间要远比松弛作用所用的时间要大。而转捩过程中所发生的物理现象并不满足这一点。如下现象所述： 层流到湍流发展的规律最早由英国科学家雷诺用实验的方法进行了研究，并于1883年发表了圆管流动实验的报告。随后1930年德国人普朗特建立了层流稳定性理论，为粘性流动的研究建立了理论基础。近代又有学者提出了K型转捩和N型转捩，目前国内学者对于K型转捩研究稍多，在此简要介绍K型转捩的过程见(图1-1)。对于一均匀来流，无论有多大，总有一端距离为层流附面层流动，当雷诺数大于临界雷诺数时，流动开始出现不稳定。就是说转捩过程的第一步是不稳定性的发展，通常这被称为二维拖尔明-施里希廷波（TS波）。随着TS波继续向下游发展，很快会出现附面层在展向()方向上的波动，展向涡量也发生弯曲。再向下游，弯曲的漩涡变成马蹄涡形状并发生拉伸和变形,产生相间的低速带。反过来又会引起流速和压强的三维脉动，出现三维涡破碎，完成了一个猝发过程。这个过程是突发的，并不是大尺度缓变过程，所以用长时间的平均就忽略了一些基本的机理。 由此产生的一系列方法，目前还不能用数值方法准确的计算出复杂外形物体附面层的转捩。甚至不能完好的封闭湍流模型。 =================================================================== 结 束 ∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽
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