计算力学快讯,第11卷,第8期

发布时间:2025-08-25 访问量:1934

  计算力学快讯 ,第11卷,第8期  2025 年8月 25 

计算力学快讯简介:本快讯是分享计算力学及相关软件信息的一个交流平台;由河海大学工程与科学数值模拟软件中心、江苏省力学学会信息服务部、中国力学学会计算力学软件专业组、南昌大学航空航天研究院联合主办;免费订阅,自由退订;欢迎各位计算力学同仁的投稿和反馈意见。

 

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本期目录 

 


◆ 新闻报道

中国力学大会-2025 在湖南长沙圆满落幕

《计算力学学报》编委会九届一次扩大会议在长沙召开

第二届全国数据驱动动力学与控制学术研讨会成功召开

2025 年全国计算声学大会成功召开

发改委宣布工业软件纳入“两新”政策,国产 PLM、CAD 软件迎来转机


◆ 会议通知

第十届全国船舶与海洋工程 CFD 会议--第三轮通知

DACOMA-25 国际会议第一轮通知

第 16 届国际计算方法大会通知

极端条件下材料与结构力学学术会议第二轮通知

第六届长三角力学论坛暨上海市力学学会学术大会(第一轮通知)


◆ 学术期刊

Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering

Computational Mechanics

International Journal for Numerical Methods in Engineering

部分期刊近期目录


◆ 陆陆访谈

天津大学赵老师对于被动流动控制方法和高精度算法方面的研究工作

 

 

 

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新闻报道

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中国力学大会-2025在湖南长沙圆满落幕

(转载自 中国力学学会微信公众号

2025年7月18日至21日,为期四天的盛会———中国力学大会-2025在湖南长沙圆满落幕!本届大会由中国力学学会携手国防科技大学、湖南大学、中南大学共同主办与承办,并得到了近50所高校和科研院所的鼎力支持。来自全国500多家高校、科研院所与企业的近6000名力学及相关领域的专家学者、青年学子、产业界人士齐聚星城深入交流。

大会以"智赋创新·力擎未来"为主题,精心打造了27个分会场和56个专题研讨会,交流论文多达3452篇,学术火花四溅!会议期间,精彩呈现了9个大会特邀报告、340个分会场邀请报告、28个分会场口头报告,以及专题研讨会环节的2270个邀请及口头报告、368个快闪报告。此外,446份墙报也进行了充分展示,吸引了与会者的热烈交流。

为鼓励墙报交流,尤其是激发青年学子的热情和参会积极性,大会特设“亮点墙报”遴选模块。组委会从近450篇墙报中组织遴选出30篇亮点墙报。亮点墙报覆盖固体力学、流体力学、动力学与控制、实验力学等多个分支学科,并将邀请作者参与第六届全国力学博士生论坛。

大会期间,还特别举办了《Acta Mechanica Sinica》(AMS)创刊40周年座谈会暨力学学科前瞻研讨会。AMS期刊历任及和现任主编、副主编、编委、作者代表、学界同仁齐聚一堂,共同回顾期刊四十载峥嵘岁月,总结办刊经验,激励优秀论文作者,并就期刊未来建设与发展进行了深入研讨。

本届大会特别强化产学研协同创新,力促科研成果转化落地。同期举办的力学实验设备、仪器、软硬件及出版刊物最新成果展,汇聚了近50家单位的最新产品与技术。展览架设起连接实验室创新与产业应用的坚实桥梁,生动展现了力学科技服务国家重大工程、赋能产业升级、驱动经济发展的关键作用。

本届大会聚焦力学前沿探索与创新应用实践,组织了深入交流研讨,生动展示了力学研究在破解实际工程难题中的突破性成果,着力推动力学理论与产业实践的深度融合。大会成功为全国力学及相关领域的科技工作者、产业从业者搭建起一个开放共享、协同创新的顶级学术平台,为力学学科高质量发展注入了澎湃的创新动能!

大会开幕式

大会特邀报告

分会场及专题研讨会交流

墙报交流

参展交流

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《计算力学学报》编委会九届一次扩大工作会议在长沙召开

(转载自 计算力学学报微信公众号

2025年7月20日,《计算力学学报》第九届编委会成立大会暨编委会九届一次扩大工作会议在长沙国际会议中心召开。中国科学院院士、大连理工大学力学与航空航天学院郭旭教授,大连理工大学力学与航空航天学院院长阎军教授,学报第九届编委和首届青年编委、中国力学学会计算力学专委会委员等近70人受邀参会。会议由《计算力学学报》连任主编、大连理工大学力学与航空航天学院亢战教授主持。

首先,亢战教授代表上一届编委会和学报编辑部做了工作报告。汇报了第八届编委会在任期内的工作,感谢老编委对学报工作的鼎力支持。介绍了新一届编委会组建概况。通过数据、图表和纪实照片详细介绍了学报从创刊到现在40年的发展历程、取得的成绩和存在的问题。讨论环节,编委、青年编委和专委会委员就编委如何充分发挥作用,提升学报学术影响力;组织专题专栏和专刊,宣传学报,吸引高水平稿件;如何加快审理周期,缩短出版周期,加强学报建设等方面建言献策。

最后,大连理工大学力学与航空航天学院院长阎军教授代表学报的主办承办单位表示,一定会在人力物力等全方位支持学报工作,希望在亢战主编和新一届编委的指导和支持下,在青年编委和计算力学专委会委员的全力拓展和配合下,学报在学科建设、引领计算力学领域科研方向等方面发挥重要作用,学术影响力和社会影响力再创佳绩。编委和青年编委在分别领取由中国力学学会和《计算力学学报》颁发的聘书后合影留念。

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第二届全国数据驱动动力学与控制学术研讨会成功召开

(转载自 中国力学学会微信公众号

为深入探讨数据驱动的动力学与控制发展新方向,拓展该领域学者的研究视野,第二届全国数据驱动动力学与控制学术研讨会于2025年8月15日至17日在浙江义乌成功召开。本次会议由中国力学学会动力学与控制专业委员会主办,复旦大学义乌研究院与复旦大学智能机器人与先进制造创新学院联合承办,会议得到了《Acta Mechanica Sinica》《Theoretical and Applied Mechanics Letters》《力学学报》《动力学与控制学报》等多个学术期刊以及义乌市科学技术协会和上海市力学学会的协办支持。本次会议邀请到了北京理工大学胡海岩教授,哈尔滨工业大学李惠教授,香港城市大学陈关荣教授等知名专家代表,承办单位复旦大学智能机器人与先进制造创新学院党委书记仇棣、复旦大学义乌研究院副院长陆起涌,以及来自国内知名高校和科研院所的300余名专家学者和青年学子出席了此次研讨会。

16日上午,大会共同主席、智能机器人研究院副院长徐鉴教授主持开幕式并致辞,热烈欢迎并诚挚感谢各位专家共聚义乌研讨数据驱动动力学与控制的最新研究进展。他表示,"数据驱动"已成为连接动力学理论与智能控制实践的桥梁,而"知识引导"则让AI不只是黑箱。

复旦大学党委常委、副校长、智能机器人与先进制造创新学院院长姜育刚教授在欢迎辞中提到,动力学与控制学科是智能机器人与先进制造装备的基石,对智能体科技的发展具有不可替代的基础支撑作用。他希望本次研讨会能成为连接动力学、控制科学、计算机科学与技术等多学科的开放枢纽,以数据驱动为有力工具,推动相关领域的协同进步。

义乌市副市长高晋代表市政府致辞,他介绍了义乌作为"世界小商品之都",已成功培育信息光电和新能源汽车两大千亿级现代制造业集群,未来将聚焦“415X”先进制造业集群,努力成为数据驱动技术创新与应用转化的重要策源地。

大会共同主席、中国力学学会副理事长、北京理工大学田强教授代表学会致辞,他指出"数据驱动"是当前力学研究的重要变革与发展趋势。他鼓励学者关注国家在相关领域的重大项目布局,并希望借义乌开放包容的创新精神,促进前沿思想的碰撞与交融。

国家自然科学基金委员会数理学部原副主任孟庆国研究员在分享中指出,当前人才和项目评审标准已转变为“成果+”,更注重成果影响力和解决重大问题的能力。他鼓励科研工作者围绕理论、问题、方法、运用四个方面,通过抓住极端条件、注重学科交叉等方式提升研究格局。

大会共同主席、中国力学学会动力学与控制专业委员会主任委员、北京航空航天大学王青云教授在致辞中系统阐述了数据驱动为动力学与控制学科带来的新机遇。他表示,数据驱动正成为推动学科发展的重要引擎,并为国家产业升级与科技自立自强提供坚实支撑。

随后,北京理工大学胡海岩教授、哈尔滨工业大学李惠教授、香港城市大学陈关荣教授、复旦大学姜育刚教授、吉林大学杨博教授、上海人形机器人创新中心江磊研究员、西安交通大学江俊教授、大连理工大学彭海军教授、石家庄铁道大学顾晓辉副教授、复旦大学方虹斌教授分别作主题为"非线性系统的数据建模和降阶""桥梁流固耦合的机器学习建模方法""基于数据的复杂网络鲁棒能控性分析""多模态世界模型:感知、生成、决策""复杂网络的动力学基础模型""人形机器人训练场:具身智能大数据模型的数据工厂""结合状态空间离散思想与机器学习的非线性系统动力学分析方法研究""多体系统动力学的保结构机器学习方法""从’人工’到"智能"的轨道交通装备故障诊断与运维技术""仿蠕虫机器人折纸结构设计及其数据驱动动力学建模"的大会邀请报告,内容涵盖了非线性系统的数据建模、流固耦合系统的机器学习建模、复杂网络的能控性分析、多模态世界模型、人形机器人训练场等多个前沿热点领域,全面展现了数据驱动动力学与控制领域的最新研究成果与未来发展趋势。上述报告分别由上海交通大学孟光教授、清华大学李俊峰教授、北京航空航天大学王青云教授、北京理工大学田强教授、宁夏大学彭志科教授、南京航空航天大学王在华教授、浙江大学黄志龙教授、天津大学丁干教授、北京空航天大学乔栋教授和华中科技大学王琳教授主持。

胡海岩教授作大会邀请报告

李惠教授作大会邀请报告

陈关荣教授作大会邀请报告

姜育刚教授作大会邀请报告

杨博教授作大会邀请报告

江磊研究员作大会邀请报告

江俊教授作大会邀请报告

彭海军教授作大会邀请报告

顾晓辉副教授作大会邀请报告

方虹斌教授作大会邀请报告

会议于8月17日设置了主题目为复杂系统数据驱动动力学建模与分析、数据驱动的系统辨识与载荷识别、智能系统的机器学习决策与控制、数据驱动的振动控制与能量调控、机器人感知控制数据驱动闭环、人工智能方法在交叉学科中的应用的6场专题分论坛。6场分论坛主题鲜明,覆盖了数据驱动动力学与控制的各个前沿和交叉领域。在各分论坛召集人的主持下,近70位报告人分享了最新的研究进展,与会者则踊跃提问、积极探讨,思想的火花在交流中不断进发。

本次研讨会的成功召开,为我国动力学与控制领域的专家学者提供了一个高水平、深层次的交流平台,有力推动了数据驱动方法与传统力学研究的交叉融合,为该领域的持续创新和高质量发展注入了新的思想和动力。

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2025年全国计算声学大会成功召开

(转载自 中国声学学会微信公众号

2025年8月14日—17日,由中国声学学会计算声学分会主办的"2025年全国计算声学大会"在云南省大理市成功召开。本届大会由中国声学学会计算声学分会联合机械系统与振动全国重点实验室共同主办,云南民族大学承办,哈尔滨工程大学水声技术全国重点实验室、中国科学院水声环境特性重点实验室、极地海洋声学与技术教育部重点实验室、海洋信息获取与安全工业和信息化部重点实验室协办,海光信息技术股份有限公司为本次会议首席赞助单位。

会议聚焦"声学计算方法、气动噪声特性分析及降噪方法、水下噪声特性分析与降噪方法、声学超结构与超材料、噪声控制、超声及声传播预测方法"等创新主题,旨在促进声学计算方法发展,推动计算声学在声学设计与噪声控制中的应用,为国内计算声学领域从业人员、单位、团体提供高水平的学术交流和企业展示平台。本次会议共收到专家报告、投稿交流136篇,包含大会特邀报告5篇、分论坛特邀报告36篇,稿件95篇,参会代表人数超过220人。开幕式及大会报告环节采用线上线下同步直播,线上参会人数超过五万人次。

第五届全国计算声学大会合影

开幕式

大会开幕式上,中国工程院院士、哈尔滨工程大学水声工程学院杨德森教授、中国声学学会副理事长兼秘书长、中国科学院声学研究所副所长杨军研究员、中国声学学会计算声学分会主任蒋伟康教授分别致辞。希望经过本次会议,可以推动计算声学在科学研究、工程应用的发展,将理论基础推向面向复杂工程问题的应用,为水声探测、建筑声学、声学材料设计等新兴方向开辟广阔的空间。让科研力量与产业需求深度融合,为区域乃至全国声学领域的创新突破和可持续发展注入源源不断的动力。开幕式由计算声学分会副主任委员张海刚教授和吴海军副教授主持。

大会开幕式现场

大会主席杨德森院士(视频)致辞

学会副理事长兼秘书长杨军研究员致辞

计算声学分会主任蒋伟康教授致辞

大会报告

大会报告环节邀请了5位国内相关领域专家作特邀报告,中国科学院声学研究所研究员李军峰作了题为《空间感知声场建模研究进展》的特邀报告,报告梳理了超临场感通信的技术脉络,分别从三维声场分析、正常重放两方面,讨论了超临场感通信的系统架构、物理过程以及基于空间外推特性的稀疏重构算法,为空间感知音频研究提供新思路。

李军峰研究员受邀作大会主旨报告

北京航空航天大学能源与动力工程学院长聘教授、航发院飞行器气动与声学团队负责人李晓东教授作了题为《计算气动声学:从历史看未来》的特邀报告,报告梳理了计算气动声学30多年来的成果与应用,剖析了传统理论方法应用于工程设计的技术脉络,展示了优化设计的具体工程应用实例,为气动声学在低噪声设计优化方向提供了兼具理论与实践价值的思路。

李晓东教授受邀作大会主旨报告

福耀科技大学运载与智慧交通学院郑辉教授作了题为《惯性放大声学超构板壳的振-声学高效计算方法研究》的特邀报告,报告介绍了能量泛函变分原理,阐述了IA声学超构板的惯性放大带隙、振动传递率和声透射损失的参数影响规律,为解决声学超构板壳设计存在的矛盾问题提供了一种全新的路径。

郑辉教授受邀作大会主旨报告

汉江国家实验室首席科学家杜选民研究员作了题为《计算声学在声呐工程中的应用》的特邀报告,报告梳理了主被动声呐的论证与设计流程,介绍了计算声学在水下声传播建模、换能器及阵列设计、信号处理、声呐性能预报等过程中的应用,讨论了未来计算声学在水声智算、虚拟声呐实验、数字孪生声呐等方向前景,为实现数字声呐向认知声呐的跨越提供新思路。

杜选民研究员受邀作大会主旨报告

中科海光智能计算产品事业部唐鹏高级工程师作了题为《国产异构算力助力计算声学研究》的特邀报告,报告剖析了计算声学正在面临的高阶数值方法与复杂场景仿真的双重挑战,介绍了国产GPU兼容CUDA与ROCm双生态的技术路径,为计算声学提供了高效且可控的算力解决方案。

唐鹏高级工程师受邀作大会主旨报告

分会场学术交流

大会安排了12个分会场的学术交流活动,主题涵盖"声学计算方法"、"气动噪声特性分析及降噪方法"、"水下噪声特性分析与降噪方法"、"超声及声传播预测方法"以及"声学超结构、超材料与噪声控制"等多个方向。与会代表们围绕各主题的最新研究进展进行了深入而热烈的讨论,关注计算声学领域的创新原理、先进方法与关键技术等前沿发展方向。大量青年学者和研究生积极参与交流,展示了各自的最新成果,充分体现了我国计算声学领域蓬勃的活力与发展潜力。

分会场会议现场

换届工作会

在会议举办期间,进行了计算声学分会换届工作,经过投票选举产生了第二届计算声学分会委员会。新一届委员会在人员规模、单位覆盖面都有扩展。中国声学学会副理事长兼秘书长杨军研究员出席并指导了本次的计算声学分会的换届工作。

计算声学分会换届会议现场

闭幕式

闭幕式上,蒋伟康主任发表闭幕讲话,对大会取得的成果给予充分肯定,并对未来工作提出了期望。第五届全国计算声学大会圆满落幕,期待下一年度盛会在宁夏银川相聚!

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发改委宣布工业软件纳入“两新”政策,国产PLM、CAD软件迎来转机

(转载自 智橙微信公众号

近期,国家发改委在国新办新闻发布会上宣布,将工业软件更新升级纳入"大规模设备更新和消费品以旧换新"("两新")政策支持范围,国产工业软件如国产CAD、国产EDA、国产PLM等或将迎来历史性发展红利期。

所谓"两新",是指推动新一轮大规模设备更新和消费品以旧换新,该政策是今年经济工作的重要发力点,将工业软件纳入该范围,标志着"两新"政策从传统基建和消费领域向数字经济核心领域延伸,而工业软件将在现代化产业体系中成就"新基础设施"地位。

近年来关于工业软件的政策频发:

工业和信息化部《工业重点行业领域设备更新和技术改造指南》明确提出到2027年完成约200万套工业软件和80万套操作系统的更新,覆盖石油、化工、航空、船舶等关键领域;实施"人工智能+制造"行动,要求突破工业软件、智能传感器等"卡脖子"技术,建设工业高质量数据集;统筹3000亿元超长期特别国债,优先支持设备更新(含工业软件)等。

相关政策不断推动,代表着国家在工业软件发展方面的决心,也成就了工业软件新基建地位。推动工业软件向新基建发展的原因主要有以下几点:

1、与工业互联网的协同支撑、协同发展
"新基建"也就是"新型基础设施建设",相对于传统基建,如铁路、公路、桥梁等"铁公基"领域而言,它更侧重于科技端,涵盖了七大领域:5G基站、特高压、轨道交通、新能源汽车充电桩、大数据中心、人工智能、工业互联网。而工业互联网作为"新基建"的重要组成部分,与工业软件紧密相关。工业互联网与工业软件彼此关联、互相成就,工业软件通过数字化、网络化、智能化手段,能够为工业互联网提供强大的技术支撑和应用服务;工业互联网的发展也能够反向推动工业软件的创新和应用,促进工业软件的升级和迭代。二者之间的关系就要求工业软件与工业互联网之间需要做到协同发展,才能够对推动制造业数字化转型、提升国家竞争力提供1+1大于2的重要作用。

2、实现生产制造全链路数字化的重要工具
随着制造业向智能制造的不断发展,需要通过数据驱动实现"设计-生产-服务-回收"全流程的各个环节,从设计环节的CAD、CAE、EDA、PDM,到生产环节的MES、APS,再到全流程管控的PLM,最后是在信息管理等方面起到支撑作用的ERP、SCM、CRM等等,工业软件作为"工业知识软件化"的产物,是链接物理世界与数字世界的桥梁,共同构建了智能制造的数字底座。

来源:赛迪智库《2025我国数字化形势发展展望》

3、工业软件自主可控直接关系到产业链安全与国家安全
近年来,工业软件安全问题频发: 数据泄露风险——SolidWorks被曝存在隐蔽后门,可窃取用户计算机信息。当用户在内网编辑文件后,若通过U盘将文件转移至外网打开,软件会暗中将文件数据传至指定服务器;西门子Teamcenter PLM软件被爆存在安全漏洞,可以允许攻击者窃取用户的有效会话数据,并获得未授权访问权限; 安全风险——美国NSA被曝在通用电气(GE)的工业控制软件中植入漏洞工具包(代号“影子经纪人”),可远程触发设备故障,此类后门可能被用于国家级网络攻击,如乌克兰电网瘫痪事件; 断供风险——美国将Cadence、Synopsys、西门子EDA列入实体清单,禁止向中国出售高端芯片设计工具,尤其针对5nm以下先进制程,直接导致项目中断或研发效率大大降低。

来源:澎湃新闻5月29日报道

无论是涉及国家安全的航天、军工等企业,还是事关民生经济的制造业,工业软件作为制造业的神经中枢,一旦失控,将直接威胁产业命脉和战略安全。 工业软件国产化替代是国家战略

工业软件承载着大量的工业数据,包括设计图纸、工艺参数、生产计划等敏感信息。依赖进口软件可能导致数据泄露、断供、安全等风险问题,无疑会极大地威胁企业商业秘密和国家经济安全,因此实现工业软件国产化替代是当前工业软件发展的重中之重。

图片来源:人民网,数据来源:工信部

当前,各类工业软件的国产化替代程度不同——CAD等研发设计类软件领域:二维CAD国产化率较高,如中望软件、浩辰软件已经基本实现规模化替代;三维CAD及CAE、EDA等仍主要由国际巨头垄断,尽管也有一些优秀的国产化产品涌现,如三维CAD的中望;CAE领域的索晨、安世亚太;EDA领域的华大九天和概伦电子等,但在核心技术上仍与国外巨头有相当大的差距,仍需一定的成长空间。

PLM领域的中小微市场已经基本实现了国产替代,如金蝶、用友,定位云原生架构和高性价比的智橙云PLM等,但PLM和其它研发设计类软件不同,进入中国时间较晚,中小微市场教育程度不足,有些小微企业哪怕采购了PLM系统也没有应用到位,而是将PLM简化为"文档管理工具",缺乏对整体的应用,大型企业的市场教育程度虽然充足,但主要被达索等国外巨头垄断,因此PLM系统的国产化道路也仍然任重道远。

ERP、CRM等领域:国产化率较高,用友、金蝶等企业主导中小微市场,部分大型企业如跨国企业仍由SAP、Oracle把控,但在技术层面和市场层面可以说已经实现了国产化替代。

MES等制造类领域:MES系统已经实现国产化替代,尤其是汽车、电子等离散制造领域和石化、钢铁等流程制造领域,均已经实现了规模化应用,以宝信、盘古信息等为代表的软件均实现了技术突破,如宝信支持百万级数据点实时处理,在钢铁行业市占率超50%;盘古信息基于"摩尔云"低代码平台,支持模块化快速配置。其量子优化算法在新能源行业实现复杂工艺路径的全局最优解,设备综合效率(OEE)提升30%。2025年推出的"AI质检专家系统",通过视觉识别技术替代80%人工检测环节。

总的来说,生产类工业软件国产化替代已进入“深水区”,MES、DCS等领域实现规模化替代,以宝信软件、中控技术为代表的国产厂商正通过技术创新与生态构建,逐步从"国产替代"迈向"全球竞争",而研发设计类软件的国产替代则是短择,不管是CAD、CAE、EDA核心技术的垄断,还是PLM系统市场教育的不足,均是影响国产化替代进程的一块大石,需要我们不断攻关。

国产PLM、CAD、EDA等软件如何完成国产替代、走向国际竞争

1、政策驱动:顶层设计与资源倾斜

不管是此次发改委将工业软件纳入"两新",还是工信部《工业重点行业领域设备更新和技术改造指南》中对工业软件的明确要求,又或是各地出台的政策,如天津1.26亿元配套资金定向支持,以及政策直接资金支持(如天水市政府出资购买智橙云PLM软件助力当地企业数字化转型)等,顶层导向和资源倾斜,对于工业软件领域的快速发展将会起到决定性的作用。

图片来源:天津市工信局网站

2、技术突破:从跟跑到领跑

以CAD为例,CAD软件的核心在于几何建模引擎,其性能直接影响设计精度与效率,而国产CAD软件多基于西门子Parasolid、达索ACIS等商业内核,一旦对方实施技术封锁,我们的产品也将被腰斩,国产软件想要突围就必须在技术上不再受制于人,甚至建立自己的技术内核。

具体可从三步实施——

短期(1-3年):政策强推中低端软件的替代,具有特色的专用软件先行(如智橙云PLM、简道云轻量化MES),先实现覆盖70%中小场景;

中期(3-5年):通用软件CAE/EDA先要突破“可用”,如华大九天、概伦电子等企业加大研发力度,后期实现AI+云原生重构技术栈(如3D/CAE双向驱动);

长期(5-10年):构建开源生态主导全球标准,实现高端制造全链路自主(如3nm EDA、航空发动机仿真)。

3、生态构建:从单一到系统
淘宝、京东等平台打通了买家和卖家的距离;滴滴、高德等打车平台打通了乘客和司机的距离......数字化的真谛其实就是从信息孤岛到数据流通,工业软件生态化发展是技术、市场与产业竞争共同驱动的必然选择。国外的工业软件已经向云端演进,如西门子就通过收购Mendix(低代码平台)、UGS(PLM厂商)等,构建覆盖硬件、软件、服务的工业生态帝国,达索系统3DEXPERIENCE平台也整合设计、仿真、制造、数据管理与协作功能,构建了一个支持全生命周期创新与跨行业应用的数字化生态系统。未来的工业软件必然是系统化、平台化、云化的,通过SaaS(软件即服务)、PaaS(平台即服务)模式交付,支持多终端访问与实时数据同步,实现跨部门、跨阶段的数据共享与协同。

淘宝、京东等平台打通了买家和卖家的距离;滴滴、高德等打车平台打通了乘客和司机的距离......数字化的真谛其实就是从信息孤岛到数据流通,工业软件生态化发展是技术、市场与产业竞争共同驱动的必然选择。

国外的工业软件已经向云端演进,如西门子就通过收购Mendix(低代码平台)、UGS(PLM厂商)等,构建覆盖硬件、软件、服务的工业生态帝国,达索系统3DEXPERIENCE平台也整合设计、仿真、制造、数据管理与协作功能,构建了一个支持全生命周期创新与跨行业应用的数字化生态系统。

未来的工业软件必然是系统化、平台化、云化的,通过SaaS(软件即服务)、PaaS(平台即服务)模式交付,支持多终端访问与实时数据同步,实现跨部门、跨阶段的数据共享与协同。

工业软件国产化替代不仅是技术层面的突破,更是国家安全、产业链韧性、经济发展、技术创新与国际竞争力的战略选择。

这项工作也是"马拉松式创新",需政策定力、技术耐性与生态合力,实现从无到有,从可用到好用,逐渐打破国际垄断,定义全球工业软件新规则。这一进程不仅关乎制造业的未来,更关乎中国在全球科技竞争中的主动权。

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会议通知

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第十届全国船舶与海洋工程CFD会议--第三轮通知

(转载自 上海交大CMHL团队微信公众号

一、会议介绍

第十届全国船舶与海洋工程CFD会议将于2025年10月17-19日在南京召开,其中10月17日为报到日,10月18日上午将进行大会开幕式、特邀报告和大会报告,10月18日下午和19日上午为分组报告,10月19日下午为大会报告和闭幕式。本次大会邀请了著名计算流体力学专家陈十一院士等六位专家和青年学者做大会报告。会议地点为南京市鼓楼区西康路1号河海大学闻天馆,会议注册、住宿等信息已更新至网站,详见 https://www.aconf.cn/conf_220913.html 和 https://dcwan.sjtu.edu.cn/News/showDetail.aspx?tid=1248

自本届会议筹办以来,目前已受到船舶与海洋工程CFD领域专家学者和青年学者的广泛关注,为进一步推进会议顺利进行,参会注意事项如下,请各位学者悉知。期待与您相遇第十届全国船舶与海洋工程CFD会议主会场,共同进行学习交流。

二、会议日程

2025年10月17日: 会议报到

2025年10月18日: 大会报告+分会场报告

2025年10月19日: 大会报告+分会场报告+闭幕式

三、全文投稿

全文投稿截止时间: 2025年7月31日

如需延期提交全文的最晚可推迟至2025年8月15日,此后将不再接收全文。请有意参加优秀会议论文评选和推荐期刊论文发表的作者尽快提交全文。

全文投稿网址: http://zgzc.cbpt.cnki.net/EditorD3N/Quit.aspx

全文稿件模板可在会议投稿网站下载,投稿过程出现任何问题可联系会务组秘书长:

薛米安: 教授 河海大学

手机: 15996310572

邮箱: coexue@hhu.edu.cn

四、会议注册

会议注册网址: https://www.aconf.cn/conf_220913.html

会议注册截止时间: 2025年10月19日 (注:未提交摘要或全文也欢迎注册参会)

注册须知:

会议注册费(2025年9月30日前): 正式代表(含博士后): 1500元; 学生代表: 1000元。

会议注册费(2025年9月30日后): 正式代表(含博士后): 2000元; 学生代表: 1500元。

汇款方式: 登录网址 https://www.aconf.cn/conf_220913.html进行缴费。转账汇款请注明: 姓名+机构+全国船舶与海洋工程CFD会议。

五、进群邀请

为方便后续通知,请各位嘉宾添加会议联系人微信,便于加入会议微信群,微信二维码如下:

六、参会报道

第十届全国船舶与海洋工程CFD会议将于2025年10月17-19日在河海大学召开,请参会人员于10月17日前往报到。以下是报到的相关详细信息:

报道时间: 2025年10月17日10:00-22:00

报到地点: 隽恒酒店一楼大堂(地址:南京市鼓楼区西康路1号河海大学国际交流中心)

住宿地点:

1. 隽恒酒店 (地址:南京市鼓楼区西康路1号河海大学国际交流中心)。网站预订: https://www.aconf.cn/conf_220913.html, 普通大床房/标间380元/晚(含早), 酒店咨询电话025-69627788, 18955323827(王经理)。

2. 南京凤凰京华酒店 (地址:南京市鼓楼区湖南路街道山西路51号), 自行预订: 报会议名称即可享受协议价: 普通大床320元/晚(含早), 普通标间380元/晚(含早), 订房电话: 13851488584(周经理)。

3. 维也纳酒店 (南京新街口山西路店), (地址:南京市鼓楼区宁海路街道老菜市8号), 自行预订: 报会议名称即可享受协议价: 普通大床320元/晚(含早), 普通标间320元/晚(含早), 订房电话: 15551598751(武经理)。

注: 10月份是南京的旅游旺季,请参会人员尽早预订酒店,参会人员的交通和住宿费用自理。

交通路线:

(1)从南京南站至河海大学西康路校区

方式一:地铁南京南站——河海大学(西康路)约13km,54min。预估费用:4元线路:南京南站--1号线(鼓楼站下)--4号线(南艺·二师·草场门站下)--河海大学(西康路)

方式二:出租车,预估费用:50元

(2)从南京站至河海大学西康路校区

方式一:地铁南京站——河海大学(西康路) 约8km,28min预估费用:3元线路:南京站--1号线(鼓楼站下)--4号线(南艺·二师·草场门站下)--河海大学(西康路)

方式二:出租车,预估费用24元

(3)从禄口机场至河海大学西康路校区

方式一:地铁。南京禄口机场——河海大学(西康路)约44km,115min。预估费用:9元。线路:南京禄口机场--S1号线(南京南下)--3号线(鸡鸣寺站下)--4号线(南艺·二师·草场门站下)--河海大学(西康路)或由禄口机场乘坐机场大巴到南京火车站,后同南京站-河海大学(西康路)

方式二:出租车,预估费用:110元

七、会议执委会(学术委员会)

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DACOMA-25国际会议第一轮通知

(转载自 中国力学学会

In the age of big data, machine learning technology has been effectively utilized in various fields such as image processing, genomics, engineering computing, macroeconomic forecasting, and medical diagnosis. However, despite its success, applying data-driven computing and machine learning in engineering analytics still presents many unresolved challenges. With the aim of promoting research and the application of big data analysis, data-driven computing, and artificial intelligence in engineering, as well as fostering scientific exchanges among scientists, practitioners and engineers from related disciplines, the International Conference on Data-Driven Computing and Machine Learning in Engineering (DACOMA) conference has been successfully held since 2019.

The 1st DACOMA, Shanghai, China, 2019.

The 2nd DACOMA, Beijing, China, 2022.

The 3rd DACOMA, Beijing, China, 2023.

The 4th DACOMA, Nanjing, China, 2024.

The 5th International Conference on Data-Driven Computing and Machine Learning in Engineering (DACOMA-25) will be held in Beijing, the capital of China, 10-12 October, 2025. DACOMA-25 will be hosted by Chinese Society of Theoretical and Applied Mechanics, Beijing Society of Theoretical and Applied Mechanics, Tsinghua University, and jointly organized by Peking University, Beijing International Center for Theoretical and Applied Mechanics, Leibniz University Hannover, Tongji University, Bauhaus University Weimar, Beijing Institute of Technology, German Association of Computational Mechanics, Chinese Association of Computational Mechanics and Beijing Society of Theoretical and Applied Mechanics. The conference will be held with Professor Zhuo Zhuang and Professor Timon Rabczuk, prominent scholars in the field of computational mechanics, serving as the conference chairs. This year's conference will continue to focus on machine learning and AI in general for relevant topics in Engineering and Science.

We sincerely invite experts, colleagues, and students in the fields of data-driven computational mechanics and machine learning to participate in the conference. We are looking forward to seeing you in Beijing. We believe that you will enjoy the wide variety of activities of the DACOMA-25, as well as your stay in this elegant city.

Contact

Zhanli Liu,Tel: 188-1158-4467

Mengwei Li,Tel: 130-5106-5183(Registration)

Fucong Lu,Tel:136-9336-9455(Registration)

Yizhi Zhang,Tel:01062773780(Registration)

Jialiang Sun,Tel:132-0689-9016 (Abstract & Poster submission)

Zecheng Zhang,Tel: 173-1920-7850(Accommodation, transportation)

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第16届国际计算方法大会通知

(转载自 中国力学学会公众号

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极端条件下材料与结构力学学术会议第二轮通知

(转载自 中国力学学会微信公众号

主办单位:

四川大学

中国力学学会固体力学专业委员会

承办单位:

四川大学建筑与环境学院

灾变力学与工程防灾四川省重点实验室

在重大工程装备中,关键材料与结构常常服役在极端条件下,其力学行为呈现出"难测量、难理解、难描述"等特征,对传统力学理论及方法提出了新的要求和挑战。本次学术会议以极端条件下材料与结构力学为主题,旨在前瞻极端条件下材料与结构力学前沿发展方向,促进该领域学者间的交流与合作,推动力学与其它学科的交叉与融合,繁荣极端条件下材料与结构力学研究。会议将设置主会场和多个分会场,并邀请相关领域的院士、专家、学者做大会邀请报告和分会场邀请报告,预计参会人数400人。

一、会议时间、地点

会议时间:2025年10月24日至26日(24日报到,25日至26日会议)

会议地点:成都星宸航都国际酒店(成都市双流区航林路一段8号)

二、会议组织机构

名誉主席:郑晓静

会议主席:段慧玲、王清远

执行主席:范海冬

学术委员会主任:周又和

学术委员会委员:陈常青、陈少华、陈伟球、陈小伟、陈子光、崔一南、戴峰、戴兰宏、邓子辰、丁淑蓉、段慧玲、冯西桥、冯雪、高存法、苟晓凡、果立成、郭兴明、郭旭、郭宇锋、韩旭、何陵辉、洪伟、侯淑娟、黄敏生、胡更开、胡建波、霍永忠、胡元太、姜潮、蒋文涛、康国政、亢战、阚前华、柯燎亮、孔令伟、赖远明、梁军、廉艳平、李法新、李凤明、刘彬、刘书田、刘永杰、柳占立、刘子顺、李卫国、李晓雁、李岩、李玉龙、李振环、吕朝锋、卢同庆、孟松鹤、裴永茂、钱劲、乔丕忠、仇巍、邱志平、曲绍兴、任利、申胜平、索涛、汤立群、王彪、王博、王宠、王东东、王刚锋、王宏涛、王建祥、王记增、王立峰、王琳、王清远、王省哲、王铁军、汪越胜、万强、韦小丁、魏悦广、魏宇杰、文桂林、吴恒安、吴林志、宣守虎、徐鉴、阎军、姚小虎、雍华东、袁福平、章青、张茹、张田忠、张文明、张兴义、张旭、张一慧、张忠、赵亚溥、仲政、周萧明、周益春、朱继宏、庄茁

组织委员会主任:范海冬

组织委员会副主任:田晓宝、李佩栋、许传龙

组织委员会委员:白逃萍、陈华燕、陈尧、董江峰、范海冬、冯诗喆、何超、李浪、李林、李佩栋、李亚兰、李英琪、李忠友、刘福林、刘永杰、乔川、任利、唐鹏飞、田晓宝、涂友雷、王宠、王蒙、徐波、许传龙、张宏、周琴、周显东、周志宏、朱浩

三、注册和酒店预订

1. 注册费

注册费包含会场、摘要集等费用,其他食宿和交通费用自理。请登录大会网站

进行参会注册:https://meeting.cstam.org.cn/?sid=445&mid=112&v=100。

2. 会议酒店

本次会议的大会场、分会场、住宿均在成都星宸航都国际酒店(成都市双流区航林路一段8号)。参会代表通过会议网站预订酒店,酒店房型为单间和标间,价格均为370元/天。若选择合住,只需1人预订房间即可。

3. 会议交通

会议酒店距双流机场(高铁站)较近,请参会代表优先选乘双流机场航班和高铁。

4. 重要日期

投稿截止日期:2025年7月31日

录用通知日期:2025年8月15日

注册截止日期:2025年10月17日

酒店预订截止日期:2025年10月17日

参会报到日期:2025年10月24日14点后

会议日期:2025年10月25日至26日

四、会议联系人

范海冬,负责总体会务

028-85406919

haidongfan8@foxmail.com

田晓宝,负责投稿和报告

18227699657

xbtian@scu.edu.cn

李佩栋,负责赞助和参展

15928626310

lipeidongde@163.com

许传龙,负责会场和住宿

13228184574

cl_xu@foxmail.com

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第六届长三角力学论坛暨上海市力学学会学术大会(第一轮通知)

(转载自 上海市力学学会微信公众号

为了促进长三角地区力学学科的学术交流、科技发展和高校教学水平提升,依据长三角力学共同体(上海市力学学会、江苏省力学学会、浙江省力学学会、安徽省力学学会)工作会议的安排,第六届长三角力学论坛暨上海市力学学会学术大会将于2025年10月24-26日在上海市闵行区举办。本次会议由长三角力学共同体、上海市力学学会主办,上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院、华东理工大学机械与动力工程学院联合承办。力学论坛将邀请长三角地区力学知名专家做大会邀请报告,同时就力学所有学科的教学、科研、工程应用、科普等方面组织分会场交流。现热忱邀请长三角各省市力学同仁报名参会交流。本次会议教师注册费1800元、学生注册费1200元,差旅、食宿自理。

上海市力学学会、江苏省力学学会

浙江省力学学会、安徽省力学学会

2025年7月30日

会务事项

1.会议时间:2025年10月24-26日,其中10月24日(周五)报到,10月25-26日进行学术交流,10月26日晚上开始离会。

2.会议地点:上海市,具体酒店将于第二轮通知中发布。

3.住宿安排:会议组委会提供会议地点及周边酒店的预订服务,具体事宜后续另行通知,住宿费用自理。

4.拟参会代表填写本通知所附参会回执表(详见原文附件)。

5.会议征文:摘要模板见附件1,内容不超过一页,于9月30日前发到会务组邮箱mechyrd2025@sjtu.edu.cn。提交摘要的同时请填写参会回执表。

6.摘要录用通知时间:2025年10月8日。

7.注册费缴纳方式及更多详情于第二轮通知中发布。

8.会议将评选学生优秀论文,参加评选的研究生需在摘要接收后提交全文。

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学术期刊

 

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Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering

(2025年, 第443卷)

A partitioned Lagrangian finite element approach for the simulation of viscoelastic and elasto-viscoplastic free-surface flows

Authors:Giacomo Rizzieri, Liberato Ferrara, Massimiliano Cremonesi

 

Deep mechanics prior - for the multiscale finite element method

Authors:Senlin Huo, Yong Zhao, Bingxiao Du, Zeyu Zhang, Yaqi Cao, Yiyu Du

 

Constitutive model-constrained physics-informed neural networks framework for nonlinear structural seismic response prediction

Authors:Yongxin Wu, Zhanpeng Yin, Yufeng Gao, Shangchuan Yang, Yue Hou

 

A study of convergence and novel unconstrained optimization

Authors:Pritpal Singh; The Fast Forward Quantum Optimization Algorithm

 

A nodal ghost method based on variational formulation and regular square grid for elliptic problems on arbitrary domains in two space dimensions

Authors:Clarissa Astuto, Daniele Boffi, Giovanni Russo, Umberto Zerbinati

 

Parallel constrained Bayesian optimization via batched Thompson sampling with enhanced active learning process for reliability-based design optimization

Authors:Thu Van Huynh, Sawekchai Tangaramvong, Wei Gao

 

Physics-informed non-intrusive reduced-order modeling of parameterized dynamical systems

Authors:Himanshu Dave, Léo Cotteleer, Alessandro Parente

 

Accurate shakedown analysis of 2D problems based on stabilization-free hybrid virtual elements

Authors:F.S. Liguori, A. Madeo, S. Marfia, E. Sacco, G. Garcea

 

Parametric Gaussian quadratures for discrete unified gas kinetic scheme

Authors:Lu Wang, Hong Liang, Jiangrong Xu

 

Integrating discrete-variable anisotropic topology optimization with lamination parameter interpolation-based stiffness tailoring

Authors:Kai Sun, Gengdong Cheng, Gokhan Serhat

 

A stress-intensity-factor-driven phase field modeling of mixed mode fracture

Authors:Xuan Hu, Shaofan Li

 

Double-scale time-dependent reliable topology optimization based on the first-passage failure and interval process theories

Authors:Xingyu Zhao, Lei Wang

 

A unit cell based multilevel substructuring method for fast vibration response calculations of finite metamaterial structures

Authors:Fei Qu, Lucas Van Belle, Wim Desmet, Elke Deckers

 

Reducing parameter tuning in topology optimization of flow problems using a Darcy and Forchheimer penalization

Authors:M.J.B. Theulings, L. Noël, M. Langelaar, R. Maas

 

Mesh-based super-resolution of fluid flows with multiscale graph neural networks

Authors:Shivam Barwey, Pinaki Pal, Saumil Patel, Riccardo Balin, Bethany Lusch, Venkatram Vishwanath, Romit Maulik, Ramesh Balakrishnan

 

FFT-based Galerkin and level-set methods for the homogenized evolution of domain nuclei in ferroelectrics

Authors:Hsu-Cheng Cheng, Lu Trong Khiem Nguyen, Dennis M. Kochmann

 

Quantum computer formulation of the FKP-operator eigenvalue problem for probabilistic learning on manifolds

Authors:Christian Soize, Loïc Joubert-Doriol, Artur F. Izmaylov

 

A parallel parameterized level set method for large-scale structural topology optimization under design-dependent load

Authors:Peng Wei, Ben Cheng, Haoju Lin, Hui Liu

 

Physics-based stabilized finite element approximations of the Poisson-Nernst-Planck equations

Authors:Jesús Bonilla, Juan Vicente Gutiérrez-Santacreu

 

Adaptive phase-field cohesive-zone model for simulation of mixed-mode interfacial and bulk fracture in heterogeneous materials with directional energy decomposition

Authors:Pei-Liang Bian, Qinghui Liu, Heng Zhang, Hai Qing, Siegfried Schmauder, Tiantang Yu

 

Goal-oriented dual-weighted residual error estimation for the Virtual Elements Method

Authors:C. Sellmann, P. Junker

 

Learning physics-consistent material behavior from dynamic displacements

Authors:Zhichao Han, Mohit Pundir, Olga Fink, David S. Kammer

 

Strength-based concurrent topology and fiber orientation optimization considering different failure modes

Authors:Yongjia Dong, Hongling Ye, Jicheng Li, Sujun Wang, Weiwei Wang

 

Solving high-dimensional inverse problems using amortized likelihood-free inference with noisy and incomplete data

Authors:Jice Zeng, Yuanzhe Wang, Alexandre M. Tartakovsky, David A. Barajas-Solano

 

Accelerating crash simulations with Finite Element Method Integrated Networks (FEMIN): Comparing two approaches to replace large portions of a FEM simulation

Authors:Simon Thel, Lars Greve, Maximilian Karl, Patrick van der Smagt

 

Adaptive phase-field modeling for electromechanical fracture in flexoelectric materials using multi-patch isogeometric analysis

Authors:Haozhi Li, Tiantang Yu, Zhaowei Liu, Jiaping Sun, Leilei Chen

 

Extending the Lattice Boltzmann Method to non-linear elastodynamics

Authors:Henning Müller, Erik Faust, Alexander Schlüter, Ralf Müller

 

Back-Projection Diffusion: Solving the wideband inverse scattering problem with diffusion models

Authors:Borong Zhang, Martin Guerra, Qin Li, Leonardo Zepeda-Núñez

 

Time series clustering adaptive enhanced method for time-dependent reliability analysis and design optimization

Authors:Dequan Zhang, Ying Zhao, Meide Yang, Chao Jiang, Xu Han, Qing Li

 

Point cloud neural operator for parametric PDEs on complex and variable geometries

Authors:Chenyu Zeng, Yanshu Zhang, Jiayi Zhou, Yuhan Wang, Zilin Wang, Yuhao Liu, Lei Wu, Daniel Zhengyu Huang

 

Can KAN CANs? Input-convex Kolmogorov-Arnold Networks (KANs) as hyperelastic constitutive artificial neural networks (CANs)

Authors:Prakash Thakolkaran, Yaqi Guo, Shivam Saini, Mathias Peirlinck, Benjamin Alheit, Siddhant Kumar

 

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Computational Mechanics

(2025年, 第76卷, 第2期)

An ultra-high-speed reproducing kernel particle method

Authors:Siavash Jafarzadeh,Michael Hillman

 

Accelerating full waveform inversion by transfer learning

Authors:Divya Shyam Singh, Leon Herrmann, Qing Sun, Tim Bürchner, Felix Dietrich & Stefan Kollmannsberger

 

An efficient Poisson solver and a data-driven surrogate model for magnetic stray field calculations

Authors:Rainer Niekamp, Johanna Niemann, Maximilian Vorwerk, Hongbin Zhang & Jörg Schröder

 

A machine learning-based multiscale modeling for analyzing gadolinia-doped ceria fracture behavior under mechano-electrochemical coupling fields

Authors:Runze Huang, Yi Sun & Zhiqiang Yang

 

Stress predictions in polycrystal plasticity using graph neural networks with subgraph training

Authors:Hanfeng Zhai

 

Variationally consistent homogenization of diffusion in particle composites with material interfaces using dual macroscale chemical potentials

Authors:David René Rollin, Fredrik Larsson, Kenneth Runesson & Ralf Jänicke

 

Correction to: Variationally consistent homogenization of diffusion in particle composites with material interfaces using dual macroscale chemical potentials

Authors:David René Rollin, Fredrik Larsson, Kenneth Runesson & Ralf Jänicke

 

Bayesian optimal design accelerates discovery of soft material properties from bubble dynamics

Authors:Tianyi Chu, Jonathan B. Estrada & Spencer H. Bryngelson

 

Isogeometric analysis of underwater explosion fluid-structure interaction (UNDEX-FSI)

Authors:Shaunak Shende, Hoang Nguyen & Yuri Bazilevs

 

A theoretical analysis of mass scaling techniques

Authors:Yannis Voet, Espen Sande & Annalisa Buffa

 

Full shell surface coupling along a line with non-conforming meshes

Authors:Alexandros N. Nordas, Bassam A. Izzuddin & Muzi Li

 

Novel-conforming elements on regular triangulations and Clough-Tocher splits for the planar relaxed micromorphic model

Authors:Adam Sky, Michael Neunteufel, Peter Lewintan, Panos Gourgiotis, Andreas Zilian & Patrizio Neff

 

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International Journal for Numerical Methods in Engineering

(2025年, 第126卷, 第15期)

On the Influence of the Fiber Curvature on the Stiffness of Long Fiber Reinforced Composites

Authors:Celine Lauff, Maximilian Krause, Matti Schneider, Thomas Böhlke

 

An Enriched Equilibrium Finite Element Method for Crack Problems With Direct Access to Stress Intensity Factors and Strict Error Estimation

Authors:Qisheng Zheng, Jike Liu, Li Wang

 

A Total Lagrangian Stochastic Finite Element Method for Hyperelastic Analysis With Uncertainties

Authors:Zhibao Zheng, Udo Nackenhorst

 

A Generalized Summation Rule-Based Nonlocal Quasicontinuum Approach (GSR-QC) for Efficient Modeling of Architected Lattice Structures

Authors:Zi Li, Fan Yang, Qingcheng Yang

 

The Novel High-Order Updated-Lagrangian Nonlocal General Particle Dynamics for Transient Anisotropic Seepage Problems in Unsaturated Porous Media

Authors:Peng Yin, Xiao-Ping Zhou

 

Real-World Steel Frame Optimization Using a Hybrid Leader Selection-Based Multi-Objective Flow Direction Algorithm

Authors:Truong Vu-Huu, Samir Khatir, Thanh Cuong-Le

 

Large Deformation Analysis of Arbitrary-Shaped Micromorphic Hyperelastic Structures: A Finite Element Approach

Authors:F. Sadeghi, R. Ansari, A. Basti

 

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部分期刊近期目录

Advances in Engineering Software, Vol.206, July 2025

International Journal for Numerical Methods in Fluids, Vol.97.8, August 2025

Journal of Computational Physics, Vol.535, 1 July 2025

 

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陆陆访谈

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天津大学赵老师对于被动流动控制方法和高精度算法方面的研究工作

( 转载自微信公众号陆面体科技 陆面体科技

赵明天津大学机械工程学院力学系硕士生导师

Q:赵老师,您博士期间的主要研究课题是?可以讲讲研究过程中使用到的算法吗?

赵明: 我的科研历史其实有内部逻辑。最开始是做的直升机旋翼和风力机叶片的流场模拟。后来发现两者都存在过失速条件下的流动控制问题,所以也做了一些被动流动控制方法和高精度算法方面的工作。我在北航的时候跟着曹义华老师主要开展直升机旋翼流场的模拟工作,也做了一些旋翼机身耦合流场的模拟。

悬停旋翼叶片的流场结构

期间,主要是基于嵌套网格技术和多种空间离散格式开展的,包括中心+人工粘性、Van Leer、AUSM、AUSM+、AUSMDV、AUSM+up等空间格式,发展了自主的旋翼流场计算程序,讨论它们对于流场的影响。也利用"作用盘"模型对旋翼作用力进行简化,从而对旋翼机身耦合流场进行了讨论。研究中运用的是有限体积法,插值还是用的MUSCL加限制器,重点还是放在了基础格式对流场尤其是叶片表面压力分布的影响。

AUSM格式和它的某些衍生格式(如AUSM+)在速度接近零的时候会产生数值振荡。这个问题在固定翼研究中有学者讨论过了,在旋翼计算中还没有人讨论过。如AUSM格式对于翼面压力分布的影响:

就像这种原始AUSM格式会在叶片附近产生数值振荡,因为速度接近零的时候它的粘性也接近于零。在清华做博后的时候主要是将嵌套网格技术移植进符松老师实验室的程序,并将转捩模式拓展到旋转坐标系,开展了旋翼叶片流场转捩的预测工作,看叶片流场在什么位置由层流转变为湍流。当然结合目前的研究方向我认为基于高精度算法的旋翼流场计算和噪声预测是很有必要的。

Q:赵老师讲一下您的工作经历吗?关于您每个阶段主要强项研究和代表项目展示?

赵明: 在清华的时候依托当时的工作拿了博士后基金《旋翼流场的转捩预测研究》,对符老师的转捩模式在旋转坐标系下做了一些发展,可以满足旋翼流场转捩的预测工作。当然只考虑第一模态的转捩,可以认为是自然转捩的过程。像横流模态其实应该会有影响,这也是今后讨论的一个方向。后来在中科院国家能源风电叶片研发(实验)中心依托自然基金项目《基于分区转捩脱体涡模拟方法的风电叶片非定常流动分离研究》开展了基于转捩模式的脱体涡模拟方法研究。

但是风力机叶片受到大气环境、地面边界层效应等因素的影响,来流速度大小和方向呈现强烈的非定常特征,由此产生的动态失速等非定常流动分离现象会显著增加疲劳载荷,降低叶片寿命,成为限制叶片性能进一步提升的关键问题。由此,我们开始做被动的流动控制,主要是基于仿鲸鱼鳍前缘的仿生概念引入的。生物学家发现座头鲸前缘有瘤状的突起,可以起到控制大攻角下流动分离的效果,虽然多少会牺牲一些小攻角下的气动特性。

仿鲸鱼鳍前缘的仿生概念

不同攻角下的翼型升力特性

如图所示,黑色的是光滑前缘的升力系数。在12度之前光滑翼型会更好一些,但12度附近会有一个很剧烈的失速过程,升力急剧减小。而凹凸前缘翼型在12度以后还可以保持较高的气动升力,并没有一个明显的失速过程。这样的好处在于即使遇到局部风速风向的剧烈变化,也就是攻角变化,气动力的变化并不会很大。对叶片降载有很大的好处。其实在直升机叶片中也会有动态失速现象,上述控制方法可能也会有效果。基于这种被动流动控制方法的叶片降载确实是很新的课题,我们的工作主要是通过涡动力学和模态分解方法对流动控制机理进行分析。

大涡模拟得到的流场

到天大之后我们开始基于模态分解方法进行进一步的分析。其结论是凹凸前缘产生的流向涡诱导出展向动量输运,和光滑翼型流场相比推迟了凸部的流动分离。通过特征展向截面的模态分解研究可以发现,光滑翼型流场的第一阶DMD模态和卡门涡结构密切相关。凹凸前缘翼型破坏了展向的相干结构,使得宏观气动力变成宽频振荡。最近我们还讨论了凹凸前缘几何形状对流动控制效果和机理的影响。关于几何影响的结论是流向涡的强度随着幅值的增大而增强,过失速条件下的流动分离的推迟更为明显。随着幅值的增大卡门涡的破坏也更为明显,利于气动力振荡的控制。

不同幅值的压力分布

如图所示,幅值增大对过失速气动性能好一些。当然幅值太大对失速前的气动性能影响也越大,这其实是一个鱼和熊掌不可兼得的事情。特定工况下的优化工作也是我们下一步的方向。我们课题组有一些基于人工智能方法的优化设计基础,发展了一种高效的自适应采样混合优化方法。希望以后可以用到仿生结构的优化设计中。

当然,优化设计就需要很多样本,需要大量的计算。而大攻角下的流场计算更多的依赖大涡模拟方法。其中计算量是个大问题,计算方法导致对硬件的需求过分大了,一个兆瓦级的风力机流场计算需要十几亿的网格。所以最近我们也开始对高精度方法开展研究。依据王志坚、任玉新等老师的经验,对于大涡模拟研究,高精度方法的效率是要显著高于传统有限体积法的。目前我们基于IPDG方法做了超声速混合流的模拟,并且采用自适应网格方法以降低计算量。今后我们会尝试将高精度算法应用到风力机或直升机流场的模拟当中,当然需要在求解效率、嵌套网格等方面开展工作以达到我们的目标。

 

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结   束

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