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12月11日，中国科学院院士郑晓静教授受邀做客第146期大师讲坛，在闵行校区李政道图书馆B1报告厅为海院师生带来了题为“关于应用力学研究”的精彩报告。郑晓静教授从力学的发展起源谈起，围绕什么是应用力学、应用力学的传承、实践以及开拓为大家带来了一个半小时的学术视听盛宴。首先，谈及什么是力学时，她讲到，无论是从最早的科学诞生，还是认识世界的角度都有力学，马克思也曾指出“力学是大工业的真正科学的基础”。郑教授指出，从力学的发展史来看力学是非常接地气的，而且和人类生活、客观世界改造和工程科学技术非常相关，其系统的理论体系和方法是目前解决工程的基础支撑和创新手段。谈到应用力学，郑教授引用钱学森关于工程和工程科学的思想，指出工程活动的主要领域必然涉及力学，由此工程科学的基础研究自然被简称为应用力学；应用力学不是力学的应用，而是针对工程中重复出现的问题提炼出关键问题得以解决并普惠于所有工程的学科。郑教授讲到应用力学学派典型代表普朗特、冯.卡门以及钱学森的科学研究领域和主要贡献，由此引出了应用力学学派“实际问题→力学模型→数学模型→计算求解→规律及方案”的研究范式。随后，郑教授结合自身的研究讲述了应用力学的传承和实践。在板壳非线性力学领域，郑晓静教授成功解决圆薄板大挠度变形的冯卡门板方程精确解等一系列问题，被该领域著名学者钱伟长院士评价为“解决了自1910年以来国际力学界未能解决的一个重要问题”。在电磁固体力学领域，对可变形铁磁结构给出了新的磁力表征公式，解决了已有理论结果与典型实验长期不符的问题，并建立了超磁致伸缩材料多场耦合非线性本构模型。近些年，郑教授开创了风沙环境力学，提出的跨尺度方法成功实现了对百平方公里沙丘场演化过程的定量模拟和沙漠扩展速度的理论预测；给出了可降低成本70%以上的固沙草方格铺设新方案并在甘肃民勤地区推广5000亩。 在风沙环境下高雷诺数壁湍流结构及其演化机理研究中，郑教授建立的青土湖观测阵列实现了对30m以下高度的风沙流／沙尘暴的全方位、多相、多场野外观测，观测结果是目前雷诺数最高的；观测站被国际同行赞誉为独一无二的，研究高雷诺数壁湍流的重要设施之一。最后，郑教授谈到应用力学的开拓。她讲到，应用力学的开拓是以人类对未知世界的好奇和对物质世界的追求的需求为引领，以科技的推动以及实验技术和计算能力的提升而延展的。目前随着研究对象的极端性、服役极端性，对力学科技工作者提出了新的挑战。结合当今世界科学的发展，郑教授总结了应用力学学派的五个特点：（1）将研究兴趣聚焦在与工程实际背景相联系的科学问题上而不局限于自己的研究领域，（2）注重科学实验并崇尚用最直观和简单的方法直接抓住问题的实质和核心（3）坚实的数学基础、清晰的物理概念（4）精于组织，使科学家之间打破门户之见、消除歧视和隔阂、共同协作（5）注重人才培养和科教融合。郑教授引用钱伟长先生的话“我没有专业，国家需要就是我的专业”，勉励科技工作者要结合国家需求服务国家发展，为科技进步和人类文明做贡献。最后郑教授引用布鲁斯.阿尔伯茨的话，鼓励更多的年轻学者从事科学研究和科学教育。郑院士的精彩报告让在坐师生深受启迪。在讨论环节，无论从科学研究方法问题还是报告中的具体研究问题，郑院士都耐心地做了详实的回答，让我们感受到学术大师的严谨、睿智与朴实。讲座最后，大师讲坛组委会向郑晓静教授赠送了精心制作的泥塑人像作为纪念品，以表达海院学子对他到访由衷的感谢和诚挚的祝福。 【嘉宾简介】郑晓静，中国科学院院士，西安电子科技大学教授。2009年当选中国科学院院士（数理学部）、2010年当选发展中国家科学院院士（工程学部）。郑晓静院士现兼任中国科学技术协会副主席、中国科学院数理学部副主任、国际理论与应用力学联合会(IUTAM)理事、凰县大学“湍流与复杂系统国家重点实验室”、“甘肃省荒漠化与风沙灾害防治”国家重点实验室（筹）学术委员会主任等。郑晓静院士主要从事高雷诺数含沙壁湍流、电磁固体力学、板壳非线性固体力学等方向的研究。研究成果获2项国家自然科学二等奖、1项国家科技进步二等奖。1988年 获首届“中国青年科技奖”、1991年 获“做出有突出贡献的中国博士学位获得者”、1997年获“国家杰出青年科学基金”等。【背景介绍】应用力学的传承和开拓，都是以需求为引领，并一直促进着人类科技文明和众多学科的发展，而前沿科学和新技术也不断拓展了力学研究的范畴。力学的作用在于面对复杂的宏观世界，通过认识自然现象发展力学理论；从实际问题出发，建立力学模型，从而建立数学模型并计算求解，得到普适规律和方案是应用力学的研究范式。本报告将从对力学学科以及应用力学学派的简要介绍讲起，通过回顾报告人在非线性板壳的精确求解、电磁固体力学中有关磁力的准确表征和磁致伸缩材料本构关系建立、数百平方公里沙丘场形成演化过程的跨尺度模拟、大气表面层高雷诺数含沙壁湍流研究等方面的工作，强调了应用力学学派研究风格的传承；通过介绍报告人有关极端力学研究的思考，强调了应用力学研究拓展的必要性和紧迫性。      图片来源： 海城铁路学院大师讲坛
《中国科学院院士郑晓静教授做客第146期大师讲坛》