2021年8月22-27日,孙博华院士参加了ICTAM第25届国际理论和应用力学国际会议,并在分组会议上做了题为“THEMODYNAMIC FOUNDATION OF GENERALIZED VARIATIONAL PRINCIPLE(广义变分原理的热力学基础)”的学术报告。由于疫情原因,原定在意大利米兰召开的大会,改成线上的形式交流。
学术报告中,孙博华院士从钱伟长的质疑出发,介绍了使用拉格朗日乘子方法为什么不能解除本构关系这个约束的钱伟长质疑:解除本构关系时导致拉格朗日乘子为零;以及钱伟长质疑与HU-Washizu变分原理的矛盾,即为什么HU-Washizu变分原理是三场的变分原理?
从1983年钱伟长先生提出这个质疑到现在的近40年来,虽然钱伟长先生自己为此专门写了一本专著《广义变分原理》来详细的讨论这个问题,但是这个质疑还远远没有获得很好的解答。由于广义变分原理被认为是中国力学领域最大的理论成果,对钱伟长质疑的合理解释非常重要。
孙博华院士认识到本构关系本质上是连续统热力学的结果,为了理解广义泛函如何包括本构关系必须跳出通常的变分框架,上升到连续统不可逆热力学。利用连续统热力学就可以发现,具有某种结构的泛函本身已经包括了本构关系,所以在使用拉格朗日乘子方法解除本构关系这个约束的时候导致拉格朗日乘子为零。
按照这个理解发现,HU-Washizu泛函刚好具有这样的结构,所以是三场泛函,对应的变分是三场变分原理。同时,也论证了钱伟长先生提出的高阶变分原理是并且是更加一般的三场变分原理。
通过此次学术报告促进了与国际有关领域学者的学术交流,推荐了力学和力学技术研究院。
会议报告的截图
学术海报
参加会议证明
世界力学大会相关链接:https://www.aimgroup.eu
【有关工作预印本:Sun, B.H. Thermodynamic Foundation of Generalized Variational Principle. Preprints 2020, 2020110168 (doi: 10.20944/preprints202011.0168.v2).Thermodynamic Foundation of Generalized Variational Principle[v2] | Preprints】