力学技术讲堂第33期-秦庆华教授“杂交Trefftz有限元:理论和应用”线上学术报告会成功举办

来源: 作者: 时间:2021-06-12 

2021年06月11日19:00,“杂交Trefftz有限元:理论和应用”线上学术报告会在西安建筑科技大学力学技术研究院举办,本期学术报告会主讲人为深圳北理莫斯科大学秦庆华教授。报告会由南非科学院院士、力学技术研究院院长、首席科学家孙博华教授主持。

讲座掠影

会议前,孙博华院士对秦庆华教授致以亲切的问候,对秦教授的到来表示热烈地欢迎,并向大家郑重介绍了本次报告的主讲人秦庆华教授。秦教授表示非常荣幸能够应孙院士的邀请进行学术报告,借助网络平台与西安建筑科技大学及各院校的师生进行学术交流。

首先,秦教授介绍了Trefftz方法的由来,它是以著名数学家埃里希·特拉夫兹(Erich Trefftz)命名的有限元分析方法。虽然有各类限元仿真软件已经非常成熟,能够解决工程和科研中许多难以通过理论计算获得结果的问题,但对于广泛存在的应力集中、微裂纹和损伤等问题,需要非常细密化的网格才能获得较为精确的模拟结果,这往往需要投入极大的计算成本。而Trefftz有限元的优势之处在于它可以有效地处理局部效应问题,降低此类问题的网格要求从而提高计算效率。

其次,秦教授指出传统有限元和Trefftz有限元的区别:它们使用不同的插值函数且这两种有限元模型中的变分函数有所不同,秦教授以拉普拉斯问题为例,详细论述这两类变分问题的区别;Trefftz有限元的基本公式亦与传统有限元存在一定区别,秦教授以平面弹性为例,阐述了Trefftz有限元技术的理论基础。

最后,秦教授简单介绍了特殊目标单元(平面弹性集中载荷)、特殊孔单元问题(圆孔平面弹性问题)和用于热弹性的混合F-Trefftz有限元法,并以多孔固体材料中的传热问题为例,讲解了一种特殊的Trefftz函数(HFS有限元)。


讲座掠影

会议结束后,与会师生对杂交Trefftz有限元方法进行了热烈的讨论,其中清华大学余寿文教授、西安建筑科技大学时朋朋教授与秦庆华教授进行了互动。最后,孙院士对秦庆华教授应邀前来再次表示感谢,希望在疫情结束之后,能够与秦教授进行面对面的交流。

主讲人介绍:

秦庆华,深圳北理莫斯科大学教授,本科毕业于西安公路学院筑路机械系,在华中科技大学取得固体力学专业硕士和博士学位。1994年获DAAD—王宽诚基金赴德国Stuttgart大学访问研究。回国后于1995年-1997年到清华大学作博士后研究;1997和2002年分获澳大利亚研究理事会Queen Elizabeth l|研究员和Professorial Fellow人才基金资助,2004年至2021年在澳大利亚国立大学工学院担任过教授、工学院副院长等职位。2002年被天津大学聘为教育部长江学者特聘教授。在应用力学领域,已发表350多篇SCI索引期刊论文,出版8部专著,曾获得澳大利亚科学院颁发的J.G.Russell奖。

撰稿人:孙勇

校对:张振子