多场耦合跨尺度复杂系统及其西部灾害与环境力学的研究(2006年度入选)

【来源:科技处 | 发布日期:2010-05-19 | 作者:基地办 】     【选择字号:

多场耦合跨尺度复杂系统及其西部灾害与环境力学的研究(周又和)

1.创新团队的研究方向简介

从自然界的风沙和滑坡灾害到新材料及其微器件的设计,所关联的科学共性问题——多场耦合复杂系统及其跨尺度问题,是目前众多科学领域关注的前沿基础性研究课题。本团队以“多场耦合跨尺度力学系统”为研究方向,以西部丰富的并在高新技术中有广泛应用的稀土材料的研发和西部风沙环境及滑坡等自然灾害的防治为背景,通过对电磁类功能材料及其微器件和沙土散体颗粒介质这些力学系统的多场耦合(力、热、电、磁等)与跨尺度问题的研究,实现对其力学行为的准确预测、有效揭示其基本特征与规律,为相应工程设计提供理论依据。

2.创新团队的形成背景

本团队依托教育部“西部资源环境与生态国家实验室”(“985”二期平台),针对西部丰富的稀土资源的开发与应用和西部风沙环境的沙漠化过程与滑坡等自然灾害的防治,在已有对电磁功能材料、超导材料和风沙运动与滑坡等问题研究的基础上,通过凝炼相应研究前沿的共性科学问题,以“多场耦合跨尺度力学系统”为主攻方向,集结在兰州大学力学系固体力学博士点和力学博士后科研流动站从事非线性智能材料结构力学和复杂介质力学研究的中青年骨干,形成了以教育部“长江学者奖励计划”特聘教授周又和教授为主要学术带头人的研究群体。本研究团队主要成员中有“国家杰出青年科学基金”获得者2人、11名骨干成员10人具有博士学位,5人为海外留学人员,全部具有副教授以上职称。

兰州大学力学学科创立于1958年,早期形成了以我国著名固体力学家叶开沅教授为核心的研究力量,并培养出兰州大学首位院士——刘人怀院士等高层次人才。依托该学科的国内首批批准的固体力学博士点,在经过由于东西部差距而导致的严重的人才流失后,在近年内有了重要发展:该博士点成为甘肃省重点学科(在前次国家重点学科评审中位于同类学科前40%)并有力学博士后科研流动站和工程力学硕士点;在原有以开展非线性板壳固体力学研究为特色的基础上,针对西部重要稀土资源及其在高新技术中的应用和我国西部重大环境与地质灾害问题,开拓了电磁智能材料与结构、超导材料、风沙运动与滑坡等具有独特的鲜明特色的研究方向和力学课题研究;在西部艰苦环境下,经过自我人才培养和国际国内合作带动,形成了一支以中青年为主体的、团结、进取、和谐、有活力和一定影响的研究群体;在电磁固体力学、西部风沙环境力学和滑坡地质灾害力学等研究领域开展了积极的研究工作并取得一些实质性进展。

本群体在电磁固体力学这一新兴交叉学科领域,围绕铁磁、超导、压电等材料与结构的电---力耦合力学特性的研究,已承担国家自然科学基金面上项目(4项)、青年基金(2项)、重点项目(1项),国家杰出青年科学基金(2项)、科技部国家重点发展规划前期预研项目(1项),教育部跨世纪人才基金1项,教育部重点科技项目1项、教育部优秀年轻教师基金2项、教育部高校骨干教师基金1项(长江学者团队5人次)、教育部高校博士点基金3项、国防科工委预研项目(1项)等。随着我国西部大开发战略的实施与西部风沙环境尤其沙尘暴的加剧,本群体针对其相关力学问题,积极组织力量开展对湿陷性黄土滑坡和冻融以及风沙运动力学机理和防沙工程问题的研究,主持“973”项目“中国北方沙漠化过程及其防治研究”第二课题“风沙运动的力学机理与土壤风蚀的定量研究”以及有关风沙电现象及其影响研究的教育部重点科技项目(1项),教育部高校骨干教师基金(1项),教育部高校博士点基金(1项),中科院“西部之光”研究项目(1项)、甘肃省环保局项目、甘肃省科学基金以及中科院寒旱所沙坡头沙漠试验研究站开放基金和冻土工程国家重点实验室开放基金项目等项目。由此在促使本群体科研水平进入国内外学术前沿的同时,培养和凝聚了一批立足西部的学术骨干,进而形成本创新团队。

3.未来发展目标

通过本创新团队的建设,在兰州大学形成一支具有强烈创新意识与竞争实力的从事复杂介质多场耦合与跨尺度力学的研究队伍,取得一批具有原始创新的研究成果,为国家培养一批具有创新能力的创新人才,争取将群体所依托的力学学科办成国内领先并进入国际一流行列。近期目标为:争取进入国家创新群体,将固体力学学科建成为全国重点学科,将工程力学硕士点建成为博士学科点,进入国家级高层次人才培养计划的人才增加到4-5人等。

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