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2018年5月5日—8日,第二届岩石力学与工程青年论坛在南京大学成功召开

    (转载:中国岩石力学与工程学会)

      2018年5月5-8日,由中国岩石力学与工程学会和南京大学联合主办的“第二届岩石力学与工程青年论坛”在南京大学成功召开。来自全国52所高等院校和科研院所的156名专家和青年学者参加了本届论坛。会议由中国科协青年人才托举工程入选者、南京大学地球科学与工程学院刘春副教授担任执行主席,召集组织并主持学术论坛。本届论坛主题为:岩土工程离散元法。

    5月5日上午,南京大学地球科学与工程学院党委书记王洪涛、中国岩石力学与工程学会副秘书长徐文立致开幕词;特邀专家李世海研究员(中科院力学研究所)、蒋明镜教授(同济大学)、黄柏铭教授(美国威斯康辛大学)、朱其志教授(河海大学);以及施斌教授(南京大学)、中国岩石力学与工程学会学术部王焯博士等出席了本届论坛。

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图1 参会代表合影

          论坛共邀请了7位青年科学家做特邀报告,内容围绕着离散元新理论新技术、离散元宏微观研究和应用,以及离散元算法和软件研发:同济大学张丰收对比了常用的离散元接触模型,分析其工程应用前景和存在问题;天津大学赵高峰针对DLSM离散数值计算方法发展历程进行回顾与展望;中科院力学所冯春研究员介绍了CDEM数值模拟方法及其工程应用;同济大学黄昕和南京工业大学申志福的汇报围绕着颗粒离散元法和岩土体宏微观机制,分别介绍了在砂土液化问题和胶结土损伤研究中的应用研究;四川大学赵涛和南京大学刘春主要介绍其在离散元法和软件研发上的最新进展,分别为DEM-CFD耦合算法及应用固体与流体耦合模型,矩阵离散元理论和MatDEM系统研发。“千人计划”专家、美国威斯康星大学黄柏铭教授介绍了GPU的高性能计算中的并行、加速问题和数值模拟软件开发。

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图2 青年学者报告和专家点评

          论坛特别设立了“专家点评”环节。离散元领域权威专家李世海研究员和蒋明镜教授对每位青年学者的报告做了逐一点评,并给出具体的指导建议。两位前辈强调:要将做源程序的精神传承到国内,做自主研发的数值计算软件,并指出需要进一步从流固耦合、组构、宏微观量化和工程应用等方面开展深入研究。报告人及现场听众都深深感受到了前辈科学家的使命感及“俯首甘为孺子牛”的奉献精神。

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 图3 “千人计划”专家黄柏铭、“青年千人”朱其志等报告和交流

          在“讨论环节”中,河海大学朱其志教授组织参会人员围绕着精细化数值模拟和软件研发,对岩土材料本构问题,复杂不连续问题,数值模拟多场耦合问题,失效损伤与变形特点,数值计算的客观性与稳定性等问题展开了热烈讨论。清华大学赵志宏副教授组织参会人员围绕离散元法工程应用领域、问题和前景,对离散元裂隙岩体多场耦合、单裂隙直剪行为、岩石加热裂隙变化等问题展开讨论。最后,由中国岩石力学与工程学会学术部副部长王焯博士介绍了此次论坛的背景、特点和学会未来学术会议的发展规划。整个论坛的气氛活跃、讨论激烈、内容丰富。

    5月6日,在“岩土体离散元软件MatDEM理论培训班”上,南京大学刘春副教授介绍了离散元法的基本原理和实现;MatDEM软件基本功能操作,二次开发命令集,几何建模方法,自动训练材料和计算模块等;并结合多个应用实例,介绍了基于MatDEM二次开发的复杂建模和多场耦合模拟等。南京大学硕士研究生张晓宇、朱晨光、秦岩、梁立唯分别汇报了基于MatDEM开展的数值模拟研究工作。

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 图4会后实践代表合影

          随后,开展了为期2天的MatDEM软件会后实践,共有46名参会代表结合各自的科研和工程问题进行了开放式的交流与互动。整个实践环节大家始终保持高涨的工作热情,讨论十分踊跃。刘春副教授针对代表们现场提出的实际问题,详细地介绍MatDEM建模方法和二次开发要点,并当场与代表共同修订其数值模型。目前,MatDEM已应用于滑坡、岩爆、撞击破坏、岩土试验过程、桩土作用、滚刀破岩和水力压裂等一系列问题,其易用性和通用性受到了广泛的肯定。计划将进一步通过完善多场耦合和流固耦合模拟,为国家大规模工程建设和“深地”战略提供高效的数值模拟仿真技术支持。本届论坛于5月8日圆满谢幕。

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图5 基于MatDEM的大规模离散元数值模拟

     本届论坛是中国岩石力学与工程学会学术会议改革的又一尝试。除了形式新颖、讨论开放自由、报告内容丰富、学习效果明显,深得参会者好评外,主要具有以下4个亮点:

    1.着力培养、锻炼青年科研人才的综合能力

    本届论坛采用学会与高校联合主办的方式,由中国科协青年人才托举工程入选者南京大学刘春副教授,不仅作为报告人,同时以大会执行主席的身份,召集组织、主持学术论坛,旨在以学会的平台来实施“托举”,充分发挥青年科学家的科研能量,为培养国家科技领域高层次领军人才和学科带头人奠定基础。

    2.帮助青年科研人才完善研究体系,加大推广科研成果

    通过本届论坛,将学会培养的青年科学家刘春副教授从“创新理论研究→软件自主开发→主持学术活动→组织技术培训→开展工程实践→完善软件系统→发布推广产品”,已经基本形成一个完整的技术开发链。

    3.学术活动形式新颖多样,吸引青年学者广泛参与

    本届论坛,从开展形式上将“‘青年托举’工作会议”、“学术论坛”、“技术培训”、“工程实践”有机的结合在一起,形式新颖、内容丰富。特别是学术交流的收效快“、反响强烈,参会代表在4天的活动中始终热情高涨(学术论坛参会人数达到156人,技术培训参会人数达128人)。另外还建立有“MatDEM岩土体大规模离散元应用”微信群,群内总人数超过800人。论坛期间将培训教学视频免费上传至微信群内,进行实时互动、充分交流,吸引了一大批青年学者广泛参与,受到一致好评。

    4.扶持自主研发软件,努力打造我国相关技术核心竞争力

    前不久,“中兴事件”给国人再次敲响了警钟。尽管在工程建设领域我国已经取得了举世瞩目的成就,然而,目前国内绝大部分的工程数值模拟软件市场仍然被国外软件所占领;中国学术界和工程领域亟待掌握并安全控制相关高端技术的核心竞争力。此次论坛正是从离散元理论、系统研发和应用方面展开交流和讨论,特别强调了发展完全自主的数值模拟软件重要性和急迫性,并在技术层次上进行了探讨,为扶持我国自主研发软件,打造中国相关技术的核心竞争力做出积极贡献!

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