电磁结构非线性力学

（教育部提名国家科学技术奖励自然科学一等奖）

    项目来源：（1）国家杰出青年科学基金,编号：19725207，10025208；

              （2）国家自然科学基金，编号：19002010，19272029，199772014；

              （3）国家自然科学基金重点基金，编号：10132010；

              （4）国家教委“跨世纪优秀人才基金”；

              （5）教育部重点科技基金；

              （6）教育部高校有些年轻教师基金；

              （7）教育部高校博士点基金，编号：9273008，2000073009；

              （8）科技部国家重点基础研究发展规划前期预研项目，编号：2001CCA04300。

    主要完成单位：兰州大学

    主要研究人员：周又和、郑晓静、王省哲、高原文、王记增，李世荣、武建军

    研究起止时间：1987年5月1日至2004年12月31日

    获奖时间：2006年1月

    内容摘要：该项目针对智能型传感器和执行器，热核聚变反应装置和电磁性悬浮列车等中的电磁材料与结构的非线性力学行为，形成了基于磁-点-热-力多场双相耦合的包括理论建模方法和定量分析路径在内的一条完整的电磁结构非线性行为的理论预测，揭示其力学响应的主要特征和规律，为这些结构的可靠设计提供了准确的科学依据，而且所提出的处理电磁结构非线性多场双向欧和行为的研究路线也为处理其他学科中的多场双向耦合非线性问题提供了一种借鉴。

    该项目主要发现和创新点：（1）构造得到圆薄板非线性弯曲解析解得一般函数形式和精确解，解决了包括近似解析求解法收敛性证明等若干经典问题；（2）提出压电智能结构非线性相应主要控制的有效定量分析方法和反馈控制的小波模型，解决了传统方法中因感应信号与制动信号耦合所导致的控制失控难题；揭示了热弹性与非线性影响的定量规律；（3）建立铁磁结构和超导结构多场耦合的完整理论框架个有效分析方法，提出了超磁致伸缩材料力-磁双向耦合的非线性本构关系；（4）提出了一条基于电磁结构多场耦合的非线性力学研究线路，发现并揭示了多场相互耦合的非线性本质及其特有的力学特征。

    该项目瞄准国际学术前沿，开拓了我国电磁结构非线性力学这一与高科技密切相关的交叉学科，取得一批在国内外产生广泛和重要学术影响的研究成果；2部学术专著分别获中国科协“青年科学家著作丛书”和科技部“国家科学技术学术著作基金”资助出版；发表SCI收录论文71篇，被包括国际力学著名学者Ali H Nayfeh教授在内的130多位学者的SCI论文他人引用103次，并受压电智能控制与电磁结构力学著名学者H.S.Tzou教授与K.Miya教授的邀请开展国际合作研究；争取到日本“应用电磁材料与力学学会”向兰州大学捐资300万日元设立研究生奖励基金等。