北京大学图书馆

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“工学之美”第五讲举行，袁子峰主讲“一个‘有限’的故事——走进计算固体力学”

发布时间：2025-12-25

12月19日下午，由北京大学图书馆和力学与工程科学学院联合主办的“学科之美系列讲座——工学之美”第五场讲座在图书馆南配楼艺术鉴赏厅举行。北京大学应用物理与技术研究中心、力学与工程科学学院助理教授袁子峰作了题为“一个‘有限’的故事——走进计算固体力学”的讲座。30余名师生和校友参加现场讲座。讲座由力学与工程科学学院博士研究生邱俊淞主持。

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讲座现场

袁子峰指出，工程仿真技术的出现，源于力学等自然科学中控制方程往往难以获得解析解的客观问题。因此，仿真技术首先起源于坚实可靠的理论基础，以保证所求解问题反映真实物理规律，此可谓“真”。其次，仿真需通过合理的近似，将复杂的时空演化问题转化为基于有限个未知数的可计算模型，这一过程可称之为“仿”。近几十年来，随着计算机软硬件能力的飞速发展，以有限元方法为代表的工程科学计算技术，已为先进制造业的发展做出了重要贡献。

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袁子峰作讲座

袁子峰的报告分为了6个部分。第1部分“初心”讲述了线弹性力学的理论基础，也是有限元方法最成熟的应用场景之一；第2部分“原理”介绍了“弱形式”这一重要数学工具，介绍了这个方法如何以“弱”胜“强”，使得有限元方法表示的分段函数也是一个合理的解；第3部分“能量”则通过变分原理的视角，以机械能和极值问题的角度，进一步诠释有限元的解的力学意义；第4部分“应用”介绍了力学与工程科学学院中计算科学的主要研究方向和应用场景，展现了有限元、光滑粒子水动力学、边界元等计算方法在各行各业的重要作用；第5部分介绍了工业软件的意义，袁子峰在报告中指出，工业软件的自主与强盛，并非孤立的技术突破，而是一个国家高端工业体系完备、科技创新生态健康、产业链韧性强大的集中体现，其根基深植于国家的综合实力与战略意志之中。

最后，袁子峰在第6部分总结中强调，计算科学和众多研究领域一样要“攀最高的峰”，但发展工业软件也同时需要“走最远的路”，尤其要求我们在力学前沿理论、计算技术与实际工程需求之间找到协同发展的路径。这不仅是计算领域科研工作者的核心任务，也值得更多同学关注并投身于计算力学这一充满活力的学科。

讲座结束后，袁子峰与在场师生进行了互动交流，耐心解答了听众的疑问。

主讲嘉宾简介：

袁子峰，北京大学应用物理与技术研究中心、力学与工程科学学院助理教授，本科毕业于北京大学工学院，博士毕业于美国哥伦比亚大学土木工程与工程力学系，2019年9月入职北大工作至今，主要从事计算固体力学与多尺度计算方法方面的研究工作。

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文字：范文昊、周建超、刘秀文

照片：桑磊、刘秀文