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王自強(qiáng)，1938年11月生于上海，籍貫浙江定海，中國(guó)科學(xué)院力學(xué)研究所研究員。1963年畢業(yè)于中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)近代力學(xué)系。長(zhǎng)期從事固體力學(xué)方面的研究工作，曾獲國(guó)家自然科學(xué)二、三等獎(jiǎng)，國(guó)家科技進(jìn)步特等獎(jiǎng)等多項(xiàng)獎(jiǎng)勵(lì)。2009年增選為中國(guó)科學(xué)院院士。

歷任職務(wù)

英國(guó)Sheffield大學(xué)高級(jí)訪問(wèn)學(xué)者

美國(guó)Brown大學(xué)工學(xué)院訪問(wèn)教授

法國(guó)ENCP大學(xué)材料研究設(shè)計(jì)中心訪問(wèn)教授

瑞典Lulea大學(xué)固體力學(xué)系訪問(wèn)教授

中國(guó)科學(xué)院力學(xué)研究所研究員博士生導(dǎo)師

力學(xué)所學(xué)術(shù)委員會(huì)副主任

《國(guó)際工程斷裂力學(xué)》雜志編委

《力學(xué)學(xué)報(bào)》主編

《固體力學(xué)學(xué)報(bào)》副主編

《力學(xué)進(jìn)展》常務(wù)編委

人物經(jīng)歷

1938年 出生于上海

1963年 畢業(yè)于中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)近代力學(xué)系

1986年 中國(guó)科學(xué)院力學(xué)所，研究員

2009年 當(dāng)選為中國(guó)科學(xué)院院士

1981年3月－1983年3月 英國(guó)Sheffield大學(xué)高級(jí)訪問(wèn)學(xué)者

1988年8月－1989年12月 美國(guó)Brown大學(xué)工學(xué)院訪問(wèn)教授

1990年1月－1990年7月 法國(guó)ENCP大學(xué)材料研究設(shè)計(jì)中心訪問(wèn)教授

1996年3月－1996年6月 瑞典Lulea大學(xué)固體力學(xué)系訪問(wèn)教授

2000年3月－2000年9月 新加坡國(guó)立大學(xué)材料與工程研究所訪問(wèn)教授

主要成就

1．開(kāi)創(chuàng)彈塑性斷裂力學(xué)研究的新領(lǐng)域

(1) 在國(guó)際上最先建立裂紋頂端彈塑性高階場(chǎng)和J-k斷裂準(zhǔn)則

王自強(qiáng)和他的碩士生李堯臣在國(guó)際上最先建立裂紋頂端彈塑性高階場(chǎng)基本方程, 開(kāi)創(chuàng)了彈塑性斷裂力學(xué)研究的新領(lǐng)域。求得了二階場(chǎng),證實(shí)了幅值k2是獨(dú)立參量，它可以表征遠(yuǎn)場(chǎng)高或低的三軸應(yīng)力，從而闡明了遠(yuǎn)場(chǎng)三軸應(yīng)力對(duì)斷裂韌性的重要影響，為雙參數(shù)斷裂準(zhǔn)則提供了理論基礎(chǔ)。

他和他的博士生夏霖在國(guó)際上率先給出裂紋頂端高階場(chǎng)第三至第五項(xiàng)結(jié)果。他和他的博士后魏悅廣在裂紋頂端高階場(chǎng)基礎(chǔ)上，提出J-k 斷裂準(zhǔn)則，該準(zhǔn)則已為國(guó)外的系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)所證實(shí)。

(2) 求得了雙材料界面裂紋頂端彈塑性奇性場(chǎng)

80年代后期, 雙材料界面裂紋頂端彈塑性應(yīng)力應(yīng)變場(chǎng)研究成了國(guó)際斷裂力學(xué)一個(gè)熱點(diǎn)。當(dāng)時(shí)國(guó)際學(xué)術(shù)界流行的看法是界面裂紋頂端全連續(xù)奇性場(chǎng)不存在。王自強(qiáng)在國(guó)際上最先發(fā)現(xiàn)對(duì)于特定的混合度(裂紋頂端正前方剪應(yīng)力與正應(yīng)力的比值),全連續(xù)分離變量形式奇性場(chǎng)是存在的。而這個(gè)混合度依賴于雙材料的力學(xué)性質(zhì)。這個(gè)新觀點(diǎn)很快得到國(guó)際學(xué)術(shù)界的公認(rèn)。王自強(qiáng)最先得到了雙材料界面裂紋頂端的彈塑性奇性場(chǎng)，為雙材料界面裂紋的斷裂準(zhǔn)則提供了理論基礎(chǔ)。

以上研究?jī)?nèi)容作為成果《裂紋頂端彈塑性應(yīng)力應(yīng)變場(chǎng)和斷裂準(zhǔn)則》，1995年獲得“國(guó)家自然科學(xué)三等獎(jiǎng)”，并寫進(jìn)專著《高等斷裂力學(xué)》。

2．提出了一種新的不含高階應(yīng)力的應(yīng)變梯度理論

王自強(qiáng)與他的博士后陳少華提出了一種既不含偶應(yīng)力也不含高階應(yīng)力的應(yīng)變梯度理論，保留了經(jīng)典塑性理論的基本框架，應(yīng)變梯度效應(yīng)(包括轉(zhuǎn)動(dòng)梯度和拉伸應(yīng)變梯度)作為內(nèi)變量引入，以增加材料的瞬時(shí)剪切模量。他們又在偶應(yīng)力理論基礎(chǔ)上，將拉伸應(yīng)變梯度引入切線硬化模量，形成一種不含高階應(yīng)力的應(yīng)變梯度理論，使分析大為簡(jiǎn)化而且十分有效。成功闡明了細(xì)銅絲扭轉(zhuǎn)、微薄梁彎曲、微壓痕、裂紋尖端場(chǎng)、顆粒增強(qiáng)復(fù)合材料等一系列實(shí)驗(yàn)中的尺度效應(yīng)。

以上研究?jī)?nèi)容作為成果《固體的微尺度塑性及微尺度斷裂研究》重要組成部分，2008年獲得“國(guó)家自然科學(xué)二等獎(jiǎng)”，并寫進(jìn)專著《Micro-scale plasticity Mechanics》。

3．建立了固體理論強(qiáng)度的一種嚴(yán)格算法

王自強(qiáng)和他的博士生李微雪利用晶體具有周期結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，提出了周期結(jié)構(gòu)超晶胞模型。設(shè)想超晶胞系統(tǒng)經(jīng)受各種典型的均勻變形，也就是超晶胞內(nèi)各個(gè)原子所對(duì)應(yīng)的離子依照均勻變形的模式相對(duì)位移。而電子與電子相互作用用密度泛函理論來(lái)描述，電子與離子的相互作用用膺勢(shì)理論來(lái)描述。

他們將第一原理能量計(jì)算與理想晶體大變形失穩(wěn)理論相結(jié)合, 采用密度泛函理論、贗勢(shì)平面波基方法和周期結(jié)構(gòu)超晶胞模型，建立了固體理論強(qiáng)度的一種嚴(yán)格算法, 依此獲得了金屬鋁和雙原子組分材料β-SiC在各種加載方式下理論強(qiáng)度的預(yù)測(cè)。

以上研究?jī)?nèi)容作為成果《固體的微尺度塑性及微尺度斷裂研究》重要組成部分，2008年獲得“國(guó)家自然科學(xué)二等獎(jiǎng)”

參與解決工程

(1) 大型電機(jī)轉(zhuǎn)子支臂及定子機(jī)座剛度計(jì)算

七十年代，王自強(qiáng)參加了長(zhǎng)江葛洲壩水電機(jī)組的研究工作。建立了新的力學(xué)模型和相應(yīng)計(jì)算公式，完成了大型電機(jī)轉(zhuǎn)子支臂及定子機(jī)座剛度計(jì)算工作，為大型轉(zhuǎn)子支臂及定子機(jī)座剛度設(shè)計(jì)提供了一個(gè)方面的科學(xué)依據(jù)。作為成果《長(zhǎng)江葛州壩二、三江工程及其水電機(jī)組》一個(gè)組成部分，獲1987年國(guó)家科技進(jìn)步特等獎(jiǎng)(集體獲獎(jiǎng))。

(2) 我國(guó)第一臺(tái)國(guó)產(chǎn)30萬(wàn)千瓦汽輪機(jī)，發(fā)電機(jī)高、中壓轉(zhuǎn)子缺陷安全性分析

這臺(tái)安裝在平頂山姚孟電廠的汽輪機(jī)組，經(jīng)超聲波探傷檢查，發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)子含有多個(gè)夾雜，其尺寸超過(guò)水電部部頒標(biāo)準(zhǔn)。這臺(tái)機(jī)組能否投產(chǎn)試用，成為對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)有重要影響的技術(shù)難題。王自強(qiáng)領(lǐng)導(dǎo)的研究小組順利地完成了預(yù)定任務(wù)，為該臺(tái)機(jī)組短期安全運(yùn)行及監(jiān)督下長(zhǎng)期運(yùn)行提供了科學(xué)依據(jù)。成果作為《復(fù)合型裂紋脆性斷裂及斷裂力學(xué)在工程中的應(yīng)用》一個(gè)重要組成部分，獲全國(guó)科學(xué)大會(huì)獎(jiǎng)。

(3) 飛機(jī)油箱槽壁板側(cè)壓失穩(wěn)的實(shí)驗(yàn)及理論研究

七十年代，王自強(qiáng)與同仁合作承擔(dān)南昌320廠提出的殲12飛機(jī)前期預(yù)研及沈陽(yáng)112廠提出的殲8飛機(jī)油箱槽壁板側(cè)壓失穩(wěn)的實(shí)驗(yàn)及理論研究任務(wù)。這是一個(gè)典型的大擾度非線性失穩(wěn)問(wèn)題。順利地完成了此項(xiàng)軍工任務(wù)，為南昌320廠殲12飛機(jī)前期預(yù)研及沈陽(yáng)112廠提出的殲8飛機(jī)油箱槽壁板設(shè)計(jì)提供了一個(gè)方面的科學(xué)依據(jù)。此項(xiàng)工作作為成果《加筋和夾層板殼的穩(wěn)定性研究》一個(gè)重要組成部分，獲全國(guó)科學(xué)大會(huì)獎(jiǎng)。

王自強(qiáng)已發(fā)表學(xué)術(shù)論著191篇(冊(cè))。SCI收錄101篇，EI收錄90篇，其中79篇，美國(guó)科學(xué)引文索引(SCI)記載了他引735次。已經(jīng)培養(yǎng)了4名博士后、11名博士研究生及10多名碩士研究生。

代表論著

1. 王自強(qiáng)，《理性力學(xué)基礎(chǔ)》，2000年，科學(xué)出版社　2. 王自強(qiáng)、陳少華，《高等斷裂力學(xué)》，2009年，科學(xué)出版社　3. Chen Shaohua, Wang Tzuchiang, 《Micro-scale plasticity mechanics》， 2009年，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社　10篇代表性論文　1. 李堯臣、王自強(qiáng)，平面應(yīng)變Ⅰ型非線性裂紋問(wèn)題的高階漸近解，SCIENCE SINICA（中國(guó)科學(xué)），A輯，29，1986年，941-955頁(yè)?！?. Xia, L. Wang, T.C., Shih, C.F., High order analysis of crack-tip fields in power law hardening materials，J. Mech. Phys. in Solids，41，1993，665-687　3. 王自強(qiáng)，雙材料界面裂紋彈塑性漸近場(chǎng)，Eng. Fracture Mechanics，37，1990，527-538　4. Wei, Y.G., Wang, T.C.，F(xiàn)racture criterion based on the higher-order asymptotic fields，Int. J. Fracture，73，1995，39-50　5. Chen, S.H., Wang, T.C.，A new deformation theory with strain gradient effects，Int. J. Plasticity，18，2002，971-995　6. Chen, S.H., Wang, T.C.，A new hardening law for strain gradient plasticity，Acta Mater.，48，2000，3997-4005　7. Wang, T.C., Han, X.L.，F(xiàn)racture mechanics of piezoelectric materials，Int. J. Fracture，98，1999，15-35　8. Wang, T.C.，Analysis of strip electric saturation model of crack problem in piezoelectric materials，Int. J. Solids and Structures，37，2000，6031-6049　9. Li W. X., Wang T.C., Elasticity, stability and ideal strength of β-SiC in plane wave u2013based ab initio calculation, Phys. Rev. B 59(1999), 3993 　10. Li W. X., Wang T. C., Ab initial investigation of the elasticity and stability of aluminum, J. Phys. Condens. Matter 10(1998) 9889-9904.