简介/吴林志
吴林志
吴林志,男,1963年1月出生,教授,博士生导师,现工作于哈尔滨工业大学航天学院复合材料与结构研究所。1992年毕业于哈尔滨工业大学固体力学专业,获博士学位。
长期以来,从事复合材料细观力学、复合材料及其结构的设计、分析、评价一体化、功能梯度材料断裂力学等方面的研究工作,获国家教育部科技进步基础类一等奖1项、航天工业总公司科技进步二等奖1项。
现任中国力学学会理事、中国力学学会固体力学专业委员会副主任、中国力学学会青年工作委员会副主任、力学学报编委、固体力学学报编委、力学进展编委等职。截止目前,在国内外学术刊物及会议上共发表学术论文70余篇,其中SCI、EI收录70篇,被国外学者引用37次。
人物履历/吴林志
吴林志
1963年1月出生。
1978年3月18日,全国科学大会在人民大会堂举行。这是文革后中国科学家迎来的第一个盛会,这次大会的召开使中国迎来了“科学的春天”。当时,在青少年中出现了爱科学、学科学的新风尚,正在读初三的吴林志深受鼓舞和激励,他如饥似渴地学习数学和物理课程,并在哈尔滨市道里区组织的数学竞赛中获得一等奖。
1981年7月,在当时“学好数理化,走遍天下都不怕”的口号声中,他以数学118分(120满分)的高分考入吉林大学数学系。在吉林大学四年的学习中,前两年系统学习了高等数学的一些基础课,这为他今后从事固体力学基础理论研究奠定了坚实的基础。
1985年从吉林大学数学系毕业就迈入了力学领域,丰富的学习经历为他以后从事多领域的基础研究打下了雄厚的理论基础。
1988年留校任教后,他以弹性力学满分,总成绩384分的高分考入哈尔滨工业大学固体力学专业,攻读硕士学位。在撰写硕士学位论文阶段,他在导师的指导下开展了学科前沿的基础研究工作,研究了正交异性碳/环氧层板的损伤微结构演化问题,取得了一些具有理论价值的结果。
1988年6月,他顺利通过硕士学位论文答辩,并获硕士学位。毕业后,留校任教,工作在航天工程力学系复合材料研究室。
1989年3月,考入哈尔滨工业大学固体力学专业,攻读博士学位,师从中国著名复合材料专家杜善义院士。
1992年毕业于哈尔滨工业大学固体力学专业,获博士学位。
1995年10月至1997年4月期间,他作为高级访问学者工作在日本千叶工业大学机械工程系,从事压电介质的断裂力学研究。
1999年,吴林志教授被遴选为哈尔滨工业大学工程力学学科的博士生导师。
学术兼职/吴林志
中国力学学会理事
中国力学学会固体力学专业委员会副主任
中国力学学会青年工作委员会副主任
力学学报编委
固体力学学报编委
力学进展编委
研究方向/吴林志
细观力学复合材料及其结构的设计/分析/评价一体化功能梯度材料断裂力学研究现代电子封装结构的可靠性研究。
研究领域/吴林志
工程力学
突出成就/吴林志
吴林志
1989年3月,考入哈尔滨工业大学固体力学专业,攻读博士学位,师从我国著名复合材料专家杜善义院士。博士论文题目为”含夹杂和分布裂纹弹性介质的细观理论”,其研究的主要内容是含夹杂复合材料的有效性能预报。这是一个经典而又重要的问题,同时也是复合材料细观力学最重要的研究内容之一。在这一领域,目前较具代表性的工作有等效夹杂法、自洽理论、广义自洽理论、Mori-Tanaka法、微分法等。由于这些方法没有恰当地考虑材料内部的细观结构,因此当夹杂的体积分数较高,且夹杂与基体的弹性常数相差较大时,上述理论的预报结果与实验值之间偏差较大。为了克服这一弱点,他们提出了相关函数积分法。由于这一方法充分考虑了夹杂的形状、尺寸、分布和相互影响,因而在夹杂体积分数较大时,其理论预报值仍与实验相吻合。这部分工作发表在Int.JournalofSolidsandStructures、力学学报英文版、复合材料学报、力学进展等刊物上,部分内容已被国内外学者引用。上述研究内容作为《随机夹杂复合材料细观力学分析》项目的主要内容之一,获航天工业总公司科技进步二等奖。
由于攻读博士学位期间刻苦努力、勇于创新,吴林志所完成的博士学位论文受到同行评议专家的一致好评,于1992年11月顺利通过博士学位论文答辩,并获得工学博士学位。博士毕业后,他的研究兴趣转到了含夹杂非均匀介质的弹性场研究。这仍是一个经典而又重要的问题,自世界著名力学家Eshelby教授1957年给出了无限均匀介质内含单椭球夹杂的弹性场后,夹杂问题便引起了人们的关注。针对立方体夹杂,Chiu于1977年给出了相应弹性场的解析解。然而,对于符合实际的圆柱夹杂,当夹杂内部的本征应变场为任意常数时,人们仅能采用数值法进行求解。
为了解决这一问题,他采用Green函数法推导了含单圆柱夹杂的弹性场,创造性地给出了一般情况下全空间及半空间问题的解析解,扩展了Eshelby(1957)关于椭球夹杂弹性场的工作,受到了国内外同行的关注,目前这部分研究工作已被引用24次。这些研究工作发表在国际著名力学刊物ASMEJournalofAppliedMechanics(1995,Vol.62,pp.579-589;1996,Vol.63,pp.925-932)上,作为《含夹杂非均匀介质的理论研究》项目的主要内容之一,获国家教育部科技进步基础类一等奖。除此之外,他还将夹杂的形状扩展至半球夹杂情况,得到了半球夹杂所引起的弹性场扰动的解析解。这一工作比Kouris和mura(1989)及Kouris,Tsuchida和Mura(1989)关于半球夹杂的研究工作更具一般性。这部分研究工作发表在ProceedingsofTheRoyalSociety,SeriesA(1999,Vol.455,pp.879-891)上。
1995年10月至1997年4月期间,他作为高级访问学者工作在日本千叶工业大学机械工程系,从事压电介质的断裂力学研究。1997年回国后,由于学术成果突出,他被破格晋升为教授。同年,他领导的课题组承担了卫星中心承力筒结构分析与设计以及卫星推进剂贮箱的优化设计课题。他们采用数值方法研究了卫星中心承力筒结构的动态响应、稳定性、局部连接强度、损伤容限、可靠性等一系列相关的重要问题,优化了原有的结构设计方案,为我国卫星中心承力筒结构设计提供了技术支持。采用等强度设计思想,对卫星推进剂储箱进行了变厚度设计。在安全系数为1.5的条件下,可减轻结构重量20%,受到使用单位的高度赞扬。
1999年,吴林志教授被遴选为哈尔滨工业大学工程力学学科的博士生导师。这时,他的研究方向进一步拓展到功能梯度材料断裂力学研究上。他与合作者首次采用无单元法对功能梯度材料及结构的断裂力学行为进行了研究。由于J积分在线弹性断裂力学中具有特殊重要的意义,因此如何确定含裂纹功能梯度复合材料的J积分或应力强度因子是人们研究的热点。对于均匀的材料,传统的J积分具有与积分路径无关的特性,但在功能梯度材料中,材料的非均匀特性将使传统的J积分丧失与积分路径无关的特性。
为此,他们研究了功能梯度材料非均匀特性对传统J积分的影响,给出了二维平面情况下在功能梯度材料中仍然与积分路径无关的修正J积分。利用无单元法和修正的J积分对功能梯度材料的平面断裂问题进行了计算,考察了在机械载荷和热载荷作用下材料的指数和幂函数梯度分布形式对应力强度因子的影响。在功能梯度材料断裂力学方面,他们已在国内外刊物及会议上发表学术论文16篇,其中SCI收录11篇,并被国外学者多次引用。由于在功能梯度材料断裂力学研究方面成果突出,受国家自然科学基金委员会数理学部力学处的邀请,他于2004年8月在西安大学举办的高级讲习班上做了功能梯度材料断裂力学的专题报告。
吴林志非常重视人才培养和学术梯队建设。他指导与协助指导的博士研究生13人(已有5人毕业获博士学位),指导的硕士研究生19人(已有13人毕业获硕士学位)。课题组现有教授3人(全部为博士生导师),副教授1人,讲师2人。
近年来,吴林志在承担繁重的科研任务的同时,还先后为本科生开设了复合材料力学,为研究生开设了复合材料细观力学、复合材料损伤力学、复合材料结构力学等课程,共计300多学时。由于在培养研究生工作中的突出表现,他于2004年获全国工程硕士研究生教育工作先进个人奖。
此外,吴林志还荣获了国家杰出青年科学基金、国家教委“跨世纪优秀人才培养计划”基金、霍英东教育基金会第七届高等院校青年教师奖、黑龙江省杰出青年科学基金、黑龙江省优秀中青年专家等。
面对丰硕的成果、优异的成绩,吴林志总是说:每项成果都是许多人共同协作取得的,是我们团队共同努力的结果。这就是从不张扬的吴林志,他用自己丰厚的学识为我国复合材料与结构研究发展继续谱写新的篇章。
论著成果/吴林志
WuLZandDuSY.TheelasticfieldcausedbyacircularcylindricalinclusionParts1and2.ASMEJournalofAppliedMechanics,1995,62:579-589
WuLZandDuSY.Theelasticfieldinahalf-spacewithacircularcylindricalinclusion.ASMEJournalofAppliedMechanics,1996,63:925-932
WuLZ,MengSHandDuSY.Theoverallresponseofcompositematerialswithinclusions.InternationalJournalofSolids&Structures,1997,34:3021-3039
WuLZ,DuSY.Theelasticfieldwithahemisphericalinclusion.ProcRoyalSocLondon,1999,A455:879-891
WuLZ.Acrackinaconfocalellipticpiezoelectricinhomogeneityembeddedinaninfinitepiezoelectricmedium.IntJFract,2000,104:1-14
WuLZ.Interactionoftwocircularcylindricalinhomogeneitiesunderantiplaneshear.CompSciTech,2000,60:2609-2615
WuLZ,DuSY.Arigidlineinaconfocalellipticpiezoelectricinhomogeneityembeddedinaninfinitepiezoelectricmedium.IntJSolidsStruct,2000,37:1453-1469
WuLZ,FunamiK.Theelectro-elasticfieldoftheinfinitepiezoelectricmediumwithtwopiezoelectriccircularcylindricalinclusions.ActaMechSinica,2002,18:368-385
WuLZ.Theelasticfield
人物评价/吴林志
吴林志哈工大研究生院副院长、航天学院博士生导师吴林志教授,不仅担负着重要的管理工作,目前还承担着多项科研项目,其中包括国家自然科学基金重点项目、国家教育部跨世纪优秀人才基金和省杰出青年科学基金等,并在2003年度获得国家杰出青年科学基金的支持。近17年的科研生涯,他孜孜以求,开拓了一系列具有创造性的研究工作。
给人第一印象就是典型知识分子的吴林志教授,1985年从吉林大学数学系毕业就迈入了力学领域,并于1992年毕业于哈工大固体力学专业,获得博士学位。丰富的学习经历为他以后从事多领域的基础研究打下了雄厚的理论基础。1988年留校任教后,他先后从事细观力学、压电陶瓷的断裂行为、复合材料及其结构的设计/分析/评价一体化、功能梯度材料的断裂力学和超轻多功能复合材料结构等多学科领域的研究工作。截至目前,他在国内外学术刊物及会议上已发表学术论文80余篇,参编专著3部,其中SCI收录35篇,EI收录42篇,被SCI他引48次。多领域的基础研究让他的理论思维更广阔。此外,他还兼任中国力学学会理事、中国力学学会固体力学专业委员会副主任、中国力学学会青年工作委员会副主任、《力学学报》编委、《固体力学学报》编委、《力学进展》编委等职。
在他的课题组成员中,有的擅长理论分析,有的擅长数值模拟和实验表征,这使得大家在科研工作中有非常默契的协作,由此带来的也是硕果累累:他们针对圆柱及半球形夹杂的弹性场,创造性地给出了一般情况下全空间及半空间问题的解析解,扩展了Eshelby(1957)关于椭球夹杂的工作,受到国内外同行的关注。对于含夹杂复合材料的有效性能,创新性地提出了相关函数积分法,克服了夹杂体积分数较大时传统理论的局限性。在功能梯度材料的断裂力学方面,解决了功能梯度材料裂纹尖端应力强度因子的计算……,研究项目也先后获得国家教育部科技进步基础类一等奖、航天工业总公司科技进步二等奖和霍英东教育基金会第七届高等院校青年教师奖等多项奖项。
对研究生培养,作为研究生院主管研究生培养工作的副院长,吴林志教授的观点和他的科学研究思维一样:就是要把研究生放到更广阔的领域去培养,强调创造更自由的学术空间,让研究生参加更多的学术交流,才能培养多领域研究的的高层次人才。
相关活动/吴林志
理学院院长吴林志作报告
2007年12月18日,理学院院长吴林志在行政楼213与同学们面对面,畅谈了研究生创新能力培养及其他相关问题,为理学院首届研究生节送去了一道知识大餐。
如何培养研究生的创新能力?广阔的科研教学平台、先进的办学理念、良好的育人环境、优秀的生源质量、一流的师资队伍、一流的教学管理都是研究生的创新能力的基本条件。那么,如何培养研究生的科技创新的能力呢?吴林志认为,要有浓厚的研究兴趣,只有有兴趣才能把事情做好,才能有驱动力;要掌握学科先进的研究方向,只有站在学科前沿,才有可能出高水平成果;要有坚实的理论基础、宽广的知识结构;要有先进的仪器设备、充足的科研经费作为保障条件;要有持之以恒、坚忍不拔的毅力与勇气;要培养具有文化、历史、哲学等深厚的文化底蕴。
在课程学习阶段,吴林志说,研究生创新能力培养要因人而异制定研究生培养计划。由于我校每年录取的研究生都有一定比例的其他学科学生,他们缺少所攻读学科的必要基础。对这类研究生,导师应为他们选定一些必要的补修课,使其具有扎实的学科基础。在我国,不同的一级学科间差异较大,有的一级学科较为宽泛,下设多个二级学科,而有的一级学科覆盖范围较窄,仅相当于一个二级学科。因此,在研究生培养方案制定时,应兼顾一级学科和二级学科的两个层面。培养方案中既应有反映一级学科公共基础的课程,同时也应包括反映二级学科特点的学科基础课和专业课。导师应以培养研究生掌握坚实的学科基础理论和系统的专门知识为目标,结合研究生将来所从事的研究课题,为研究生制定科学合理的培养方案。导师不应该为了完成自己所承担的科研项目而为研究生选择一些内容较偏的课程。这样,不利于研究生很好地掌握学科的基础理论和专门知识,不利于研究生进一步发展。
吴林志指出,倡导探索性学习对培养创新型人才至关重要。培养创新型人才的关键在于帮助学生确立一种新的探索性的学习方式,使他们能主动地寻求知识,拓宽自己的知识基础,并将自己所学灵活运用到实践中。他举例说,美国高校教师经常在学期期间给学生留多个Project(项目),作为培养学生创新能力的一种重要手段。因此,他主张,教学中应积极倡导讨论式、研究式和启发式的教学方法,启迪学生求异思维,注重学生的探索精神培养。不提倡灌输式的教学方式——只会解题,不能解决问题。只有这样才能激发学生的兴趣、调动学生自主学习和从事科研的积极性,最大限度地发展自己的智力和潜能。
报告会现场
世界一流大学都非常重视本科生和研究生的教育,许多名教授工作在教学第一线,给学生授课,指导其学习和科研。而我校一些名教授主要是指导研究生和搞科研,投入在研究生教学的力量比较少,影响了研究生创新能力的培养。因此,他认为,知名教授主讲研究生基础课对研究生创新能力培养具有指导作用。在基础课教学中,名教授不仅传授知识,更重要的是能把自己的研究经验以及发现问题和解决问题的观念、意识和方法渗透到教学中。
当今,很多国内很多高校与研究生忽视人文、历史、艺术的培养与熏陶,不利于创新人才的培养。吴林志说,“美国西北大学始终坚持:坚实的文科基础知识是学生日后成功的必备条件。根据这一办学思路,进入西北大学读书的学生,都必须选读历史、文学、艺术等方面的课程。同样,文科学生也要在规定的时间里修完一定的理工科课程,如数学、计算机等。”因此,他认为,增加人文、社会、艺术类课程,给学生更大的自主学习空间,可激发学生学习的积极性和创造性。
研究生学术论文的进展速度与质量高低关系到研究生能否顺利毕业。而研究生学位论文的选题对于研究生的培养至关重要。吴林志认为,导师应根据学生的已有知识结构、研究潜力及个人兴趣,结合自身的研究方向及承担的科研课题,为研究生确定学位论文的题目。同时,学校博士生在学术水平上有较高的要求,需要发表高水平的学术论文,因此基础研究和应用基础研究项目,如国家自然科学基金较为适合作为博士生的课题。在为硕士生选题时,一定要掌握好度,既要有适当的难度,同时也要有合适的量。难度太大,不能按时提交学位论文;研究内容深度不够,达不到要求。同时,学位论文的内容也不能过于宽泛而缺乏深度。
学生提问
关于学位论文与项目的两者之间的关系,吴林志主张,导师应处理好研究生学位论文与科研项目间的关系;导师应将研究生的培养及完成高水平的学位论文放在第一位,完成科研项目放在第二位;导师不应过多地占用研究生的时间来从事一些与研究生学位论文无关的工程项目。
在学位论文的调研方面,吴林志建议,在博士生课题调研期间,导师要很好地引导博士生读文献。若要对某一研究领域有一个比较全面的了解,博士生应首先查阅该领域著名学者撰写的Review文章。通过作者的综述,博士生可以比较全面地了解该研究领域的发展脉络、已有的相关理论和方法、代表性工作及学者。通过这些综述文章所列的参考文献,博士生追踪查阅一些有用的科技文献。
当今科学技术发展迅猛,相关参考文献的增长速度非常快。在如此众多的科技文献中,研究生如何高效地查阅有价值的文章?吴林志指出,导师应引导研究生多读著名刊物上的文章和著名学者发表的文章。在阅读文献时要独立思考,不要盲目崇拜权威,要善于在所阅读的文献中发现问题。这是研究生进入学位论文工作的第一步,也是关键的一步。
如何提高研究生的学位论文进度,解决论文学位论文中的一些问题?吴林志以自己的课题组为例现身说法:组织学术讨论班,并定期开展学术活动。研究生在进入课题后,应根据其课题进展情况,及时在学术讨论班中报告其研究工作的动态。研究生所讲的应是与学位论文有关的问题。可以是读文献中遇到的一些问题及自己的一些想法,也可以是研究工作中遇到的问题、进展及所取得的成果等。通过学术讨论班,导师可以及时了解博士生学位论文的进展情况,并指导博士生做好下一步工作。同时,导师也要定期地与研究生进行一对一的交流,特别是与博士生。
学生提问
如何做一名合格、称职的导师?如何使每一名研究生顺利毕业?吴林志认为,研究生进入课题后,导师除了要及时了解其研究工作外,对研究生在不同阶段的心理状态也应有所了解。
通常博士生在发表第一篇文章之前会出现一段彷徨期,其主要表现形式为:博士生在阅读大量文献后,不能及时从中发现问题,自己的研究工作无从下手。这段时间的长短因人而异,有的博士生需要几个月,有的需要一年或更长时间。这个时候,导师应将自己的一些体验告诉学生,让他们积极面对困难,树立信心,尽快度过这段彷徨期。
吴林志还从教学和科研并重的师资队伍、如何确定研究方向?当前的热点研究领域、成果及科研能力评价介绍了导师队伍建设的一些看法与认识。此外,他还以韩国黄禹锡造假事件、上海交通大学陈进的汉芯一号事件告诫导师做学问要遵守学术道德与规范,避免学风浮躁和急功近利。
最后,吴林志还与同学们分享了在参观访问普林斯顿大学等美国著名大学在人才培养、办学理念等方面的一些感想,并就同学们在学习、科研中遇到的一些问题进行了解答。