程耿東
中國科學院院士
程耿東,1941年9月出生於江蘇蘇州,力學專家,大連理工大學前校長、教授、博士生導師,中國科學院院士,俄羅斯科學院外籍院士。
1964年北京大學固體力學專業畢業;1968年大連理工大學研究生畢業;1980年獲丹麥技術大學博士學位;1995年當選中國科學院院士,1995至2006年間任大連理工大學校長。
程耿東長期從事工程力學、計算力學和結構優化設計的研究。
程耿東院士
1964年-1968年 ,大連工學院數理力學系,研究生。
1968年-1969年, 黑龍江省3185農場。
1969年-1973年 ,瀋陽八十八中學。
1973年-,大連理工大學(原大連工學院)。
1978年12月-1980年12月 ,丹麥技術大學固體力學系訪問學者。
1980年10月,獲丹麥技術大學博士學位。
1981年,提升為副教授。
1984年,提升為教授。
1985年,批准為計算力學博士生導師。
1992年,被國家人事局批准為國家級有突出貢獻中青年專家。
1985年9月-1995年11月,擔任大連理工大學(原大連工學院)副校長。
1994年9月-1997年9月 ,擔任工業裝備結構分析國家重點實驗室主任。
1995年11月,當選為中國科學院院士。
1995年11月---2005年4月26日,擔任大連理工大學校長。
2012年2月,當選為俄羅斯科學院能源、機械、力學及過程式控制制學部外籍院士。
● 科研綜述
20世紀70年代他在鍾萬勰教授指導下研究結構分析的群論方法並成功地應用於水塔支架分析,利用只有8K內存的計算機完成了一批標準設計。他和鍾萬勰、林家浩開發了用於研究汽輪機基礎強迫振動的計算機程序,為很多設計院所採用。他參與研製了可以處理多設計變數、多工況、多約束的結構優化程序DDDU並深入討論了各種優化方法的關係。他對實心彈性薄板的研究表明,為了得到全局最優解,必須擴大設計空間,包括由無限細的密肋加強的板設計。這項研究工作被認為是近代布局優化的先驅。他提出並實現了結構響應靈敏度分析的半解析法,和丹麥學者共同研究了誤差分析和提高精度的方法。該方法被很多通用結構優化程序採用,可以在已有的有限元程序中方便地實現靈敏度分析。他指出結構拓撲優化中奇異最優解的本質是約束函數不連續,並給出了可行區的正確形狀,在此基礎上給出求解奇異最優解的拓撲優化問題的e --放鬆演演算法。最近他也研究網格生成及在災害載荷下的基於可靠度的結構優化。
20世紀80年代初,程耿東院士在關於彈性實心薄板在體積約束下整體柔順性極小化的研究中,首次指出傳統解法中所出現的計算結果的網格相關性實際上是由於設計變數的允許空間不封閉所造成的,他通過在結構優化模型中引入微結構的概念,成功地將設計空間加以封閉,從而使得優化問題的正則性得到了恢復。程耿東院士的這一工作,糾正了前人的錯誤,其基本思想引發了從80年代中期迅速發展的連續體拓撲優化的均勻化方法,為現代結構布局優化理論的建立提供了極為重要的啟示,被公認為是結構拓撲優化領域的開創性工作(Pioneering Work)。著名結構優化權威結構拓撲優化均勻化方法的創始人,丹麥技術大學數學系的Martin Bendsoe教授在其學術專著中特別指出所謂均勻化方法正是程耿東有關實心彈性薄板優化設計方法的自然推廣。程耿東院士的這項工作不僅在結構優化界引起了巨大反響,其所蘊含的深刻理論背景同時也為應用數學工作者所強烈關注,並由此引發了他們對於優化問題正則性研究的濃厚興趣。程耿東院士的上述工作自發表以來,曾被力學數學工作者在國際權威學術刊物上引用多達300多次,至今仍然被相關領域的研究者所多次提及;程耿東院士還發展了結構優化靈敏度分析的半解析法並對其誤差進行了深入分析。程耿東院士所提出的靈敏度分析半解析方法,解決了大型優化設計軟體開發的關鍵性問題,並為眾多大型商業化軟體所採用。程耿東院士首次明確指出:對於板梁類細長構件半解析靈敏度分析方法所產生的與網格相關的數值誤差是由於未能正確處理單元的剛體位移所導致的。這一論斷對於最終圓滿解決這一難題提供了至為重要的啟示。
20世紀90年代開始,程耿東院士對於結構拓撲優化問題中的奇異性現象進行了深入的研究。重新討論了奇異性問題的本質,並且首次正確給出了引起奇異最優解產生的根本原因。在正確認識奇異最優解本質特性的基礎上,提出了處理結構拓撲優化奇異性問題的Epsilon-放鬆演演算法。有關奇異最優解產生原因的工作澄清了長期以來存在的對於奇異最優解的誤解,糾正了以往研究工作中存在的錯誤,被國外同行評價為“是這一研究領域內的一個重要進展”並且“為解決奇異最優解給拓撲優化所帶來的困難指明了方向”。所提出的Epsilon-放鬆演演算法以及延拓、外推技術在有關奇異最優解問題的求解上具有獨創性,是有關奇異最優解研究領域內具有國際領先水平的工作。相關的研究成果已經被國內外同行在公開發表的論文中多次引用,並且引起了一些應用數學工作者的濃厚興趣。著名結構優化權威,國際結構與多學科優化協會創始人,國際雜誌結構與多學科優化主編Rozvany對此給予高度評價,指出:Epsilon-放鬆演演算法及其系列工作對於奇異最優解問題的研究是“非常重要(are of outstanding importance)”而且“具有里程碑意義的工作(milestone contribution)”。
進入二十一世紀后,提出的等體積Heaviside密度過濾方法及結構可靠性優化序列近似規劃演演算法受到了國內外同行的廣泛重視和多次正面評價。
● 科技成果獎勵
1991年,自然科學二等獎。
1985年,國家科技進步三等獎、國家教委科技進步一、二等獎。
2006年,國家自然科學獎二等獎。
2020年1月10日,獲得國家自然科學二等獎(項目名稱“複雜約束下結構優化設計理論與方法研究”,第二完成人)。
● 主要論著
程耿東教授有論文160篇及著作三本、譯作二本,在彈性薄板優化、結構形狀優化、拓撲優化及靈敏度分析方面的工作得到國內外學術界的承認。先後獲得91年自然科學二等獎,85年國家科技進步三等獎、國家教委科技進步一、二等獎,擔任《工程優化》、《結構優化》,《計算機與結構》等五個國際雜誌及《力學學報》、《計算力學學報》等五個國內雜誌編委。
早在2000年,他就倡導並堅持組織中日韓系列國際研討會議,推動亞洲學者間的交流與互動。
2001年,獲高等教育國家級教學成果一等獎。
截至2013年6月,程耿東教授共指導近五十名碩士博士生。
程耿東的童年是在美麗的蘇州城度過的,然而他童年的記憶並沒有因為蘇州城的美麗而充滿陽光。在程耿東還不滿兩歲的時候,父母就離異了。從此,年幼的他就和母親相依為命。孤兒寡母生活的艱難是難以想象的。母親是個家庭婦女,只能給人做做刺繡,維持家用。在母親眼裡兒子是她唯一的寄託,而在程耿東心裡好好學習、報答母親是他一直奮鬥的目標。堅強的母親教會了他在逆境中奮鬥,在艱難中起飛,他立志要做個有為的人。
程耿東院士現任遼寧省科協副主席;中國力學學會計算力學分委員會主任委員;國際多學科及結構優化學會執行委員;《工程優化》、《結構優化》,《計算機與結構》等五個國際雜誌編委,即Engineering Optimization, Structural Optimization, Computer & Structures, Engineering Analysis and Design等;《力學學報》、《計算力學學報》、《應用數學與力學學報》、《計算結構力學及其應用學報》、《機械強度雜誌》等五個國內雜誌編委。
1999年榮獲丹麥阿爾堡大學名譽博士學位。
2000年榮獲比利時列日大學的名譽博士學位。
1998年當選九屆全國人大代表。