胡海岩
简 介
上海人,力学家,中国科学院院士,发展中国家科学院院士。1988年毕业于南京航空航天大学,获工学博士。曾任德国Stuttgart大学洪堡基金研究员,美国Duke大学客座教授,南京航空航天大学教授、校长。现任北京理工大学校长、教授;兼任中国科学院技术科学部常委,国际理论与应用力学联合会 (IUTAM)理事、中国力学学会理事长。
胡海岩,1956年10月出生于上海,祖籍福建闽侯,幼年随家庭移居山东济南,其父母均为山东大学教师。受家庭熏陶,他自幼好学,成绩优异,对数学、物理、无线电技术等具有浓厚兴趣。1978年3月,他以高分考入山东大学 (原山东工业大学),先后在数学专业、力学专业学习。1982年2月,胡海岩以优异成绩考入山东大学固体力学专业,成为该专业当年招收的惟一硕士研究生,师从程德林教授 (苏联科学院力学研究所科学副博士),研究振动力学。1985年3月,胡海岩又以优异成绩考取南京航空航天大学 (原南京航空学院)固体力学专业,师从著名力学家张阿舟教授 (英国布里斯托大学哲学博士)攻读博士学位,研究结构动力学。他努力学习张阿舟教授的大师风范,注重从工程中凝练科学问题,注重理论、计算与实验并重解决问题,注重瞄准国际标准提升学术水平。经过三年的不懈努力,他在非线性结构动力学这一前沿研究领域取得重要进展,出色完成了博士学位论文 《振动控制中的非线性组合结构动力学研究》。1988年6月,他以优异成绩通过博士论文答辩。
1991年12月,胡海岩获得德国洪堡基金会的ResearchFelowship。此时,他已留校任教三年半,参与了多种飞行器研制过程中的振动分析和试验研究,积累了工程经验。在德国Stuttgart大学力学研究所从事研究期间,他与曾任国际理论与应用力学联合会 (IUTAM)主席的著名力学家W.O.Schiehlen教授合作,研究具有弹性约束的机械系统周期碰撞振动及其分岔,在擦边分岔的分析和计算方面取得重要进展。
从1978年3月进入大学学习,到1994年3月结束在德国的研究回国任教, 16年的高等教育和科学研究历程使胡海岩逐步成长为一名学术基础宽厚、勇于实践、具有国际视野的优秀学者。回国后,他立即受聘为力学教授,并开始创建学术团队。
胡海岩认为,力学是技术科学,其研究选题源于工程和技术,但研究境界一定要高于工程和技术。从事技术科学研究需要科学思维和技术思维、工程思维的完美结合;单一思维不仅难以取得成功,甚至会误入歧途。这既是他的科学研究理念,也是他的科学研究体会。
胡海岩在非线性动力学与控制、飞行器动力学与控制、气动弹性力学与控制、车辆动力学与控制等领域取得了国内外同行公认的学术成就。他作为第一完成人,获国家自然科学奖二等奖1项、国家科技进步奖二等奖1项、部级科学技术奖一等奖3项、二等奖2项。
振动控制是提高飞行器、舰船等武器装备性能的关键技术,其发展依赖于对振动控制系统动力学的深刻认识。振动控制系统的动力学研究面临如下突出难题:一是测控环节具有不可避免的时滞,其量级往往与系统振动的周期相当,导致系统成为由泛函微分方程描述的无穷维动力系统;二是系统中常常需要配置弹性约束、迟滞阻尼来抑制振动,而它们具有分段光滑恢复力,导致系统成为由分段光滑微分方程描述的本质非线性动力学系统。
自1994年起,胡海岩在国家自然科学基金、国家杰出青年科学基金等资助下,对振动控制系统的非线性动力学进行了为期10年的深入研究。他对振动控制系统从控制力作用机理上进行分类,提出理论、计算和实验相互融合的非线性动力学研究思路,与团队一起从非线性动力学理论与实验建模、稳定性与分叉分析、控制器设计和实验验证等方面进行系统研究,揭示了反馈时滞、弹性约束、迟滞阻尼这三大因素对振动控制系统动力学行为的影响规律,提出了若干新的控制策略。
该研究解决了振动控制技术发展中的若干重要科学问题,在国内外学术界产生了重要影响。研究成果总结为专著《DynamicsofControledMechanicalSystemswithDelayedFeedback》 (德国Springer-Verlag出版)和72篇期刊论文,论著已被他人引用1530余次。
碰撞振动是指物体间的反复碰撞,对武器、装备的动态品质和寿命具有重要影响。由于碰撞振动属于强非线性动力学过程,其研究非常复杂和困难。以往研究主要分析最简单的情况,即两物体沿接触点公法线方向的正碰撞振动。
1990年,胡海岩从航空工程项目中凝练出若干典型碰撞振动问题,提出从非光滑动力学角度研究这类问题的主要思路,并获得初步结果。在德国Stuttgart大学工作期间,他对两物体间正碰撞振动及其分岔进行了深入研究。1994年回国后,他除了研究更为复杂的高维系统正碰撞振动及其实验外,与团队一起深入研究两物体间具有摩擦、以任意夹角发生的斜碰撞振动,并进一步探索对碰撞振动的控制与利用。
研究拓展了碰撞振动理论,推动了非线性隔振技术发展。研究成果总结为专著 《碰撞振动与控制》 (科学出版社出版)和42篇期刊论文,论著被他人引用640余次。主要研究成果被IU-TAM秘书长、荷兰力学家D.H.vanCampen教授、美国力学家L.N.Virgin教授等多次引用,在 《PhysicaD》上称作 “迷人的现象”。该研究成果获2005年度国家科学技术进步奖二等奖。(林杰)