紧密结合工程，实现自主CAE软件产业跨越式发展

计算机辅助工程（CAE）软件是转变工程开发模式的关键技术，是多学科研究成果和前沿支持手段集成的信息化平台。建设自主CAE产业是知识经济时代综合整合能力的集中体现，是生产性服务业、先进制造业和自主软件产业的综合竞争力的体现。三大产业联动意味着将能以更低的成本形成规模效应，产生更强的竞争力与抗风险能力。发展事关国家竞争力和国家安全的自主CAE软件产业，需要发挥社会主义举国体制优势，从而在国家层面进行资源整合。     

发展自主CAE软件的战略思考

计算科学被称作科学探索的第3大支柱,与实验、理论相并列．软件产业是最能全面体现理论创新能力和科技成果水平的载体．我国要从加工制造业发展到制造业强国,不能缺少计算机辅助工程（Computer Aided Engineering,CAE）软件系统的自主开发和成熟发展．满足以装备制造业发展需求为导向的自主CAE软件产业,不仅是现代服务业和先进装备制造业产业结构调整的需要,     

基于对偶变量变分原理和两端动量独立变量的保辛方法

将广义位移和动量同时用拉格朗日多项式近似,并选择积分区间两端动量为独立变量,然后基于对偶变量变分原理导出了哈密顿系统的离散正则变换和对应的数值积分保辛算法．当位移和动量的拉格朗日多项式近似阶数满足一定条件时,可以自然导出保辛算法的不动点格式．通过数值算例讨论了位移和动量采用不同阶次插值所需最少Gauss积分点个数,并讨论了位移插值阶数、动量插值阶数以及Gauss积分点个数对保辛算法精度的影响,说明了上述不动点格式恰好是一种最优格式．     

分层介质中非平稳随机波的精细求解

求解分层各向异性介质中非平稳随机波的传播问题.研究基岩受非平稳随机激励时地面的响应.运用精细积分法与扩展的 Wittrick-williams 算法求解分层介质地基系统的固有频率和振型.再联合应用振型叠加法、虚拟激励法和精细积分方法求解分层各向异性介质中非平稳随机波传播问题的微分方程,以求得地面随机响应的功率谱密度.     

浅水波的位移法求解

浅水波的速度分布与水深无关，位移也与水深无关，相当于杆件的刚性横截面假定。文中采用物质坐标，用水平位移作为基本未知量，将浅水波分析按固体力学中杆件非线性大位移问题处理。于是，分析力学的变分原理都可运用了。可采用正则变换，近似解的保辛积分等有效手段进行数值求解。以三峡升船机船厢中水波为例的计算，说明所论方法的有效性。     

时间-空间混和有限元

分析动力学与分析结构力学在数学理论上是一致的.振动与结构力学问题,其实只是一个符号之差.分析力学方法对两方面可通用.双曲型偏微分方程与椭圆型偏微分方程也是差一个符号.虽然性质不同,但分析上有共同之处.本文提出在有限元分析方面,不用对时间、空间分别离散而是组成混和的时空混和有限元网格.数值结果表明,时空混和有限元是有前途的.     

Hamiltonian system for orthotropic plate bending based on analogy theory

Based on analogy between plane elasticity and plate bending as well as variational principles of mixed energy, Hamiltonian system is further led to orthotropic plate bending problems in this paper. Thus many effective methods of mathematical physics such as separation of variables and eigen-function expansion can be employed in orthotropic plate bending problems as they are used in plane e-lasticity. Analytical solutions of rectangular plate are presented directly, which expands the range of analytical solutions. There is an essential distinction between this method and traditional semi-inverse method. Numerical results of orthotropic plate with two lateral sides fixed are included to demonstrate the effectiveness and accuracy of this method.     

矩形域中矩形图元布局的一刀切问题

几何布局问题是现实中大量存在的一类问题,如集成电路的设计,人造卫星仪器舱的布局,玻璃和纸张的下料等.由于其本身的复杂性,在理论上至今还没有找到一种成熟的方法.近几十年来,随着计算机技术的应用,国内外的一些学者对解决这一问题提出了很多有益的算法.如詹叔浩,黄文奇给出了在圆形域内的矩形布局方法(拟物法),Chris-tofides和Whitlock提出了一种树搜索过程用来求解受约束的一刀切问题.所谓“一     

提高CAE软件自主创新能力实现工程科学战略目标

建设自主计算机辅助工程分析CAE（Computer Aided Engineering）软件产业是个艰辛的成长过程,提高CAE软件自主创新能力建设已经追在眉睫。只有认真落实国家工程科学战略目标,只有体现国家意志的实施才能集中资源进行整合和集成,CAE软件产业建设才能有所突破和建树。