上海大学材料基因组工程研究院

070100数学

计算数学在现代基础科学与技术领域包括材料科学、物理学、力学等的应用不断加强并发挥着越来越重要的作用，并可能真正催生一门新兴学科，即固体数学。它是研究材料科学和工程中的数学问题，明显具有交叉学科特点，涉及了材料科学、力学、物理学、化学、数学科学、计算机科学等。它是新学科的成长点之一，是一个大有前途的研究领域。

　　固体数学与材料基因研究院的目标是密切相关，尤其是在数学模型凝练、科学计算理论方法发展和应用。具体做法是：选择材料科学中重要现象进行数学建模，然后数值模拟，再与实验结果做比较以验证数学模型的有效性，最后以验证了的模型的模拟结果，指导设计新型材料，如智能材料形状记忆合金等。这是与材料基因组计划的思路一脉相承。各种理论模型（包括微观、介观、宏观尺度的模型、机理模型、统计／随机模型等）对材料基因组计划的成功至关重要。我们已对或将对马氏体相变、粉末冶金中烧结、裂缝的传播、位错的演化等过程建立相场模型（属介观模型），并进行计算机模拟。通过对这些模型的研究可以增进对材料的动力学行为、奇特性质（如形状记忆效应、超导性等等）发生机理的理解，从而丰富整个数学学科的内涵；因其具有很强的应用背景，这类研究必将能为我国国民经济从劳动密集型向高附加值型的升级转型提供坚实的理论支撑；也必将对我国 『国家中长期科技发展规划』中的若干领域（如智能材料、高端制造等）起重要作用。

　　本学科的着重点有：相场方法、多尺度方法、微／介／宏观建模、统计概率方法、数值模拟、最优化理论及分数阶微分方程等在材料科学中的应用。

研究方向：01 材料科学中的数学建模

02 材料科学中的多尺度计算

03 材料科学问题的最优化理论与算法

04 分数阶微分方程在材料科学中的应用

指导教师：崔俊芝

招生人数：见上海大学2019年博士研究生招生计划汇总表

考试科目：考试形式与考试科目与理学院数学专业一致

备注：

　　　 1. 本专业在材料基因组工程研究院培养。

　　　 2. 材料基因组工程研究院www.mgi.shu.edu.cn。

      3. 本专业不招收同等学力考生。

      4. 在职攻读博士学位的考生的录取比例不超过总招生人数的20%。

本专业博士研究生导师介绍：

崔俊芝（男），院士，教授，研究方向：计算数学，计算力学及软件工程方法。多尺度分析方法及其在材料科学和工程中的应用研究，特别是周期性和随机性裂隙/节理/颗粒/空隙分布的复合材料及其结构物理和力学性能分析的高阶多尺度算法，微-纳米尺度下材料物性预测和行为分析的原子-连续关联模型研究。自1962年以来一直从事计算数学、计算力学和软件工程方法及其应用的研究，早年在冯康教授指导下从事有限元方法研究, 1964年独立研制出我国第一个平面问题有限元程序, 成功地解决了刘家峡大坝等工程的复杂应力分析问题; 1972年开始有间隙带摩擦弹性接触问题分析方法及其应用研究, 于1973年首先揭示了接触体内的应力状态与加载路线的相关性, 运用增量理论和変分不等式对弹性接触问题做出了严格的数学描述，发展了一套逐步线性化算法, 并研制了相应的软件,顺利地解决了龚嘴大坝带缝运行和运行中高压灌浆等多项复杂的结构工程计算难题; 1980年以来先后主持或参与主持了“六五”、“七五”、“八五”、“九五 ”国家科技攻关项目，国家重点基础研究计划项目，中科院重大项目以及十个国家自然科学基金项目，先后主持或参与主持完成了“通用有限元程序系统-FEPS”,“建筑工程设计软件包-BDP”,“有限元方法软件环境-SEFEM”,“科学和工程应用软件开发规范”等多项成果; 在完成大型软件项目的过程中,提出了一套研制科学和工程应用软件的软件工程方法, 包括算法自适应组织方法, 系统构造模式以及软件开发规范等; 近年来,针对周期性复合材料及其结构、具有随机裂隙/节理或颗粒/空隙分布的材料及其结构，建立和发展了一种材料性能预测和结构分析的高阶多尺度分析方法及其有限元算法。独立和作为主要成员发表论文和报告150余篇，出版专著3本，译著3本, 完成各类专题报告30余份; 先后有9项成果通过了部、院级鉴定或验收，作为主要成员获得部、院二等奖以上奖励9次，其中包括国家自然科学二等奖一次，部、院级一等奖各一次，6次为第一获奖人。

联系方式：pczhu@shu.edu.cn