面向武器工程、重大科学仪器装备等复杂产品系统研发与性能评估对高置信度数值模拟的需求,长期系统地开展固体强度与破坏、多尺度与跨尺度关联、多场耦合理论与分析、大规模有限元并行分析程序研发、模型验证与确认(V&V,Verfication and Validation)、复杂结构静动强度计算分析、振动理论与应用、冲击安全与防护等数值建模与模拟关键技术及其应用研究,培养了一支100余人的研究队伍,在非均质材料、复杂连接界面、多场耦合与复杂载荷作用等模拟方面形成了研究特色,建立了武器工程与重大科学仪器装备全生命周期内复杂力学问题的高置信度数值模拟及其应用服务能力。

      同时,为支撑重大装备与工程建模与模拟,提升数值模拟的置信度:

      1.系统建立了材料性能检测与模型实验设备和专业队伍,具备材料拉伸、压缩、疲劳、弯曲、扭转、蠕变、松弛、断裂、冲击、硬度、剪切、剥离、残余应力等材料力学性能测试能力,涵盖(0~400)kN载荷加载范围、(0.001~1000)mm/min速度范围、(-125~1200)℃温度范围;具备复杂工程结构模态与振动试验,基于空气炮与火炮的5~1200m/s的冲击加载,拉、压、扭SHB102~104s-1应变率的材料动力学行为研究,精密的光学和电学测试等材料与结构模型实验能力。

       2.建立了大规模有限元并行算法研究与程序开发专业队伍,与中物院软件中心紧密协作,自主研发了具备数千CPU核、上亿自由度规模以上并行计算能力的结构静力学、模态与振动、冲击动力学有限元分析软件,支持大型复杂结构全系统的大规模精细有限元并行分析。

       综合数值模拟与实验技术,可为航空航天、海洋工程、土木工程、兵器、汽车等领域与行业提供材料静动态力学性能检测、模态与振动实验、重大装备与工程复杂工况下的力学性能预测与评估等服务