（一）国家自然科学基金重点项目“含有液体的多孔介质在强动荷载下的力学行为”结题验收

　　2003年2月22日，由清华大学沈珠江院士任组长，同济大学周健教授、中科院武汉岩土力学研究所陈从新研究员、清华大学李广信教授、重庆大学刘占芳教授、河海大学徐卫亚教授为成员的专家组，对国家自然科学基金重点项目“含有液体的多孔介质在强动荷载下的力学行为”（资助编号：19832010）进行了结题验收。验收专家组在认真听取项目组的研究进展报告、审查成果目录的基础上，经过认真讨论，认为该项目的主要研究成果体现在如下几个方面：

　　1．含液体非弹性多孔介质中波传播过程的失稳: 驻波间断和颤振失稳
　　基于广义Biot理论的饱和多孔介质动力固液耦合模型，详细分析了饱和非关联弹塑性多孔介质在强动荷载作用下波传播过程的驻波间断和颤振失稳，导出了以间断面上的法向应力与剪应力以及相关材料性质数据显式表示的波传播过程中驻波间断和颤振失稳的临界条件。分析了驻波间断和颤振失稳发生时在波阵面上的波传播特性。证明了颤振失稳可发生于多孔介质和非关联塑性材料以及在塑性硬化阶段。

　　2．弹塑性饱和多孔介质中动力及波传播分析的时域间断Galerkin有限元法
　　对饱和多孔介质中动力固液耦合和波传播过程的分析提出了一个时域间断的Galerkin有限元法（DGFEM），它能有效地再现在强脉动外激励作用下的数值解在空间域的高梯度变化，具备消除虚假数值振荡效应的能力；满意地捕捉住波阵面上的解的间断。所提出的DGFEM使位移向量在离散时间段间自动保证连续，而仅仅速度向量存在间断。对材料非线性问题显示了在计算效率上的突出优点。

　　3. 饱和多孔介质中动力固液耦合分析的混合有限元法和有限应变下应变局部化分析
　　对基于Biot理论的饱和多孔介质中动力固液耦合分析发展了一个耦合场混合元。固相和液相的基本未知量及其空间导数在单元内均处理为独立变量，分别假定了插值近似模式。给出了基于三变量广义变分原理的饱和多孔介质动力固液耦合问题控制方程的单元弱形式及算法。数值结果显示耦合场混合元模拟大应变下由应变软化引起以应变局部化为特征的渐进破坏现象的良好性能。

　　4.各向异性含液多孔介质中应力波传播问题的广义特征分析方法
　　基于Biot理论和广义特征理论对各向异性含液多孔介质中应力波传播问题进行了特征分析。采用特征线法模拟了冲击载荷作用下含液多孔介质半无限平面中应力波传播过程，揭示了不同频率下介质骨架各向异性和流体粘度效应的综合作用对平面波传播特性的影响，和流体粘度及各向异性固体骨架对饱和多孔介质瑞利波传播特性的影响。

　　5.饱和砂土冲击响应和定压驱动响应的实验研究
　　采用落地冲击装置对多种粒径级配的饱和砂土进行了冲击实验，发现在冲击强度足够大的情况下，先在砂柱内部发生液化，然后发生垂向排水通道和水平断裂等非均匀的变形和流动现象。水平断裂现象发生在粒径分布宽的砂土中，与细砂成分的存在有密切的关系。采用准静态压差驱动实验装置对多种粒径级配的饱和砂土进行了驱动实验，在驱动速度足够大的情况下，也发现上述现象。

　　该项目在国内外期刊上发表论文52篇，其中SCI收录论文18篇，EI收录论文30篇，国际期刊论文12篇。培养博士生5名（已毕业2名），硕士生4名（已毕业）。
　　该项目的负责人和主要研究人员与英国、日本、意大利、西班牙等国学者开展了密切的学术合作与交流，在与比利时列日大学合作由比利时政府资助的研究项目框架下轮流派送了三位博士生去列日大学合作研究。

　　验收专家组认为：含液体多孔介质在强动荷载作用下，其力学行为呈现复杂的性态。该项目从理论、数值分析和实验三方面研究了介质中动力流固耦合行为的复杂非线性问题，取得了若干创新研究成果，特别是动力流固耦合问题的驻波间断、颤振失稳和新的有限元法，有重大学术价值。
该项目全面完成计划，研究工作取得突出进展和成果。综合评价为A。


　　　　（二）刘书田教授获教育部“优秀青年教师资助计划”资助项目

　　工业装备结构分析国家重点实验室刘书田教授申报的项目 “基于仿生的轻质材料优化设计”获得国家教育部“优秀青年教师资助计划”资助。2003年进款4万元，项目执行起止日期为2003年1月－2004年12月。