本报讯 (记者姜澎)在昨天的国家科技奖励大会上,上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院廖世俊教授的项目“求解力学中强非线性问题的同伦分析方法及其应用”获国家自然科学二等奖。
20余年磨一剑,廖世俊原创性地提出了求解强非线性方程解析近似解的一般性方法———同伦分析方法,并将其逐步形成一个较为完整的理论体系。这一有效性强、适用范围广、能求解强非线性问题的解析近似方法,具有重大理论意义和应用价值。
廖世俊率先提出“广义同伦”概念,引入“收敛控制参数”,提出了一个确保级数解收敛的有效途径,使同伦分析方法适用于强非线性方程;并应用同伦分析方法成功求解了力学中的许多非线性问题,不仅能更好地求解某些经典力学问题,而且获得一些全新的、被其他方法遗漏的解。
目前,廖世俊的这一方法已得到国际学术界的普遍认同和广泛应用;廖世俊连续3年入选全球高被引科学家,多次受邀在国际学术大会上做相关特邀报告。一些欧洲学者认为,该方法是“一个重要的里程碑”。
近年来,廖世俊研究小组应用同伦分析方法,率先获得能量谱不随时间变化的定常共振波系,该波系之前从未被报道。此外,课题组还在海洋工程国家重点实验室首次观察到这种定常共振波系,证实了同伦分析方法给出的理论预测之正确性。定常共振波系的发现,显示了同伦分析方法的原创性,丰富和加深了人类对波浪形成、演化和传播机理的认识和理解,对海洋工程结构物设计、波能利用等具有重要的理论价值。
廖世俊自1992年提出同伦分析方法至今已20余年,一直在坚持不懈、锲而不舍地完善和发展该方法,其中“广义同伦”概念和“收敛控制参数”的提出,就是历时近5年不断探索的结果。“非常幸运的是,当时国内学术界并不强调论文引用率。”廖世俊说,自己是做基础研究的,但在自己所处的以工科见长的学院里,受到了很大的宽容。“正是身边那种‘期待成功、宽容失败’的氛围,使我能够坚持下来。”
在廖世俊看来,原创性理论或方法,不仅应得到更好结果,而且必须给出传统方法都不曾给出的、全新的解。“即使它在刚刚开始的时候,显得很困难,也未必会得到大家的普遍关注,但随着时间的过去,总是会被证明它的价值所在。”