基本信息：

• 姓　　名：崔俊芝

• 性　　别：男

• 民　　族：汉

• 生　　日：1938年6月

• 出 生 地：河南省新乡市

• 职　　称：研究员，中国工程院院士，欧洲科学与艺术科学院院士

• 研究领域：计算数学，计算力学及软件工程方法。

• 工作单位：中国科学院数学与系统科学研究院

• 通信地址：北京市海淀区中关村东路55号，邮编  100190

• 电　　话：（8610）8254 1932（办）

• 传　　真：（8610）8254 1932

• 电子邮箱：cjz@lsec.cc.ac.cn

• 个人主页：http://lsec.cc.ac.cn/~cjz

    学历与工作经历：

• 1957年-1962年在西北工业大学数学力学系计算数学专业学习，其间1960年4月到1961年底担任助教工作。

• 1962年-1978年在中国科学院计算技术研究所工作，曾任实习研究员。

• 1978年-1991年在中国科学院计算中心工作，曾任助理研究员，副研究员，研究室主任，1985年起任研究员。

• 1991年-1995年任计算中心主任，兼任国家重大科技基础工程--科学数据库工程总经理。

• 1995年5月-1998年12月在中国科学院计算数学与科学工程计算研究所工作，研究员。

• 1998年12月-至今,中国科学院数学与系统科学研究院，研究员。

• 2006年4月-2016年4月,任科学和工程计算国家重点实验室学术委员会主任。

• 1995年5月当选为中国工程院院士；1995年7月至2002年6月，2004年6月至2010年6月，兼任中国工程院土木、水利、建筑学部常委、副主任。

• 2010年6月至2018年6月，中国工程院主席团成员。

• 2018年3月当选为欧洲科学与艺术科学院院士。
  

  
  

    社会兼职：

• 曾任CODATA中国委员会副主席，世界 CODATA组织成员，世界WDC中国委员会委员；中国力学会常务理事，全国计算力学会副主任；北京计算数学会副理事长等；

• 曾任国家自然科学基金委员会力学学科评委(1990-1994)；国家基础研究计划——前沿领域咨询专家组成员（2007-2011）；

• 曾任数值计算与计算机应用、计算数学、JCM等杂志的副主编,以及Acta Mech.等十多个刊物的编委；

• 现任“Frontier of Structure and Civil Engineering Frontier of Structure and Civil Engineering”（Sci.Q2）杂志主编，“Engineering”杂志的“Engineering Achievement”专栏主编，力学学报、中国工程科学（中文）、IJCESES、应用数学与力学等十多个刊物的编委；

• 2002年起任中国电子商会建设分会理事长，住房与城乡建设部科学技术委员会,‘数字城市管理’推广专家组组长；

• 现任西北工业大学、郑州大学、上海大学、同济大学等大学和开放实验室或工程中心的兼职教授、名誉教授或学术委员。

  
  

    成就和贡献：

自1962年至今一直从事计算数学、计算力学和软件工程方法及其工程应用研究。主要成果和贡献如下：

1）有限元方法与有间隙带摩擦弹性接触问题分析方法及其工程应用的原创性研究。

- 以刘家峡大坝应力分析为背景，1962年底开始有限元方法及其工程应用研究。1963年提出了基于Lame方程的三角形和矩形混合网格的积分守恒型差分格式，并与王荩贤合作给出了基于极小势能原理的三角形和矩形有限单元；1964年春独立研制出第一个（至少在中国）求解平面弹性问题的、三角形和四边形混合的通用有限元程序,成功地解决了刘家峡大坝的复杂应力分析问题，第一个将有限元方法应用于大型水电工程的应力分析。其后又针对不同的计算机研制出3个有限元程序，解决了数十个大型复杂的结构分析难题[1-3]。基于“有限元方法”的原创性研究，与冯康、黄鸿慈、王荩贤等人合作获得1981年国家自然科学发明二等奖。

- 以龚嘴大坝带缝运行的多体接触应力分析为背景，1972年开始有间隙、带摩擦、多体接触问题分析方法研究，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方法对接触问题给出了严格的数学描述，并发展了一套逐步线性化的求解算法；研制了相应的计算软件；于1974-1978 年与多人合作，解决了龚嘴大坝带缝运行和运行中高压灌浆等多个结构工程的接触分析难题[4，9，10，12，13，15]。该成果1981年通过电力部的专家鉴定，认为 “在国内外具有先进水平”，1982年分别获得中国科学院和电力工业部科技成果二等奖。

2）提出和发展了一套面向科学与工程计算软件研制的“软件工程方法”，与多人合作研制了3个大型综合性科学和工程计算软件。

- 1978-1985年主持研制了具有复杂空间组合结构分析功能的“通用有限元程序系统——FEPS”。 本人承担了系统设计，‘有限元描述语言’、节点参数自动标定和相关约束自适应处理等软件模块[14,16]。1985年通过了由中国科学院组织的专家鉴定，认为“FEPS在实现面向问题语言、相关约束处理等方面都有所创新，特别是节点参数的自动标定技术是国外同类软件所没有的，具有独创性”。1986年获得中国科学院科技进步一等奖。

- 1983-1986年参与主持研制了国家“六、五”科技攻关项目—“建筑工程设计软件包-BDP”。BDP是一个集上部结构，地基基础，暖通-空调，声、光、热计算，以及施工管理等50余个分析功能于一体的大型综合性工程软件；由来自35个单位（中国建筑科学研究院牵头）148名专业人员参加研制。本人主持了BDP的总体设计，算法设计，系统结构设计，软件作业标准制订，部分模块的细部设计；整个软件的联调组织；并参与了BDP需求分析说明书、算法和系统设计说明书、用户说明书及验收文档的编写[15]。1986年通过了住房和城乡建设部的专家鉴定，认为“BDP的功能和规模同国外同类先进软件相当”。同年获得全国计算应用成果一等奖。

- 1980-1990年先后发表了多篇关于“软件工程方法”的论文 [16 -18, 26-30,33-36, 38]，其中[17]受到 ‘9th World Computer Congress IFIP-83’组委会邀请，作为Penalist在‘IFIP-83’上进行了演讲，并主持了专题讨论。通过总结成功的软件工程实践，创造性地构建了一套研制大型科学和工程软件的“软件工程方法”，包括算法设计与算法自适应组织方法, 系统构造模式，软件工程组织、软件作业标准与软件开发规范等。作为第一作者出版了专著—“软件工程方法”(科学出版社，1992年)和“软件设计基础”（高等教育出版社, 1995）。

- 1990-1993年主持完成了国家自然科学基金项目—“有限元方法软件环境-SEFEM”（合作者来自北京大学等三所高校）。本人承担了系统总体设计，部分算法模块、面向对象的有限元软件设计及软件组织等。1993年通过了基金委组织的专家鉴定，认为“SEFEM在设计思想和某些软件技术上达到国际先进水平”。1995年作为第一作者出版了专著——“现代有限元软件方法”（国防出版社，1995年）。

3）针对复合材料物性预测和结构分析，与多名博士生合作，创新性地构建了一类宏观结构和细-微观构造相耦合的高阶多尺度方法

- 1992年开始复合材料性能预测的多尺度方法研究，1993年针对周期性复合材料结构，提出了一种宏观行为和细观构造相耦合的高阶双尺度方法。进而，发展了高阶双尺度方法的数学理论，给出了误差估计；针对非线性Rosseland方程，证明了动态解的存在性，构造了相应的高阶双尺度解，借助于单胞解对连续参量的依赖性，创新性地证明了高阶双尺度解的收敛性；针对复合材料及其结构的强度分析、热传导分析、动态热-力耦合分析，带辐射-对流-传导的非线性综合热传输分析，以及复合材料板-壳结构分析等，发展了多种形态的高阶双尺度计算模型和算法[37,39-41，43-48,50-62,67-70,77,78,80,84-87, 93-97,106-108,114-116, 122-126,157,158,161,169,170,179-184,191-200,203-210]。

- 针对复合材料及其结构的多层次构造特征，于2014年构造了一种具有较高精度的高阶三尺度方法。相关论文分别作为Invited Presentation在“TLFESTD-2016”和“WCCM XII-2016报告[212]。

- 针对多尺度裂隙/颗粒/空隙/短纤维等夹杂物随机分布的复合材料物性预测和结构分析，以椭球和崁入于椭球的多面体、短纤维和裂隙作为夹杂相，对椭球颗粒按9个独立随机参数生成，以满足随机分布的最小尺度统计窗为基准，给出了一种统一的逐次提升统计窗尺度的随机表征方法和高性能的计算机生成算法，并证明了算法的保随机性。进而，构建了随机分布复合材料物性预测及其结构分析的统计高阶双尺度和高阶三尺度算法；解决了诸如全级配混凝土、岩体等材料的性能预测问题，并针对高孔隙率材料及其结构的综合热传输、瞬态热-力耦合分析等，发展了不同形态的统计高阶双尺度计算模型和算法[91, 103,104,109,134-136, 139-140,146,148,149,152,153,155,156,162,163,185,202].

4）针对微纳米尺度下金属材料的力学行为，与多名博士生合作，创新性地提出和发展了一种可计算的原子-连续关联（ACC）模型和算法

- 2008年起，开始了分子动力学和宏观连续模型双向关联的计算模型和算法研究。针对微-纳米尺度下金属材料的动力学和热-力学分析，2010年构造性地建立了可计算的原子-连续关联模型和算法：构造了以FCC，BCC晶格为基准的非线性变形单元，进而构造了代表体积元的非均匀变形，取代了传统的Caushy-Born假设。对于微纳米尺度下的动力学行为，导出了基于分子动力学的连续物理量的表达式，诸如应变、应力、本构常数及连续动力学方程；并给出了连续动力学方程的误差估计。对于热-力学行为，将总Hamiltonian量基于瞬态“结构变形”展开，得到了代表体积元的简谐和非简谐热振动方程；进而推导出代表体积元的内能密度和变化率，自由能密度和熵密度等；得到了连续的瞬态应变、应力、等温和等体比热容，以及连续的宏观热-力耦合方程[159,160,165-168,171-175,186-190,211]。 

- 为了提高代表体积元总势能的计算精度，基于求解局部Kohn-Sham方程和逐次逼近模式，发展了一种局部量子化的原子-连续关联模型和算法，实现了多体势计算[201]。

- 针对微纳米尺度下的多晶团簇结构建立了连续化的阻尼模型：推导了多晶团簇材料的阻尼系数表达式，给出了阻尼系数的具体算法；进而，利用双尺度均匀化方法，推导了含阻尼项的宏观连续体动力学方程，并进行了数值计算 [218]。 

    总计：

独立与合作发表论文和报告200余篇，出版专著3本，完成各类专题报告30余份; 先后有10余项成果通过了部、院级鉴定或验收，作为主要成员获得部、院二等奖以上奖励和个人奖共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，五次为第一获奖人，两次个人奖。

    获奖情况：

• 1981年国家自然科学发明二等奖——“有限元方法”。

• 1982年中国科学院科技成果二等奖——“有间隙弹性接触问题的分析方法及其应用”，第一获奖人。

• 1982年电力工业部科技成果二等奖——“混凝土重力坝的弹性接触方法及其在龚咀大坝上的应用”。

• 1986年中国科学院科技进步一等奖——“通用有限元程序系统-FEPS”，第一获奖人。

• 1986年国家电子振兴办公室全国计算应用成果一等奖——“建筑工程设计软件包-BDP”，第一获奖人。

• 1987年建设部科技进步二等奖——“建筑工程设计软件包—上部结构”。

• 1987年北京市优秀软件二等奖——“通用有限元程序系统”，第一获奖人。

• 2004年获“APACM Special Awards for Senior Scientists”，个人奖。

• 2012年获苏步青应用数学奖，个人奖。

此外，还在5个获奖项目的成果和获奖名单中，包含了本人的贡献和名字，多数为合作者（或学生）领衔的奖项，在此从略。

    通过鉴定和验收的成果（省部级及相关单位，主持人）:

1. ‘混凝土重力坝的弹性接触方法及其在龚嘴大坝上的应用’(水电部重大项目), 通过水电部成果鉴定,1981年.

2. ‘通用有限元程序系统(FEPS)’(中国科学院重大项目), 通过中国科学院成果鉴定,1985年.

3. ‘建筑工程设计软件包(BDP)’(‘六.五’国家科技攻关项目), 通过建设部成果鉴定,1986年.

4. ‘软件工程标准规范的制定--科学和工程应用软件开发规范’(‘七.五’ 国家科技攻关项目-- 68-6-2),通过电子部成果鉴定,1991年.

5. ‘有限元方法软件环境与标准化技术’(国家自然科学基金项目--19872068), 通过国家自然科学基金委鉴定,1993年.

6. ‘高堆石坝优化设计系统’(‘八.五’ 国家科技攻关项目--85-202-02-01), 通过水利部成果鉴定, 1995年.

7. ‘复杂结构动力学系统’(国家自然科学基金委和航天工业总公司联合资助重点项目), 通过航天工业总公司鉴定, 1997年.

8. ‘多向编织复合材料的力学性能及结构强度理论研究’；国家自然科学基金重点项目，项目负责人，项目编号：19932030，执行期间：2000,01-2003,12,通过国家自然科学基金委验收,2004年，评定为A级。

9. ‘材料与制品性能预测的多尺度模型和计算方法；国家自然科学基金重大项目—高聚物成型加工与模具设计中的关键力学和工程问题—第三课题，课题负责人,课题编号：10590353, 执行期间：2006,01-2009,12; 2009年12月通过国家自然科学基金委验收.

10. ‘热防护系统材料与结构一体化设计与评价的关键问题研究’；国家自然科学基金委重大研究计划——“近空间飞行器的关键基础科学问题”的重点项目,项目负责人，项目编号：90916027；执行期间：2010,01-2013,12; 2014年3月通过国家自然科学基金委员会验收。

11. ‘土木学科发展现状及前沿发展方向研究’，中国工程院咨询项目，项目负责人，执行期间：2010-2011，研究报告由‘人民交通出版社’出版发行.

12. ‘三峡工程混凝土坝体与基岩联合工作状态系列研究’，自1997年三峡大坝围堰合拢，进入大坝施工起，先后承担了三峡总公司科研合同项目8个（“三峡工程3 坝段混凝土坝体与基岩联合工作状态下的稳定性分析”, 1997年8月；“三峡3机组坝段基础岩体结构面分布调研情况”, 1998年2月； “三峡3机组坝段基础岩体应力状态与结构面分布的研究”, 1998年8月； “关于滑移路径上的应力条件问题”，2000年；“亚刚体结构伸缩节有限元应力应变分析”，2001年12月；“大型压力钢管伸缩节安全性分析方法及其应用研究”， 2004年8月；“重力坝深层抗滑稳定性判据研究”， 2006年等），针对特定混凝土坝段和基岩稳定性开展了系统研究，并提交了研究和计算分析报告。

13. ‘面向重大工程与装备的计算力学问题研究’之课题二—“材料与结构多尺度热力耦合分析模型与算法”，(2010CB832702) 国家基础研究计划项目，2010,01,10 — 2014,12,31.