相似法为研究力学问题之重要解析方法,由于相似转换具有不变性和对称性,而显现出其数学结构之美与力学应用之妙,例如流体力学大师 L. Prandtl 指导之两位博士生 H. Blasius 研究层流边界层问题及 T. Meyer 研究超音速凸角膨胀流动问题皆求得其相似解,此为上世纪初相似法在力学中著名之经典应用。
量纲分析为力学问题定性分析之重要方法,更为求偏微分方程伸缩群相似解之基础。力学经典问题中,平板层流边界层偏微分方程式,利用量纲分析并结合其流动特性,可很巧妙和直接的求出其相似转换式而得出常微分方程式。另,Laplace、Poisson 及Helmholtz 等线性
偏微分方程式在力学问题中应用甚广,利用相似法可求出二维拉普拉斯算子之广义相似转换群,并据以在力学问题中设计出许多有趣而又实用之边界值及特征值问题并求出其相似精确解,以供数值计算之参考和实验结果之比对。
线性偏微分方程式之相似转换式具有较大的自由度,而非线性偏微分方程之相似转换式则有较多的拘束,有关非线性之Burgers 方程中对流项与扩散项,及 方程中对流项与色散项间之相互作用关系,也从相似法观点加以分析和探讨。
相似解通常是力学问题中之渐近解而存在于某些奇异点附近,亦即有所谓之局部或远场相似解,只有在某些特殊边界形状之下具有相似精确解,所以力学问题及其数理结构须从解析观点加以分析探讨以「究其根源、窥其全貌」。
近年来,计算力学发展迅速且成果丰硕,若数值法与解析法能配合研究并相互验证,当收相辅相成之效,更可促进现代力学之发展与科技之进步,这正是本主题所要强调和表达的。
报告人简介
籍贯:湖北武汉(汉阳)
住址:台湾新北市新店区市明德路67巷18号4楼
学历:
中正理工学院工学士
美国加州大学(圣地亚哥)机械暨航天工程硕士
美国史丹福大学航空太空工程师学位
(指导教授Prof. M. Van Dyke)
美国加州大学(洛杉矶)航空太空工程博士
(指导教授Prof. J.D. Cole)
经历:
中正理工学院教授,系主任、工学部部主任
淡江大学机械工程研究所教授、航空工程系系主任、工学院院长
淡江大学学术副校长兼国际交流委员会主任委员、两岸学术合作项目小组召集人
北京航空航天大学顾问教授
南京航空航天大学客座教授
西北工业大学兼职教授
华中理工大学兼职教授
合肥工业大学客座教授
日本早稻田大学应用力学暨航空航天系交换教授
2011年获淡江大学工学院教学特优教师奖
2012年获选中国航空太空学会会士( Fellow )
现职:淡江大学航空太空工程学系教授
专长:流体力学、空气动力学、高等工程数学、相似法及摄动法在力学中之应用
联络:E-mail:ckfeng@mail.tku.edu.tw
手机:00886-936960388
传真:00886-2-29152378 |