个人简介
庄茁，必赢电子游戏网站教授。国际计算力学协会副主席（IACM）。中国力学学会监事。爱尔兰国立都柏林大学博士，英国斯旺西大学荣誉博士。国家973项目和173重点项目首席科学家，享受国务院政府特殊津贴专家，全国优秀科技工作者。发表学术论文360余篇，出版学术著作10余部，论文和著作他引13,000余次。获得发明专利14项和软件著作权6项。近几年，在国际重要学术会议上作大会报告（plenary）5次和平行大会报告（semi-plenary）4次。获得2020年中国航空学会科学技术奖一等奖，2018年教育部自然科学奖一等奖，2018年军队科技成果奖二等奖，2012年钱令希计算力学成就奖，2009年国家级教学成果奖一等奖等。
教育背景
1978-1982 沈阳建筑大学 土木系(土木工程) 本科
1984-1988 重庆大学 土木系(结构力学) 硕士研究生
1991-1995 爱尔兰国立都柏林大学 土木系(固体力学) 博士研究生
(Ph.D., University College Dublin, Ireland)
工作履历
2012-现在，教授，必赢电子游戏网站
2005-2012，教授，学院党委书记，必赢电子游戏网站
2000-2004，教授，我校工程力学系
1996-2000，副教授，我校工程力学系
1982-1991，助教，讲师，沈阳建筑大学土木系
学术兼职
2023-现在，特邀专家，国际科学理事会中国委员会(ISC-China)。
2022-现在，副主席，国际计算力学协会(IACM)。
2020-现在，中国力学学会监事(CSTAM)。
2019-2022，执委，亚太计算力学协会(APACM)。
2017-2022，北京市科学技术协会委员。
2015-2019，国家重大基础研究项目首席科学家。
2013-2021，理事长，北京力学会(BSTAM)。
2013-2020，主席，中国计算力学学会(CACM)。
研究领域
2022-现在，数据驱动骨缺损重建的力学理论、计算和实验研究/国家自然科学基金面上项目。
2020-现在，聚合物材料衰减冲击波能量机理的微尺度计算研究/国家自然科学基金面上项目。
2016-2020，页岩层水力压裂控制缝网的理论、计算和实验研究/国家自然科学基金重点项目。
研究概况
庄茁教授，从事断裂力学、计算力学和飞行器结构强度领域的研究工作40余年，与航空航天工业和石油天然气工业紧密合作。取得的主要成果有：
（1）提出基于连续体的壳体断裂力学统一计算理论和方法
长期以来，板壳断裂分析局限于Kirchhoff薄板理论和Mindlin中厚板理论，两套理论控制不同分段，并不统一，一直是力学领域的难题。他提出了基于连续体壳的断裂力学，统一了薄和中厚壳的计算理论，发展了扩展有限元程序，采用扩充形函数构造了非连续位移场，建立了最大能量释放率的裂纹扩展或止裂准则(Int. J. Fracture, 2011 and Int. J. Numer. Meth. Engng, 2016)。美国麻省理工的KJ Bathe教授在Computers & Structures (2014)评估："It's possible to apply an extended function to a plate and shell, and it can be applied to all kinds of shell structures"；西班牙UPC大学的E Onate教授在Computers and Geotechnics (2018)评论："The extended finite element method has gained a lot of attention over the last few years, with Zhuang et al. using an extended function to describe discontinuations in the displacement field..."。出版专著《Extended Finite Element Method》，Elsevier, 2014，ISBN: 978-0-12-407717-1, (Google citation: 98)。
(2) 分析设计“天和”核心舱壳体结构
应用壳体断裂统一计算理论，他领导团队分析和设计“天和”核心舱结构，长16.6m ×直径4.2m，结构重量仅为15,680N。优化了加强筋的几何和分布，减少大小舱段连接处的应力集中，应用铣削整体加工技术，比较原神舟飞船点焊蒙皮方案的预计重量17,150N，在相同强度下至少减轻1,470N重量，减重率8.57%。在地面模拟太空环境实验，在幅值200度的交变温度下，疲劳寿命大于22.5年，超过设计寿命至少1.5倍。国家发明专利：ZL 202110657166.0。
(3) 西气东输天然气钢制管道动态断裂的可靠性评估
发展了耦合流体/固体/断裂的非线性有限单元法和有限体积法程序，涵盖弹塑性材料本构、开裂管壁的大变形、运动裂纹边界、气体减压模型，国家软件著作权：2007SRBJ1878。评估了西气东输的4,000km管线的X70和X80钢材的断裂可靠性(Eng. Fract. Mech. 1999(64); Int J. Fract., 2000(101)). 英国帝国理工P Leevers教授在Eng. Fract. Mech., 2012(96)评价："The cost of small-scale rapid crack experiments is high, and the simulation experimental tools based on crack growth are urgently needed. There are at least two well-developed works in this field, both of which are based on large and complex computational programs. One of them is the rapid crack simulation method developed by Zhuang et al. for coupling shell finite elements with fluid finite volume development".
(4) 提出页岩气高效开采的水力压裂理模型和计算方法
提出了含孔隙页岩的断裂力学理论模型和裂缝扩展计算程序，模拟断裂/流体/岩石耦合作用的水力压裂过程和裂缝分叉计算方法(Computational Mechanics, 2014, 54(2), Google citation: 74)，获得了国家软件著作权：2019SR0222260。该工作支撑了中石化重庆涪陵页岩气公司和中石油川渝公司的3000m深部以下的页岩气开采工作。
(5) 提出基于位错机制的微尺度晶体塑性流动应力理论
提出了基于位错机制的晶体塑性流动应力理论，阐释了微米和亚微米尺度(200nm-10μm)的晶体材料在没有应变梯度条件下的强度和变形的尺寸效应(Int. J. of Plasticity, 2009(25), (Google citation: 104)和Int. J. Plasticity, 2014(55), (Google citation: 93)). 该理论填补了微尺度晶体塑性理论的空白。建立了耦合离散位错动力学和有限元的有限变形计算方法。理论模型预测的晶体强度被斯坦福大学WD Nix教授 and HJ Gao教授的实验验证(Acta Materialia, 2015(95))。出版专著《Dislocation Mechanism-Based Crystal Plasticity Theory and Computation》，Elsevier, 2019, ISBN:978-0-12-814591-3。
奖励与荣誉
2020，中国航空学会科学技术奖，一等奖，中国航空学会。
2018，教育部自然科学奖，一等奖，教育部。
2018，军队科技进步奖，二等奖，中央军委。
2017，英国斯旺西大学荣誉博士学位，(Honorary Doctor Degree (EngD)，Swansea University, UK)
2016，享受政府特殊津贴专家，国务院。
2016，全国优秀科技工作者，中国科协。
2015，北京市科学技术奖，三等奖，北京市人民政府。
2012，钱令希计算力学成就奖，大连理工大学钱令希基金会，中国力学学会计算力学专委会。
2012，校长奖，东京理科大学，日本(President Award, Tokyo University of Science, Japan)。
2009，国家级教学成果奖一等奖，教育部
学术成果
发表了360 篇学术期刊文章，出版了10 部专著，其中英文2部在Elsevier，他引超过13,000次。授权14 项发明专利和6项软件著作权。
人才培养
培养了34名博士研究生，其中获得全国百篇优秀博士学位论文1名，我校优秀博士学位论文3名；培养了36名硕士研究生，其中获得我校优秀硕士学位论文3名。以及10余名博士后和青年教师。
