魏悦广，研究员。1960年1月21日生，1992年获清华大学工程力学系固体力学专业博士学位，历任中科院力学所非线性力学国家重点实验室研究员、美国哈佛大学客座研究员、中科院力学所非线性力学国家重点实验室研究员/博士生导师、美国加州大学客座研究员，时任中科院力学所非线性力学国家重点实验室研究员/博士生导师。主要研究固体力学。

　　【报告摘要】

　　在上世纪九十年代初，在国际力学界人们普遍有一个共识，即固体力学研究对工程和工业领域的发展做出了巨大的贡献，其主要贡献来自两方面：（1）通过变分原理与有限元方法的结合，建立了工程师们易于掌握的基于传统本构表述的针对大量工程问题的系统化数值求解工具；（2）通过将传统力学理论和实验技术的结合，建立了工程师们易于掌握的可指导工程和工业设计的标准和规范。从上述两个贡献的总结可看出，固体力学研究的一个中心任务就是：首先建立固体力学行为的表征理论，然后将其用工程语言表述并进一步教会工程师们采用，从而推动工程技术的发展。传统力学已实现了上述转化，接下来的固体力学研究该向何处去？人们经过深思熟虑，纷纷将注意力集中到如下非传统力学所能刻画的领域：材料的微纳米尺度力学表征——跨尺度力学研究；极端条件（环境）下的力学；含力场的多场耦合与学科交叉；非线性物理力学；等等。本文主要以跨尺度力学问题研究为出发点，试图建立一种统一的跨越微纳米尺度到宏观尺度的连续介质力学理论，发展适合该理论的有限元方法，为实现这种跨尺度力学从理论到微工程应用的转化建立基础。

　　跨尺度力学效应（尺度效应）研究的两个标志性阶段及代表性问题：第一阶段为上世纪九十年代，实验中发现当试样尺度减小到10~100微米大小时，力学行为表现出强烈的尺度效应，代表性工作有微压痕硬度、细丝扭转、微梁弯曲等问题；第二阶段是从2000年到直现在，人们制作出了微米和亚微米尺寸甚至百纳米尺寸的单晶金属压缩试样，实验结果展示出强烈的尺度效应。上述第一阶段所展示的现象被认为是由与几何必需位错密度相关的塑性应变梯度效应引起的，而第二阶段所揭示的现象被认为是由表面效应引起的。对一般的微纳米尺度到宏观尺度的跨尺度力学问题，将是两种效应的耦合作用。因此，本文试图建立同时考虑应变梯度效应和表界面效应的跨尺度力学理论，建立适合该理论的有限元方法。本文将通过若干案例介绍建立上述力学理论及有限元方法的工作。

　　通过本项研究将给出针对材料微纳米尺度力学行为表征而建立跨尺度力学模型的构想。该模型同时考虑了应变梯度效应和表界面效应，试图刻画从纳米尺度到宏观尺度材料的力学行为。与传统连续介质理论相比较，该理论仅额外增加两个参数，有可能依此发展新的实验测量技术。此项研究也将给出针对该跨尺度力学模型的有限元方法，有可能依此发展更有效的数值计算工具。