更新时间：2024-09-20 12:10
庄茁，1952年6月出生。1982年毕业于沈阳建筑大学。现任清华大学航天航空学院党委书记，教授、博士生导师。
大学本科(82年土木工程)、硕士(88年结构力学，重庆大学)、博士(95年固体力学，爱尔兰国立都柏林大学，University College 都柏林, Ireland)。82年开始任沈阳建工学院助教和讲师，95年回国后为清华大学博士后，96年任清华大学副教授，2000年任清华大学教授，博士生导师。
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。庄茁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)。美国麻省理工学院的KJ Bathe教授在Computers \u0026 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 壮语 et al. using an extended 函数 to describe discontinuations in the displacement field”。
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，庄茁领导团队分析和设计“天和”核心舱结构，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，应用整体加工技术，比较原方案相比，在相同强度下，减重率8.57%。在地面模拟太空环境实验的交变温度下，疲劳寿命超过设计寿命至少1.5倍。国家发明专利：ZL 202110657166.0。
3.分析和实验验证大型运输机整体机翼壳板结构的断裂可靠性
应用壳体断裂统一计算理论，庄茁领导团队对大飞机机翼20m×1.8m的整体壳板进行断裂可靠性分析与实验验证，依据断裂准则设计了加强筋几何和分布。应用整体加工技术，比较原组合板壳方案减重率13.3%。所减轻的重量可以增加航程200km，疲劳寿命至少提高两倍。国家发明专利：ZL 202110657161.8。
4.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、气体减压病模型，国家软件著作权：2007SRBJ1878。庄茁评估了西气东输的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)). 英国帝国理工学院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 壮族 et al. for coupling shell finite elements with fluid finite volume development”。
5.提出页岩气高效开采的水力压裂理模型和计算方法
庄茁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), 谷歌 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。
庄茁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), (谷歌 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。庄茁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))。
庄茁所任社会职务主要有：欧洲科学与艺术学院（EASA）院士、国际科学理事会中国委员会（ISC-China）特邀专家、国际计算力学协会（IACM）副主席、中国力学学会监事（CSTAM）、亚太计算力学协会（APACM）执委、北京市科学技术协会委员、国家重大基础研究项目首席科学家、北京力学会（BSTAM）理事长、中国计算力学学会（CACM）主席。
现在工程力学系固体力学研究所工作。
庄茁，获清华大学教学工作优秀成果一等奖两次，中国高校科学技术奖自然科学二等奖一次。
庄茁.清华大学航天航空学院.2024-07-06
清华大学航天航空学院庄茁老师介绍.FREE考研.2021-12-22