发布网友
发布时间：2024-10-24 09:11
共1个回答
热心网友
时间：2024-10-24 09:57
自1949年到1962年，蔡四维在土木工程建设第一线从事工程设计与施工工作，面对大量亟待解决的问题，他利用业余时间选择相关课题进行刻苦钻研，在专业期刊上发表文章。其研究特点在于从工程实际出发，提出具有充分理论依据且便于工程师应用的方法，显著提升经济效益与社会效益。
在1949年以前，水工建筑物多采用桩基础。然而，蔡四维指出，现场荷载试验虽是为了解决“地基允许承载能力”，但因其耗费大而无实用价值。他主张结合地基沉陷与建筑物适应性来决定地基承载能力，并提出了用图解法求得地基任意深度和范围内的应力分布方法，这一成果后来在《土木工程》上发表。
在地基应力方面，蔡四维研究了相邻建筑物对地基应力的影响。1954年，蚌埠市自来水厂因新水池建成后造成近旁原有水池开裂，他提出事故原因是新池荷载造成旧池地基不均匀附加应力而引起旧池不均匀沉陷开裂。这一论点最终被采纳，并促使他重视邻近建筑物间地基应力的相互影响。在工程实践中，他提出了基于实际渗流区转换的解析解法，并在《水力发电》上发表。
对于建造在砂性基础上的水工建筑物设计，蔡四维关注基础渗流问题。他最初引进并介绍了H.H.巴甫洛夫斯基的解法，之后进一步利用复变函数的共形写象法将实际渗流区进行转换，最终提出了一种简单有效的解法，并在《工程建设》和《水利水电技术》上发表。
在水力冲填筑坝的研究中，蔡四维提出水力冲填坝稳定分析方法和坝身渗透理论研究成果。针对心墙式水工建筑物设计，他分别提出坝身和坝身连同地基的稳定分析法，并导出了渗流计算公式，该成果在《水力发电》上发表。
涵洞水力学涵洞管道水力学计算方面，蔡四维认为已有方法不尽合理，提出应考虑涵洞泄水面积、水流进出口形式、洞身长短、坡降缓急等多因素，合理进行设计计算。这一方法在《工程建设》上发表。
弹性地基梁的研究领域，蔡四维提出了一种更为合理有效的计算弹性地基梁的新方法，该方法在《中国科学》和《土木工程学报》上发表，并写成《弹性地基梁》一书。其研究成果受到高度评价，并在国际上得到广泛应用。
在有限元方法结构矩阵方法及有限元方法的研究中，蔡四维了解到国际上已大量开展结构力学矩阵方法和有限元方法的研究与应用。他依靠独自摸索，开展了这方面的研究工作，提出了一系列简便高效的方法，并在《结构力学矩阵方法》一书中详细阐述，该书后来连印三次。
带极薄夹层物体的有限元分析是针对核聚变托卡马克装置线圈分析提出的方法，蔡四维用四边形单元合理选择函数形式，使得单元能用于一单元内有多个夹层的情况。这一成果在《合肥工业大学学报》上发表。
板壳结构力学复合材料与多层粘合板壳结构力学研究中，蔡四维对分层分析法与高阶理论分析法提出了自己的新解法。在分层分析法方面，他提出以层间位移为基本未知量，保证了高精度的解析解法。在高阶分析法方面，他最终提出了满足层间连续条件的方法，该方法在《力学学报》和《复合材料学报》上发表。
短纤维复合材料的研究中，蔡四维注意到该材料具有较好的各向同性、便于自动化生产、成本较低等优点，开展相关研究，提出用短纤维加强沥青混凝土用作路面材料。通过系统研究，他指出该材料具有粘弹性特征，可以从一个温度下求出不同温度下的本构方程，同时提出从某一温度下应变率与强度关系求出任意温度和应变率下的材料强度。这一研究成果在国内外学术会议上发表，并在《短纤维复合材料理论与应用》一书中详细阐述。
蔡四维，工程力学家，长期从事工程结构力学的教学和科研工作。在弹性地基梁解法，杆系结构的矩阵方法，纤维复合材料叠层板壳的分层分析法和高阶理论以及有关短纤维复合材料的裂纹扩展、粘弹性等方面，有新的创见。