英國杜倫大學招收碩博士+RA (Prof. Charles Augarde)

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一、教授簡介與(yu) 研究背景

英國杜倫(lun) 大學招收碩博士+RA (Prof. Charles Augarde)

Prof. Charles Augarde是杜倫(lun) 大學工程係的教授兼係主任，以其在土木工程、計算力學和地質工程領域的研究而廣受關(guan) 注。他的研究覆蓋數值建模、有限元方法、非網格方法以及可持續建築材料等主題。

Prof. Augarde於(yu) 1986年畢業(ye) 於(yu) 蘭(lan) 卡斯特大學工程專(zhuan) 業(ye) ，之後在工程行業(ye) 積累了豐(feng) 富的實踐經驗，並於(yu) 1992年獲得英國特許工程師（CEng）資格。他隨後攻讀赫瑞瓦特大學碩士學位，並在牛津大學完成博士學位（DPhil）。2001年，他加入杜倫(lun) 大學並擔任工程係主任。

他的研究集中於(yu) 計算力學在土木工程和地質工程中的應用，特別是有限元方法（FEM）、非網格方法（Meshless Methods）以及材料點法（MPM）的開發。他還在可持續建築材料的研究中投入了大量精力，尤其是夯土結構的力學行為(wei) 及其在建築保護中的應用。

二、主要研究方向與(yu) 成果分析

2.1 數值建模與(yu) 計算力學

研究重點：Prof. Augarde改進了有限元分析技術，提升其在複雜工程問題中的精度和效率。他開發的材料點法（MPM）特別適用於(yu) 模擬複雜土體(ti) 問題，例如地基沉降和滑坡。

成果舉(ju) 例：在論文《Dynamic three-dimensional rigid body interaction with highly deformable solids, a material point approach》（2024）中，他為(wei) 多相土壤的滲透測試開發了數值模型，這在工程應用中具有指導意義(yi) 。

2.2 可持續建築材料

研究內(nei) 容：夯土材料的力學特性：分析濕度、溫度等因素對夯土強度和耐久性的影響。

生物聚合物與(yu) 建築材料的結合：探索如何在環保前提下增強材料的強度和耐久性。

成果舉(ju) 例：

專著《Earth Building: History, Science, and Conservation》（2012）詳盡討論了夯土建築的科學特性和保護方法。
在《Geotechnical Characterisation of Recycled Biopolymer-stabilised Earthen Materials》（2019）中，提出了結合生物聚合物的環保建築材料解決方案。

2.3 土木工程中的非線性力學

研究重點：開發了幾何非線性有限元方法，用於(yu) 模擬複雜場景下的材料行為(wei) （如非飽和土的裂紋擴展）。

成果意義(yi) ：他的發展性研究顯著提升了土木工程中非線性問題模擬的真實性和適用性。

三、研究方法與(yu) 特色

3.1 多尺度建模

通過從(cong) 微觀材料特性到宏觀結構響應的分析，全麵研究複雜力學現象。例如，在材料點法的研究中，他結合多尺度建模提高模擬精度。

3.2 數值算法優(you) 化

非網格方法（Meshless Methods）：通過移除傳(chuan) 統有限元的網格依賴性，解決(jue) 非規則幾何和大變形問題。

並行優(you) 化算法：利用混合粒子群優(you) 化算法，提高了複雜地質工程問題的計算效率。

3.3 實驗與(yu) 建模相結合

在可持續建築材料研究中，他通過實驗驗證模型，確保理論的可靠性。例如，在夯土材料研究中，實驗數據為(wei) 數值模型提供了支持。

四、研究前沿與(yu) 發展趨勢