人物經(jīng)歷
蔡海濤1957年畢業(yè)于武漢大學(xué)數(shù)學(xué)系,師從中國科學(xué)院數(shù)理學(xué)部院士李國平教授與武漢大學(xué)數(shù)學(xué)系路見可教授。
研究方向
復(fù)分析、彈性理論、經(jīng)濟(jì)數(shù)學(xué)。
主要貢獻(xiàn)
他和李國平教授著有《準(zhǔn)解析函數(shù)論》(武漢大學(xué)出版社出版,1983),和路見可教授著有《彈性理論周期問題概論》(武漢大學(xué)出版社,2008)。這兩本專著分別總結(jié)了兩位教授在有關(guān)領(lǐng)域的研究成果。蔡出版專著十種,發(fā)表論文100余篇,培養(yǎng)碩士生52名,博士生21名。
他還參加制定了湖南2000年社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃和縣、市規(guī)劃;為“長沙、株洲、湘譚三角區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃”、“湖南省食物結(jié)構(gòu)研究” 等項(xiàng)目的專家組成員;提出建設(shè)華南經(jīng)濟(jì)區(qū)的構(gòu)想,作為湖南省領(lǐng)導(dǎo)參考文件(《湖南經(jīng)濟(jì)信息》1991)。
蔡海濤教授在系統(tǒng)工程領(lǐng)域的研究是系統(tǒng)性的工作,具有一貫性和開拓性。
已發(fā)表的論文或著作
1 著作:Cai Haitao,Lu Jianke,Mathematical Theory in Periodic Plane Elasticity,Toyloy & Francis England,2000。
2 論文:Cai Haitao, A Periodic array of cracks in an infinite anisotropic medium,Engineering Fracture Mechanics,1993年,No.6,46.127-131。
3 論文:Cai Haitao,Yuan Xiugui,The crack problem of two bounded half ortotropic planes materials, Engineering Fracture Mech,1995,52,895—597。
4 論文:Cai Haitao, Complex analysis and application to compound material, Complex Analysis and its Applications,1994年,Longman,292-297。
5 論文:Cai Haitao ,An application of complex analysis to periodic movable loading problems,Complex Variables,1996年,30,145-495。
6 論文:Cai Haitao,Zhang hongyan, Li Xuehong,Liu Qinging,. Towards an optional model of food nutrition structure relating to production edecelopent for the region of the middle-lower research of the Yangtxe in China, European.J.of Operational Reseach, 1996,89,191-495。
7 論文:Cai Haitao,Gun Yu, The normal increasing property of entire functions,Boundary Valve Problems, Equations and Related Problems,word Scientific,2000,49-56。
8 論文:蔡海濤,平面彈性理論的周期性接觸問題,應(yīng)用數(shù)學(xué)學(xué)報(bào),1979,No.2, 31-195。
9 論文:蔡海濤,關(guān)于半無限各向異彈性介質(zhì)的第一、第二周斯基本問題,力學(xué)學(xué)報(bào),1979, No。 3, 240-247。
10 著作:蔡海濤,歐陽維誠,劉裔紅,現(xiàn)代社會科學(xué)的數(shù)學(xué)方法,湖南教育出版社,長沙, 1989。
11 著作: 蔡海濤, 路見可, 彈性理論周期問題概論, 武漢大學(xué)出版社,2008。
12 著作: 李國平,蔡海濤,準(zhǔn)解析函數(shù)論, 武漢大學(xué)出版社出版,1983。
學(xué)科成就
1 關(guān)于準(zhǔn)解析函數(shù)方面
中國科學(xué)院應(yīng)用數(shù)學(xué)研究所研究員,夏畦院士評論說:“蔡海濤與李國平合著《準(zhǔn)解析函數(shù)論》一書,是蔡海濤根據(jù)李國平教授在這方面的成果,與他本人近十年來在這方面成果匯集撰寫成卷。蔡海濤在這方面是作了不少工作的。如該書中所載他的工作是有創(chuàng)造性和較高學(xué)術(shù)價(jià)值的。例如他在V.V.Stepanov空間引入了連續(xù)模,得到了一些深入的結(jié)果。改進(jìn)了SP概周期函數(shù)的幾個構(gòu)造定理,以后他又將這些結(jié)果應(yīng)用于微分方程的解的構(gòu)造理論,并且將Favard定理由C空間推廣至S空間。又如他在該書u2018準(zhǔn)解析函數(shù)在微分方程中的應(yīng)用u2019一章,應(yīng)用Bellman不等式,創(chuàng)造性地改進(jìn)了李國平教授的許多結(jié)果。”
2 關(guān)于亞純函數(shù)與整函數(shù)方面
蔡海濤教授在亞純函數(shù)與整函數(shù)方面的工作,我國著名數(shù)學(xué)家、中國科學(xué)院數(shù)理學(xué)部院士李國平認(rèn)為:“他在亞純函數(shù)的基礎(chǔ)定理方面,精確化了熊慶來先生的成果。關(guān)于這方面的論文得到美國《數(shù)學(xué)評論》,德國《數(shù)學(xué)文摘》的好評”。這些成果榮獲湖南省首屆重大科技成果獎。他的“整函數(shù)的正規(guī)上升性”與“整函數(shù)序列的正規(guī)族理論”兩篇論文,被美國數(shù)學(xué)會89屆夏季會議列為宣讀論文,并被邀請出席會議,在專集中全文發(fā)。
3 關(guān)于異性彈性介質(zhì)力學(xué)與斷裂力學(xué)方面
蔡海濤教授自20世紀(jì)60年代初期開始,攻研彈性理論,特別是應(yīng)用復(fù)變函數(shù)方法研究彈性理論,其總結(jié)性專著為“Mathematical Theory In Periodic Plane Elasticity” [1] 。這些工作應(yīng)該是Muskhelshvili(前蘇聯(lián)科學(xué)院院士)學(xué)派的研究工作在中國的重大發(fā)展。1985年,路見可教授受美國數(shù)學(xué)會主辦的《Contemporary Mathematics(當(dāng)代數(shù)學(xué))》雜志之托,著文“Complenx Variable Methods in Elasticity (彈性理論的復(fù)變方法)”(Vol.48,1985),介紹了中國在這個領(lǐng)域的研究成果,其中引用了蔡海濤教授的論文、專著6種之多,并列在參考文獻(xiàn)之首,以顯著的位置加以推介。
3.1 解決了各向異性彈性介質(zhì)周期基本問題及接觸問題
1 第一周期基本問題,即在邊界上已知按周期分布的外力的情況;以及第二周期基本問題,即在邊界上已知按周期分布的位移情況,都得到了封閉形式的解答,并且就工程常見的一些具體實(shí)例,給了一些便于應(yīng)用的公式。這項(xiàng)研究成果已包括近代非周期有限的情況,以及各向同性彈性介質(zhì)情況相關(guān)的研究成果(見文[1],[9])。
2 各向異性彈性體的周期接觸問題,即有無限個按周期排列的剛性壓頭,壓入各向異性彈性體,研究其接觸處附近的應(yīng)力分布情況。包括就彈性體而言分為各向同性與各向異性介質(zhì)兩種情況;就剛性壓頭狀態(tài)而言分為靜態(tài)與動態(tài)兩種情況。都得到了便于工程應(yīng)用的封閉形式的解答。其中各向異性彈性體的情況和動態(tài)情況都是十分有意義的,因?yàn)榇笮徒ㄖ凶鳛榻ㄖA(chǔ)的,如土壤,往往具有顯著的各向異性性質(zhì)。又如在機(jī)械工程設(shè)計(jì)所遇到的一些周期接觸問題,當(dāng)速度足夠大時(shí),必須考慮其動力特性。在國內(nèi)外,主要集中討論有限個剛性壓頭情況。這些研究完善和深化了應(yīng)力集中問題和接觸問題的理論。有助于改進(jìn)實(shí)際工程中的有關(guān)設(shè)計(jì)計(jì)算(見[1],[8])。
3.2 解決了被孔、裂紋所削弱的各向異性材料的強(qiáng)度計(jì)算
1 上述問題是工程技術(shù)界、力學(xué)界、數(shù)學(xué)界近半個世紀(jì)共同關(guān)心的熱點(diǎn)課題。國內(nèi)外大多對有限個孔或裂紋進(jìn)行過研究。他研究了關(guān)于被無限個(或無限條)按周期分布且任意形狀的孔(或裂紋)削弱的各向同性彈性平面的應(yīng)力分布問題,其中有一、二基本問題、混合問題,證明了若應(yīng)力是周期有界的,則位移是準(zhǔn)周期的,其逆定理也成立;首次給出了上述這些問題的正確提法。
2 關(guān)于復(fù)合材料的斷裂理論的研究也是具有代表性的,研究了二種不同各向同性材料拼接在一起時(shí)的斷裂問題,將該類問題直接化為某種奇異積分方程,并證明其唯一可解。當(dāng)拼接線為封閉曲線時(shí),比F.Erodogen用積分變換方法簡單、有效、適應(yīng)性廣。
3 研究了各向異性彈性介質(zhì),即被無限個按周期分布的裂紋所削弱的各向異性彈性材料的應(yīng)力分布問題。首次得到了裂紋尖端的應(yīng)力集中因子的計(jì)算公式;同時(shí)得到了能量釋放計(jì)算公式。
4 在此基礎(chǔ)上,對于各向同性彈性介質(zhì)材料,研究了周期動態(tài)裂紋情況,雙周期裂紋情況。對于兩種各向異性材料復(fù)合而成的情況,進(jìn)行了系統(tǒng)深入的研究,都得到裂紋尖端應(yīng)力集中因子的計(jì)算公式與能量釋放計(jì)算公式。這些研究成果是屬于國際首創(chuàng),前沿性的研究工作。(見[1]-[5])
4 系統(tǒng)工程及其應(yīng)用研究
蔡海濤教授在研究中堅(jiān)持定性分析與定量分析相結(jié)合,現(xiàn)代數(shù)學(xué)與計(jì)算技術(shù)相結(jié)合,注意研究成果的可操性,實(shí)際背景強(qiáng)。
出版譯著一種:《控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)入門》(湖南科技出版社,1982);
專著一本:《現(xiàn)代社會科學(xué)的數(shù)學(xué)方法》(湖南科技出版社,1991)。
4.1 創(chuàng)立了誤判控制理論新領(lǐng)域
1 對事物進(jìn)行審視,會出現(xiàn)兩種不可避免的誤判:即是斷為非,非斷為是。因此,在現(xiàn)代化生產(chǎn)與科學(xué)實(shí)踐中,如何對誤判現(xiàn)象進(jìn)行最優(yōu)控制,減少損失,就成為國內(nèi)外科技工作者普遍關(guān)注的一個技術(shù)難題。這項(xiàng)研究屬于國家十四個重要技術(shù)領(lǐng)域之一的技術(shù)基礎(chǔ)范疇,是國家技術(shù)政策規(guī)定要加強(qiáng)的研究領(lǐng)域。
2 運(yùn)用現(xiàn)代系統(tǒng)工程與隨機(jī)理論方法對制造工程中的產(chǎn)品誤判問題進(jìn)行深入調(diào)查與研究,提出了雙短尾正態(tài)分布律等新概念,導(dǎo)出了一些相關(guān)結(jié)果及其函數(shù)特征、誤判計(jì)算公式,編制了軟件和供工廠實(shí)用的誤判函數(shù)表。提出了對誤判現(xiàn)象進(jìn)行最優(yōu)控制的簡要方法,建立了優(yōu)化設(shè)計(jì)軟盤。
3 此項(xiàng)研究使我國產(chǎn)品制造誤判控制技術(shù)處于世界最先進(jìn)地位。它適用于整個制造工業(yè)工程領(lǐng)域,特別對于高精密度、高質(zhì)量、高可靠性的軍工產(chǎn)品制造。中國科學(xué)院院士王梓坤教授認(rèn)為:該項(xiàng)目具有國際新穎性,是世界先進(jìn)水平的成果。現(xiàn)已推廣到100余家企事業(yè)單位,其中國防工業(yè)企業(yè)單位80余家,創(chuàng)經(jīng)濟(jì)效益近兩億元。
4 《人民日報(bào)》海外版、國內(nèi)版及《科技日報(bào)》分別以“來自生產(chǎn)實(shí)踐,追求最佳效益,中國開辟誤判理論新領(lǐng)域”,“對誤判現(xiàn)象進(jìn)行最優(yōu)控制”,“制造工程的優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)”為題進(jìn)行了報(bào)導(dǎo)。其子課題分別獲得省、國防科技進(jìn)步一等獎、省科技進(jìn)步二等獎。
4.2 開展了社會經(jīng)濟(jì)營養(yǎng)學(xué)的研究
1 以前研究營養(yǎng)學(xué)是單純從人體需求考慮的。以“湖南省食譜優(yōu)化設(shè)計(jì)”為題的研究,不僅考慮人體需要,更側(cè)重于社會經(jīng)濟(jì)狀態(tài)。聯(lián)合國糧農(nóng)組織官員E.M.摩麗斯?休斯女士認(rèn)為“這份報(bào)告不僅可以介紹到中國的其它地區(qū),而且還可以介紹到歐洲的一些國家!保ㄒ姟吨袊称穲(bào)》1990.6.12)。
2 省級鑒定認(rèn)為本研究“達(dá)到了國際先進(jìn)水平”!笆且豁(xiàng)具有開創(chuàng)性意義的多學(xué)科交叉結(jié)合的系統(tǒng)研究工作,具有很高的社會效益和巨大戰(zhàn)略意義!
3 對不同季節(jié)不同年齡段人群的營養(yǎng)需要、消費(fèi)水平、消費(fèi)習(xí)慣進(jìn)行了區(qū)分,通過系統(tǒng)全面的診斷分析,創(chuàng)造性地建立了食譜優(yōu)化設(shè)計(jì)的多目標(biāo)優(yōu)化數(shù)學(xué)模型。編制了軟件。
4 計(jì)算出湖南省幼兒、青少年、成年人、老年人前期和老年后期等各不同年齡段上人群的春、夏、秋、冬四季食物結(jié)構(gòu)優(yōu)化模式與相應(yīng)的營養(yǎng)優(yōu)化食譜。
5 該研究成果首次在湖南最大的長沙燕山街菜市場應(yīng)用。新華社舉辦的“經(jīng)濟(jì)參考”以“菜場掛起了營養(yǎng)牌”為題進(jìn)行了報(bào)導(dǎo)。
6 在雜志“歐洲運(yùn)籌學(xué)雜志”發(fā)表了本項(xiàng)成果[6]。
同時(shí)他還參加制定了湖南2000年社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃和縣、市規(guī)劃;為“長沙、株洲、湘譚三角區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃”、“湖南省食物結(jié)構(gòu)研究” 等項(xiàng)目的專家組成員;提出建設(shè)華南經(jīng)濟(jì)區(qū)的構(gòu)想,作為湖南省領(lǐng)導(dǎo)參考文件(《湖南經(jīng)濟(jì)信息》1991)。