全球环境与能源问题的日趋恶化，使汽车轻量化研究成为当今国际汽车行业和学术界的最新研究方向和永恒的研究主题之一。高强度钢板的热成形技术，是当今制造更节能、更安全轿车车身的最佳途径。该技术涉及到了十分复杂的金属材料热-力-相变等多物理场耦合和多尺度问题，以及热边界摩擦非线性力学问题，使得这项新技术的理论研究比常温下的常规金属板材冷冲压成形研究具有更大的难度。针对这一现状，本项目对典型高强度硼钢材料22MnB5进行了大量的高温力学性能宏、微观实验，研究了高强度钢板连续快速冷却与相变条件下热、力及相变耦合的多物理场塑性流动准则及成形能力，构建了宏、微观结合的多尺度热塑性大变形本构理论模型；在此基础上，建立了基于动力显式和静力显式两大类算法的热塑性成形大变形有限元算法；通过实验检测和理论分析推导了考虑板料上下表面接触的热传导温度分布模型和三维实体的四面体温度场模型，使之能够更加真实地模拟热冲压合模的热边界条件和热传导条件对模具冷却效果和板料淬火过程的仿真和优化，成功将上述理论模型引入自主研发的热成形数值仿真模拟软件KMAS/HF（King Mesh Anaysis System/Hot Forming）中，实现了热成形关键力学问题研究的成果转化。同时，本项目还对典型热成形车身关键零部件碰撞安全性结构拓扑优化进行了研究，采用量纲分析法建立了热成形高强度钢冷却速率-强度硬度规律指数模型，通过实验和典型算例比较各种仿真分析列式在问题优化求解效率，可行域性态特性等的优劣，确定了对所研究问题最为合适的虚拟“样机”流程列式，本项目对高强钢热成形关键力学问题进行了全面深入的研究，进而为解决车身轻量化采用的高强度钢板热成形工艺所面临的力学难题提供了有共性意义的理论、方法和关键技术。 2100433B

全球环境与能源问题的日趋恶化，使汽车的轻量化研究成为当今国际汽车行业和学术界的最热点的研究方向和永恒的研究主题之一。轿车车身重量占整车重量的相当大比重，减小白车身自重是降油耗及减排放的最有效措施之一。高强度钢板的热成形技术，是当今制造更节能、更安全轿车车身的最佳途径。本项目将针对轿车车身关键结构零部件轻量化设计制造所亟待解决的关键力学问题，诸如：涉及热－力－相变耦合多物理场和多尺度本构方程的建立，具有尺度效应的微观与宏观材料与力学参数的实验测定，相变膨胀、应变率和热边界摩擦相关的多物理场弹塑性大变形有限元方法，以及轻量化车身典型结构件的碰撞安全性力学分析与性能优化等，凝练科学问题，开展多学科的联合研究，为热成形工艺生产线和热成形件的模具制造提供强有力的力学基础支撑。

本申请（重点）项目针对水中悬浮隧道面临的科技挑战，设定研究内容为：水流和水波对桥体结构的载荷作用，支撑系统与基础承载特性，材料和结构的服役完整性，并进行模型试验和原型桥（Prototype）整体方案优化设计。试图解决水中悬浮隧道涉及的4个最关键的力学问题：波流载荷响应，流固土耦合，桥体结构静、动力学行为，材料与结构的环境损伤与破坏。研究结果将丰富和发展水中固体结构的波流载荷响应和流固土耦合力学行为的科学知识，并为世界上第一座水中悬浮隧道（阿基米德桥）的设计和建造提供科学依据和关键技术原理，使中国成为阿基米德桥的应用基础研究和关键技术开拓的创始国家之一。

绝热演化作为一种新型量子计算模型，当它刚被提出时就受到了广泛的关注。本文在相关绝热计算研究的基础上，考虑了在绝热量子计算环境下，绝热搜索算法中若干关键问题，研究了绝热演化路径的适用性、绝热算法的量子线路模型、先验概率分布对设计高效绝热算法的作用、推广量子态保真度与绝热算法性能之间关系等。 本文得到的主要结论是： 1．讨论了一般化模型插值路径在绝热计算中的局限性。研究发现，即使系统的保真度不为零，若该模型被赋予不恰当的实例，相对常规类型绝热演化，所得到绝热计算将无优势甚至可能完全失效，即算法时间复杂度无无穷大，从而提示我们在设计绝热算法时，此类型演化路径的使用并不能随意。 2．首次全面地研究了额外驱动哈密顿量在绝热计算中的实用性，即经过研究发现，当额外驱动哈密顿量形式固定时，若其前面系数配置不当的话，所得绝热算法将会完全失效；当系统绝热演化路径形式相对固定，但允许额外驱动哈密顿量形式变化时，仅特定形式的额外驱动哈密顿量可以被用来提高绝热算法效率，而此形式正好为已知几乎所有文献中所广泛使用，从而给出这一现象的一种很好解释。 3．解决了全局绝热演化的正确量子线路实现问题，所获的线路模型下时间分片数与绝热算法的时间复杂度是一致的，而之前能够得到的结论是局部绝热计算的演化时间是与其对应量子线路模型实现时的时间分片数相吻合的；基于此，首次给出一种非线性绝热演化的量子线路模型实现。 4．将常规绝热搜索算法中所有数据元素等幅叠加方式看成是以这些数据元素的先验概率分布方式组织时的特殊情形，研究了数据元素的先验概率分布对绝热算法性能的影响。并且发现，若适当利用这些先验概率分布的信息，相应的绝热算法性能可以大大得到改善。 5．改进了相关文献给出布尔函数估计的绝热算法设计，得到即使不添加辅助驱动哈密顿量的常规绝热演化亦能够于常数时间复杂度内实现布尔函数估计的目标。 6. 证明了具有一般化模型的绝热演化同样可以利用系统初末态之间的保真度来估算对应算法时间复杂度，从而可以摆脱依赖绝热定理来估算绝热算法时间复杂性度的限制，同时也为估算绝热计算所需关键系统资源提供导向作用；另一方面，这一研究结果也可以看成是对之前相关文献中提出相关公开问题的一个部分回答。