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张涵信（1936年1月1日—2021年10月1日），江苏沛县人，中国流体力学家，中国科学院院士。[2][3][4]张涵信主要从事流体力学、计算空气动力学研究。[1]
1953年，张涵信毕业于徐州第一中学，[5]同年，考入清华大学，1957年，张涵信被选到中国科学院和清华大学合办的力学研究班[注1]深造。[3][4]1959年，张涵信毕业于清华大学工程力学研究生班。1960到1963年，张涵信师从郭永怀教授，进行研究生第二阶段（相当于现在的博士阶段）的学习和研究，并同时在清华大学任教，讲授流体力学等课程。[2][5]1964年，张涵信任清华大学工程力学系讲师。[2]1972年，张涵信从清华大学调至中国空气动力研究与发展中心工作。[4]1978年4月入伍，1979年6月加入中国共产党。[6]1980年以后，张涵信从事分离流动研究。[5]1990年，张涵信被授予中国人民解放军少将军衔。[4]1991年当选为中国科学院学部委员(院士)。[2]2021年10月1日，张涵信因病医治无效在北京逝世，享年85岁。[3]
1978年，张涵信获全国科学大会奖。1983年、1992年、1993年、1994年，张涵信获部委科技进步一等奖。1993年，张涵信获国家自然科学二等奖。1995年，张涵信获国家科技进步二等奖。[2]
早期经历
张涵信，1936年1月1日出生，江苏沛县人。[4]1953年毕业于徐州第一中学，[5]同年，张涵信考入清华大学，1957年，张涵信被选到中国科学院和清华大学合办的力学研究班[注1]深造。1958年，张涵信毕业于清华大学水利工程系。[3][4]1959年，张涵信毕业于清华大学工程力学研究生班。1960到1963年，张涵信师从郭永怀教授，进行研究生第二阶段（相当于现在的博士阶段）的学习和研究，并同时在清华大学任教，讲授流体力学等课程。[2][5]
工作经历
1964年，张涵信任清华大学工程力学系讲师。[2]1972年，张涵信从清华大学调至中国空气动力研究与发展中心工作。[4]1978年4月入伍，1979年6月加入中国共产党。[6]后来，张涵信历任第三机械工业部第六研究院风洞建设指挥部研究室副主任、中国空气动力研究与发展中心研究所副所长、计算空气动力学研究所主任、副总工程师、研究员。张涵信曾是中国力学学会第三、第四届理事、副理事长，中国空气动力学学会理事长。[2]
1980年以后，张涵信从事分离流动研究。他首先创立了判定三维定常分离流动的数学条件。[5]从1980年代起，张涵信开始了计算流体力学的研究。[5] 1990年，张涵信被授予中国人民解放军少将军衔。[4]1990年以后，张涵信进行了复杂流动的机理研究。[5]1991年当选为中国科学院学部委员(院士)。[2]
去世
2021年10月1日，张涵信因病医治无效在北京逝世，享年85岁。[3]
主要成就
张涵信创立了判定三维定常分离流动的数学条件，并依此证明，对于实际的三维分离流动，其分离线是一条极限流线，周围的极限流线向它收拢；只有三维流动用边界层方程来描述，其分离线才可能是极限流线的包络。张涵信的这项研究，解决了学术界争论多年的“分离线是极限流线还是包络”的问题。张涵信还在理论上指出，如果反过来，极限流线收扰，并不意味着流动一定是分离。在以上研究基础上，张涵信进一步发现了分离线上存在鞍点、结点交替分布的拓扑规律，并在理论上证明分离线存在鞍点起始、正常点起始和鞍、结点组合起始的三种形态。大量的实验和数值模拟结果证实了张涵信的理论结果。这项研究，获得了国家自然科学二等奖。[5]
张涵信从物理构思出发，创立了求解气动方程的混合反扩散差分方法及无波动、无自由参数、具有耗散性（NND）的差分格式，在此基础上，张涵信率领其研究集体，先后为航空航天飞行器研制了大量气动力、热和烧蚀、侵蚀计算软件，为飞机、战术导弹和再入弹头的气动设计建立了三大软件系统，为此他先后获得了四次国防科工委科技进步一等奖和国家科技进步二等奖。NND计算方法提出后，引起了国内外的广泛重视，大量论文引用NND方法求解各种气动问题。[5]
张涵信发现旋涡沿其轴线运动时，其横截面流态存在Hopf分叉演变规律，并从理论上证明，轴向速度为亚声速和超声速的旋涡，其横向流的流态与压力关系有本质的区别。张涵信研究了复杂分离流动横向流的拓扑结构，发现了多条横向流的拓扑规律。对于细长体有攻角的绕流，他从结构稳定性理论和非线性动力学理论出发，结合数值模拟，深入揭示了细长体背风区流态由对称流到非对称流，到周期振荡流，再到具有混沌特征流态的转换机理，他还发现，由周期流到混沌流的转变，不完全是准周期道路，而带有倍周期的亚谐分叉特征。[5]
张涵信曾用摄动法成功解决了高超声速绕流及其熵层问题，提出传热、烧蚀和气动力耦合计算方法，建立了三维分离流动的判则、流动稳定性理论、旋涡沿轴向运动和演化发展的分叉理论、流动的拓扑分析理论，发展了与物理分析相结合的计算空气动力学体系，研究出从连续流到稀薄流的统一算法，负责为再入飞行器研制了大量气动力计算软件，为航天器设计和试验作出重要贡献。[2]
人才培养
张涵信提出“创新是灵魂，应用是归宿”的学术思想。[3]张涵信把许多经理用以培养学生，他首先向中国空气动力研究与发展中心建议成立研究生部，培养硕士和博士。1984到1985年，张涵信几乎每年用半年的时间在南京航空航天大学、国防科学技术大学讲课。1985年后，张涵信先后到清华大学、北京大学、中国科学技术大学、浙江大学、西北工业大学、南京航空航天大学等院校讲学，吸引很多学生做他的研究生。他亲自为研究生上课，号召学生“我爱吾师，我更爱声震”，要求学生有敢想敢干的创新精神。自1986年以来，先后培养了邓小刚、沈清、叶友达等26名博士，30多名硕士，这些学生大都成为气动力学与计算空气力学研究领域的骨干力量。[4]
部分论文
论文标题作者期刊名年份卷号期号页码ISSN合成湍流对空腔流动RANS-LES混合模拟结果的影响[13]郭启龙, 李辰, 刘朋欣, 孙东, 张涵信空气动力学学报2020第38卷第5期P980-9880258-1825基于旋转爆震三维流场结构分析的计算模型对比研究[14]刘朋欣, 郭启龙, 赵炜, 李辰, 李沁, 张涵信推进技术202041第12期P2757-27651001-4055近空间高超声速飞行器气动特性研究的若干关键问题1)[15]叶友达, 张涵信, 蒋勤学, 张现峰力学学报2018第50卷第6期P1292-13100459-1879有关近空间高超声速飞行器边界层转捩和湍流的两个问题[16]周恒, 张涵信空气动力学学报2017第35卷第2期P151-1550258-1825基于映射函数的中心型三阶格式[17]刘朋欣, 李沁, 张涵信空气动力学学报2017第35卷第1期P71-770258-1825中国CFD史[18]张树海, 李沁, 张来平, 张涵信空气动力学学报2016第34卷第2期P157-1740258-1825关于CFD高精度保真的数值模拟研究[19]张涵信空气动力学学报2016第34卷第1期P1-40258-1825空气动力学的新问题[20]周恒, 张涵信中国科学(物理学·力学·天文学)2015第45卷第10期P109-1131674-7275高阶精度DG/FV混合方法在二维粘性流动模拟中的推广[21]李明, 刘伟, 张来平, 张涵信空气动力学学报2015第33卷第1期P17-24，300258-1825再入飞行器俯仰动态失稳的分叉理论与计算分析[22]袁先旭, 陈琦, 何琨, 谢昱飞, 张涵信空气动力学学报2015第33卷第2期P162-1690258-1825含转动非平衡效应BOLTZMANN模型方程统一算法与跨流域绕流问题模拟研究[23]李志辉, 吴俊林, 蒋新宇, 张涵信空气动力学学报2014-第2期P137-1450258-1825基于非结构/混合网格的高阶精度格式研究进展[24]张来平, 贺立新, 刘伟, 李明, 张涵信力学进展2013第43卷第2期P202-2361000-0992超声速钝锥三维分离条件的数值分析[25]李沁, 张涵信空气动力学学报2013-第6期P685-6910258-1825动网格生成技术及非定常计算方法进展综述[26]张来平, 邓小刚, 张涵信力学进展2010第40卷第4期P424-4471000-0992关于CFD验证确认中的不确定度和真值估算[27]张涵信, 查俊空气动力学学报2010-第1期P39-450258-1825关于CFD验证确认中的不确定度和真值估算[27]张涵信, 查俊空气动力学学报2010-第1期P39-450258-1825
社会任职
人物评价
张涵信是中国计算流体力学开创者和奠基人之一，长期致力于结合物理分析的计算流体力学理论和应用研究，提出“创新是灵魂，应用是归宿”的学术思想，原创NND、ENN系列差分格式，首创三维流动分离拓扑结构理论，建立飞行器动稳定性理论，解决航空航天飞行器气动力、热、烧蚀和侵蚀等诸多关键气动难题，为中国航空航天事业作出突出贡献。（光明网评）[31]
为了解决我国再入弹头气动防热问题，他开拓了“弹头防热、烧蚀和气动力耦合计算”领域并提出了耦合计算方法，建立了耦合计算软件系统，为我国弹头防热设计作出了贡献。（中国力学学会评）[5]
张涵信先生一直致力于航空航天气动力学的研究。他在流动的物理分析，在计算方法、流动分离与流场拓扑结构、飞行动态稳定与控制、计算和实验的不确定度和验证确认，以及地面实验等领域获得了丰硕的成果。（科学出版社评）[4]
张涵信主要从事流体力学、计算空气动力学研究，为我国计算流体力学发展作出了重要贡献。他长期致力于结合物理分析的流体力学理论与应用研究，原创NND、ENN系列差分格式，首创三维流动分离拓扑结构理论，建立飞行器动稳定性理论，倡导和推动组建计算空气动力研究所、国家CFD实验室、空气动力学国家重点实验室等机构平台，为我国培养了一大批空气动力学领域优秀人才。（新京报评）[1]
部分书籍
获得荣誉
参考资料[2][30]
参考资料 31
- 回望2021 | 28位院士逝世 — 新京报
- 张涵信 — 中国空气动力研究与发展中心
- 缅怀！张涵信院士逝世 — 光明日报
- 悼念!流体力学家张涵信院士逝世 — 腾讯网
- 张涵信院士 — 力学学会
- 张涵信同志逝世 — 百家号
- 非线性物理分析及飞行器的动态运动问题 第二版 — 超星发现
- 非线性物理分析及飞行器的动态运动问题 — 超星发现
- 高速飞行器耦合失稳分析及应用 — 超星发现
- 分离流与旋涡运动的结构分析 — 超星发现
- 计算流体力学 差分方法的原理和应用 — 超星发现
- 分离流与旋涡运动的结构分析 — 超星发现
- 参考 13
- 参考 14
- 参考 15
- 参考 16
- 参考 17
- 参考 18
- 参考 19
- 参考 20
- 参考 21
- 参考 22
- 参考 23
- 参考 24
- 参考 25
- 参考 26
- 参考 27
- 张涵信院士受聘北京大学兼职教授 — 北京大学工学院
- 第8届国际计算流体动力学会议 — 中国空气动力研究与发展中心
- 张涵信 — 中国大百科全书
- 缅怀!张涵信院士逝世 — 百家号
注释
- 钱学森倡导成立的