自1962年以来，一直从事计算数学、计算力学和软件工程方法及其工程应用研究。

（1）1963年独立构造了三角形和矩形组合网格的应力平衡格式，并与王荩贤合作提出了三角形、矩形有限单元；1964年春独立研制出三角形和矩形组合的第一个平面问题通用有限元程序；解决了刘家峡大坝等多个大型结构的应力分析问题。

（2）1972年开始有间隙、带摩擦弹性接触问题分析方法及其应用研究, 1973年首先揭示了有间隙、带摩擦接触体内的应力状态与加载路线的相关性；进而，基于增量理论给出了変分不等式表述；研发了逐步线性化算法与软件；解决了龚嘴大坝带缝运行等多个复杂接触结构的计算难题。

（3）上世纪八、九十年代，先后主持和参与主持研制了“通用有限元程序系统-FEPS”,“建筑工程设计软件包-BDP”,“有限元方法软件环境-SEFEM”等多个软件; 在此基础上,提出了一套研制科学和工程应用软件的软件工程方法, 包括算法自适应组织方法, 系统构造模式、软件开发规范等。

（4）1992年以来,通过指导四十多名硕-博士研究生，针对具有小周期构造和随机裂隙/节理和颗粒/空隙分布的非均质材料及其结构，建立了一类材料性能预测和结构分析的高阶多尺度方法及其有限元算法。2010年以来，针对微-纳米构件和微-纳米尺度下金属材料的力学行为，提出了一种将局部量子力学模型、分子动力学与连续介质力学模型相耦合的原子-连续关联模型和算法。

（5）从1978年春，破格获得招收研究生资格（当时仅是实习研究员）至今，已培养硕士生十多名，博士和博士后四十余名。基于有限元方法和通用有限元软件的研究，先后与他人合作，在水利电力、航空航天、机械制造、土木建筑等行业的研究设计院所，以及清华大学、西北工业大学等数十个单位，举办了“有限元方法、软件及其应用”的讲习班，为有限元方法在中国的发展和应用做出了贡献。1988-1995年，先后在科学院研究生院，南开大学、中山大学、中国力学会等院校，面向研究生、工程师讲授了 “软件工程方法”。

（6）1980年以来，先后为国家科委、基金委、水电部、住建部等部委的多个重大科技项目，例如国家科委的“CAD应用工程技术开发与应用示范”项目群，三峡工程等，提供了长期的科技咨询服务，呈交了三十余份科技咨询报告或建议。参与组织了多个关于科学与工程计算及其应用软件、科学数据库等领域的国际会议，例如世界‘CODATA-92’北京峰会、‘计算结构工程国际会议’等等；参与组织了从数字城市到智慧城市的大型系列国际和国内会议（已举办16次），出版会议文集多部。为推动我国重大工程和装备的技术创新，城市管理的信息化、数字化和智能化做出了贡献。

总计：先后主持和参与主持了多个“国家科技攻关”、“国家重点基础研究计划”，中国科学院重大项目，以及十多个国家自然科学基金项目；其中12个项目通过了部-院级鉴定或验收。培养硕士生十多名，博士和博士后四十余名。独立和合作发表论文250余篇；出版专著3本，参与主编文集多部，译著3本。呈交各类咨询和专题报告30余份。作为主要成员获得省-部级二等奖以上奖励12次，包括国家自然科学二等奖一次，部、院级一等奖各一次，4次为第一获奖人，5次为个人奖等。

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