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钟万勰:合计力学里的“爱国大义”—往事—迷信网

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内容摘要:作者:吴琳 吕东光 源头:黝黑日报 宣告光阴:2020/8/3 9:07:16

作者:吴琳 吕东光 源头:黝黑日报 宣告光阴:2020/8/3 9:07:16 抉择字号:小 中 大
钟万勰:合计力学里的爱国大义“爱国大义”

 

学人小传

钟万勰,工程力学与合计力学专家,钟万中国合计力学睁开的勰合学里信网奠基人之一。1934年生于上海,计力1956年结业于上海同济大学桥梁与隧道业余,事迷同年调配到中国迷信院力学钻研所使命。爱国大义1962年调入大连工学院(现大连理工大学),钟万使命至今。勰合学里信网1993年落选中国迷信院院士。计力曾经任中国迷信院技术迷信部副主任、事迷中国力学学会副理事长、爱国大义教育部科技委员会委员、钟万中国力学学会合计力学业余委员会首任主任委员,勰合学里信网第一至第四届国内合计力学协会常务理事与实施理事。计力现为国内合计力学协会执委会声誉委员,事迷英国威尔士卡迪夫大学声誉教授。

钟万勰多少十年来自动于工程力学与合计力学钻研,对于典型弹性力学妄想力学合成有严正增长,建树“离散辛数学”措施;缔造了详尽积分法,合计妄想力学与最优操作的模拟关连,参演化变分道理等,组成为了钟万勰合计力学学术脑子系统。他为我国修筑首艘核潜艇拟订了“潜艇耐压壳强度”的妄想尺度,曾经主持实现多个严正妄想工程合计合成名目,“群论在妄想合成中的运用”等运使劲学妄想合成合计实际,在刷新凋谢早期,为处置国家严正工程关键下场作出紧张贡献。研制出大批具备先历水平的妄想合成集成挨次软件,至今普遍效率于社会经济各规模,取患上清晰经济效益。其钻研下场1991年、2010年两次荣获国家做作迷信二等奖。2011年获ICCES毕天生就奖。1998获国内合计力学协会FELLOW奖,2001年获何梁何利迷信与技术后退奖以及“天下圭表尺度教师”称谓,已经宣告论文300余篇,出书《合计妄想力学与最优操作》《弹性力学求解新系统》《参演化变分道理及其在工程中的运用》等中英文专著。

2020年5月23日,见到钟万勰院士时,这位86岁高龄的老人正在忙着著书立说,他的《辛数学及其工程运用》被征订为航空宇航迷信与技术课本出书工程妄想“十三五”课本名目。对于强人哺育,钟万勰始终格外看重,要不是疫情耽误,他还会一如既往地坚持给学生上课。

首 创

“离散辛数学”是钟万勰对于天下合计力学的贡献,更是中国合计力学跻降生界的“国之重器”。它突破了由数学巨匠圣维南提出、由力学巨匠铁木辛柯总结进去的弹性力学“半逆法”,即圣维南下场“对于法”的传统约束,建树了高效、精准、利便的合计力学妄想合成系统。这一妄想合成合计零星普遍适用于土木修筑、航空航天、电子通讯、高铁、海上采油、核电开拓、机械制作、交通运输等泛滥规模,均取患上清晰的经济效益。

更使人敬仰的是,1996年,钟万勰带着他的“离散辛数学”去斯坦福大学力学所讲学。斯坦福大学是铁木辛柯的“老窝”,概况的学生都是威信人物。陈说会上,钟万勰刚讲多少句话,就有人举手提出质疑,但陈说停止时,底下反而不人疑难,他们纷纭展现:“弹性力学还可能这样改善!”之后,便是一阵持久不断的冷落掌声。

“外国人在这个规模做了这么多年的庄,咱们中国人也该占有一席之地了!”钟万勰孤洼地说。

为甚么钟万勰的“离散辛数学”能令泛滥天下合计力学大咖如斯敬仰?能有如斯怪异之运用成果?

首先,钟万勰罗致了盛行百余年的天下典型力学哈密尔顿系统,深入剖析了德国大数学家赫尔曼·韦尔1939年针对于力学合成提出的辛数学意见。在此根基上,他建树了“离散”有限元变分的妄想力学合成方式,组成为了代数求解的“离散辛多少多”措施。而哈密尔顿系统是用重大的微分辛多少多妨碍差分求解,着实际流利难明,极其不适宜实际运用。

其次,“离散辛数学”是钟万勰近40年退让的血汗结晶。在此时期,他建树了别具一格的合计力学实际:“群论在妄想力学中的运用”“极限合成中新上、下限度理”“参演化变分道理”“详尽积分法”等。“离散辛数学”的降生,标志着钟万勰学术脑子系统的组成。

最后,经由“离散辛数学”,钟万勰建树了却构力学与最优操作之间的模拟关连。这一关键关键点的买通,实现为了却构力学以及能源学合成相互贯串,力学各学科之间的交织以及融会,更正了国内合计力学界不断以为的“能源学能量与差分‘保辛’相矛盾”,即“保辛”则不能能量守恒、能量守恒就不能“保辛”的过错意见,为能源学操作实际睁开作出紧张贡献。

1993年,《合计妄想力学与最优操作》出书;1995年,《弹性力学求解新系统》出书——这是钟万勰一生40余部著述中最有份量的两部。《弹性力学求解新系统》出书时,钱学森为此写来贺信:“是您使弹性力学的工程合计系统顺应了电子合计机时期的要求,真是立了大功!”美国工程院院士卞学鐄教授称他的弹性力学新系统是初创。

《弹性力学求解新系统》获首届中国工程院光华工程科技奖一等奖。1993年,钟万勰落选为中国迷信院院士。

“离散辛数学”展现了钟万勰“不惟洋是尊”的治学脑子,“行成于思毁于随,要敢闯!”其后,他追根溯源,把这一缔造返璞归真到“祖冲之措施论”上,发挥光大中华传统横蛮,并谆谆教育将“祖冲之措施论”传抵达广漠学生之中。

奋 斗

钱伟长慧眼识珠,钟万勰大学结业后被“点名”要进了中国迷信院,他也在名家的磨炼中快捷妨碍。

钟万勰没留过学,但他知道英语、俄语,全凭自学。

钟万勰学习的耐劳劲头,有目共睹。食堂买饭排队在看书,患病被怀疑是癌症住院时期在看书,照料患病的妻子时在看书,候机、等船在看书,致使“文革”时期开大会,他也拿着一本量子力学的英文书在底下看。

钟万勰的勤学肉体与从小的家庭熏陶无关。1934年,他降生于上海,父亲钟兆琳是上海交通大学驰名教授,我国机电学的独创人。

钟兆琳是一位有风骨、无意令的迷信家,曾经为抵抗日自己愤然告退。钟万勰身上所具备的强烈的夷易近族季候,秉持了先父之志。

钟万勰小学、中学就读于上海南洋圭表尺度学校。1952年,他考入同济大学桥梁与隧道工程业余。大学时期,钟万勰就展现出过人的数学先天以及博学多闻的自学能耐。

“那个时候,这点内容根基吃不饱。”钟万勰自学了《柯氏微积分学》、库朗—希尔伯特《数学物理措施》、斯米尔诺夫低等数学教程。“胡—鹫津”变分道理的缔造人胡海昌院士曾经讲过:“钟万勰的数学比我好。”可见,钟万勰的数学水平之高。

结业前夜,钟万勰撰写了两篇颇有见识的论文,其中《各向异性平面弹性的打仗下场》由同济大学校长李国豪推选给天下力学学会建树大会。中国迷信院力学所副短处钱伟长看到文章后说:“钟万勰你来给我当助教,你把力学学懂了。”

就这样,1956年,钟万勰大学一结业就并吞中国迷信院。1959年,短处钱学森派他到中国科技大学负责实际力学的主讲教师。刚结业,就被中国迷信界顶尖人物“二钱”看重,钟万勰迎来了人生的高光光阴。

这段时期的钟万勰博学多闻,眼界大开,他浏览了朗道—栗弗西兹《实际物理学》驰名的“群展现论”以及其余对于“群论在物理中的运用”等著述,罗致了1960年美国迷信家克拉夫以及英国迷信家辛克维奇“用能量法处置数值下场”的数值合成“有限元法”,融汇了钱学森、钱伟长、钱令希、胡海昌等中国迷信家的种种脑子,这些为其日后的学术妨碍奠基了坚贞根基。

也正是在这这段时期,钟万勰对于传统力学实际发生了质疑。为突破它,他退让了近40年。

不 挠

迷惑,在中国迷信院使命不久,“反右”行动开始了,钟万勰蒙受“侵略”。出于珍惜呵护强人,部份向导胡海昌向当时的学部委员钱令希推选了钟万勰。

钱令希爱才心切。就这样,1962年,28岁的钟万勰在人生最富缔造力以及拼搏力的黄金光阴,并吞了大连工学院(大连理工大学前身)。

钟万勰回顾,那是1962年9月的一天清晨,他乘坐火车并吞大连,空气清新,真是个难以淡忘的光阴。钱令希居然一大早就亲自到车站来接他,并为他在大连的新生涯布置好了所有。

由于受到钱令希的“庇佑”,钟万勰可能全身心投入科研使命之中。“我取患了自退出使命以来发挥能耐的最佳机缘。”而且每一周末,钟万勰都是钱家的“座上客”。钟万勰不光从生涯上体味到了钱令希对于他置若罔闻的体贴,而且在与钱令希的交谈中,钟万勰更深入感受到钱令希心中怀有的富强国家的科技立异妄图。

使命在肩,更需躬身勠力前行。作为使命助手的钟万勰,在钱令希的科研倾向指引下,两人“珠联璧合”,于1963年宣告《论妄想极限合成并建议一个艰深变分道理》一文。这篇文章之以是引起强烈反映,一是由于其所钻研的极限承载能耐由弹性力学睁开到塑性力学,浏览下场加倍重大,二是由于拓展了独具特色的艰深变分道理。

其后,钟万勰才知道,“在最后妨碍艰深变分道理钻研的时候,钱学生已经接受了国家修筑核潜艇的使命”。1965年先后,大连工学院正式承接核潜艇耐压壳的钻研使命,并建树实际与试验两个钻研组。钟万勰负责实际组组长。

基于前期扎实的实际根基,钟万勰很快就找到了却合壳体失稳的倒霉方式。试验组也验证了这一实际服从。在取患上下场的那一天,钟万勰欢喜患上三步并作两步跑到楼上,向钱令希陈说。钱令希颇为欢喜地连说:“交卷了,交卷了!”

公平钻研陈说借助手编挨次在真空管式电子合计机上算出数值服从,并妨碍钻研下场的开始整理时,“文革”开始了。其后,钟万勰还能将自己反锁在办公室或者图书馆里,不断钻研。可是其后,在一片“造反有理”的声浪中,钻研不光无奈不断,他总体也屡受侵略。

由于核潜艇钻研需要,钟万勰在蹲“牛棚”时,凭仗小时候与父亲下围棋练就的“复盘”本领,在不任何质料辅助的情景下,全凭“脑壳瓜”把“核潜艇耐压壳体锥柱散漫壳体晃动性妄想”默写在了一叠废纸上,在“放风”时交给钱令希,确保我国第一艘核潜艇乐成潜水。而这一下场不断以来成为我国核潜艇耐压壳妄想以及合计的尺度,并取患上天下迷信大会奖以及国家做作迷信奖。

创 新

20世纪70年月,中国的合计力学根基上是一片空缺。当时的大连工学院,以钱令希院士为代表的力学使命者身怀报国之志,深感由于合计机的泛起,国内力学界会爆发变更。

“要处事必需有强人”,为此,钱令希不光顶住压力调进了钟万勰,而且在此时期还调进了一批所谓“降生欠好”的青年才俊。1972年,趁政治行动稍有松缓之机,思考到上海有2台可能运用自动化语言的合计机,于是,钱令希向工宣队建议开门办学,建树“上海小分队”,睁开我国合计力学。

从1972年到1973年,这支先后由十多少总体组成的“上海小分队”干出了一番“轰轰烈烈”的使命。“上海小分队”主要推广土木妄想合计合成挨次,这种挨次妄想,合计量浩荡,从前都是手工合计,耗时长。若何将合计机算法语言用到力学合成上,当时国内不任何书籍刊物可查,挨次全靠自己开拓。林家浩教授回顾:“钟万勰看着外国那些天书同样的工具,他就能把它一条一条、一点一点转化成为力学的语言,编出了自动化语言的挨次,开拓出JIGFEX(妄想合成)合计挨次软件,到20世纪80年月初,国内已经有多少百个工程用了咱们的软件。”

为开拓此挨次,“小分队”与上海市政工程妄想院、上海工业修筑工学院洽谈,收费辅助对于方处置工程妄想下场,惟独对于方提供天天2个小时的上机机时。对于方不光给以反对于,还提供了生涯住宿利便。

那时,“小分队”天天只能三更12点先后去合计机房排队上机,不论起风下雨,纵然雪埋脚踝,钟万勰也仍是去排队,致使发高烧也在编纂挨次,真是拿出了“豁进来”的“玩儿命”劲头。

当时的合计机内存颇为小,分说为48K以及192K字节。为处置如斯大批的合计,钟万勰缔造出“小马拉大车”的“事业”,“小分队”成员凭证钟万勰开拓妄想的挨次,针对于详细工程妨碍编纂。自此,这套合计机软件开拓零星处置了大批实际工程下场,上海电视塔便是其中的乐成案例。

上海电视塔吊装当天,数不胜数的上海市夷易近前来围不雅。“上海小分队”也由此名声大噪,“小分队”驻地、钟万勰的家都被纷至沓来的“取经”人挤满。钟万勰他们不光把挨次无偿奉送,还在上海迷信礼堂举行多场培训班。

一光阴,大连工学院合计力学在国内快捷“蹿红”,睁开势头所向无敌。

时任上海市政妄想院合计组组长的胡云程工程师回顾:“我运用钟万勰妄想的挨次零星处置了当时市政妄想院久攻不下的一个桥梁工程中4个钢箱梁的‘合龙’下场。钟院士真的不重大,他自称是‘土八路’,着实,他不光尽头智慧,而且尚有超于艰深人的自动。钟院士是真正有学识的,以是对于我的影响很大。”

深究这套软件开拓零星的“怪异”之处,关键在于钟万勰将天下驰名的实际物理“群展现论”脑子运用到妄想力学合计之中,而且波及大批高深的数学知识。钟万勰缔造了这套挨次的“源代码”。大连交通大学退休教授吴昌华回顾:“我就用钟万勰JEGFEX挨次算齿轮,从前的合计机不硬盘,用纸带机靠内存来解题,我算的齿轮有14个齿,28个对于称轴,凭证群论实际,惟独对于二十八分之一的面积概况体积妨碍散漫、求解,下场就全副处置了,以是我知道它的怪异之处,功能过高了。”

零打碎敲,钟万勰将JEGFEX零星不断美满,开拓出简洁版的DDJ零星、妄想优化挨次(DDDU)等多种专用挨次,在国内修筑规模首先实现为了作业软件、施工图绘制一条龙的CAD软件开拓。这些钻研下场为刷新凋谢后百废待兴的经济建树,以及国防工程的更新换代处置了一系列严正难题。

1978年,天下迷信大会乐成召开。大连工学院力学系有4个名目受到大会处分。其中,钟万勰在《潜水耐压的锥柱散漫壳的强度以及晃动性》《群论在妄想力学中的运用》《大型汽轮发机电基座的妄想与钻研》等三个名目中都发挥了至关紧张的熏染。

启 发

由于大连工学院的不懈自动,增长了我国合计力学的睁开,并自动走向天下,耽倾向异。1984年,中国合计力学协会正式建树。钟万勰被推选为该协会的第一、第二届主任委员。

1986年,中国作为建议国之一的天下合计力学协会在美国建树。钟万勰受教育部指派,率团出席建树大会,并被推选为该大会的常务理事。在不断六次大会上,他都宣告了紧张的学术陈说,成为中国合计力学界在国内上的代表性人物。

钟万勰心田深处有种强烈的夷易近族自信感。20世纪80年月,我国开拓渤海煤油,修筑海上煤油平台。当时的平台妄想,中国人自己还不会,外洋有软件却不卖,要中国花钱,他们之古人给合计,而且还夹带着不同理的附加条件。

为此,钟万勰机关团队仅用一年半光阴,就把这套妄想妄想合计挨次给弄了进去。中海油派了一辆小面包车,拉着打印进去的合计服从,从塘沽开到北京,钟万勰需要把外国的这些合计服从逐个算进去。

这便是难不倒的钟万勰团队,《中国日报》等国内多家报纸头版头条报道了这件事,外方最后只好循分守己以及中方妨碍相助。

20世纪80年月初,天下银行机关贷款,投资中国经济社会建树,其中,投资建树的工业装备妄想合成国家重点试验室,规画依靠于大连理工大学力学系。而对于此妨碍先天魔难、资历评估的辩说会,都是由钟万勰作为辩说人实现的,而且收到精采下场。

以此为平台,钟万勰与外洋同行妨碍了普遍的学术交流。他每一每一在国内团聚上做目的陈说或者出任主席、副主席,也曾经三度访美,应邀在多少十所国内顶尖大学做学术陈说,还与英国卡迪夫大学建树了友好相助关连,被英国威尔士大学以及香港大学付与声誉教授称谓,并于1997年被天下合计力学大会付与院士奖。

一次访欧交流中,正值海湾清静爆发。钟万勰发现,美国的“smart bomb(智慧的炸弹)”激光制导,精准侵略,杀伤力极强,而且,“美国的学界猛讲能源学与操作。这套工具,我可是内行内行啊”。

于是归国后,钟万勰会集钻研操作下场,“咱们中国确定要把这套工具搞下来”。

凭仗近40年的学术积攒以及实际探究,钟万勰再次回到典型力学哈密尔顿系统。此时,他有一种彻悟之感。中华横蛮“一阴一阳之谓道”的深入意蕴,法国数学巨匠庞加莱的名言“数学可能用一套语言把两个残缺差距规模的工具放到一起”,都给了他重大的开辟。

于是,“离散辛数学”系统降生了。

经由“离散辛数学”建树妄想力学与最优操作的模拟关连,组成为了我国自己的操作实际,即鲁棒操作H∞实际,并出书《形态空间操作实际与合计》一书。钟万勰团队开拓出最优操作零星妄想与仿真工具箱PIMCSD Toolbox。这套软件零星对于机械人快捷迅速操作、制导刀兵的精确侵略以及拦阻、卫星编队队形的重构以及飞机着落整编等,对于国家经济建树睁开,都在发挥以及势必发挥紧张熏染。

“有人说我的‘最优操作’以及外国人纷比方样,我为甚么要以及外国人同样?我做进去的就好使!”“无意分内国人搞的那套土措施不可,咱们都把他们甩在前面了。”之后,钟万勰经由强人哺育,不断将最优操作钻研上来。“2000年之后,不断到2010年,我花了很鼎实力到航天部份推广咱们的合计力学与最优操作,我把挨次零星都送给他们,愿望航天部份确定要关注。”老学生身怀爱国大义,惓惓之心使人动容。

无 悔

钟万勰给众人的印象是,人很谦厚,不架子。他做学识也很着实,“合计力学尽管打仗面很广,但它的熏染便是辅助,工程都是你们的工程,咱们辅助你可能做这个做那个,就起这个熏染。”可是,便是这个“辅助熏染”却至关紧张。

20世纪90年月,三峡工程举世瞩目,其中一个紧张的升船机工程,在妄想妄想实现后,交给钟万勰魔难。钟万勰看完图纸后,直言“这可能出下场”。

升船机提升109米之后,妄想晃动性方面存在下场。一条客船,多则好多少百人,一旦倾覆,服从不胜想象。于是,钟万勰写信给三峡工程技术总负责人张光斗院士以及潘家铮院士。

不久,三峡水利办召开破费团聚,钟万勰作为大连理工大学代表出席。会上,钟万勰把他的想法讲了进去。随后,中间无关向导知道有院士对于妄想提出意见,于是在升船机建树的批文上写道:不断钻研。

凑巧,在之后的升船机试验中,两次都爆发事变。而当再建妄想拿到钟万勰眼前时,他魔难后说“可能了”,这才投入建树。

至今,升船机清静运行。

钟万勰是一位迷信家,他总因此追赶天下前沿的相助心态以及必胜定夺看待科研,环抱科研处置周围的人以及事。以是,你总能感应他身上有一股激情以及劲头。

先进装备妄想与CAE软件开拓国家中间散漫工程钻研中间副主任陈飙松对于钟万勰颇为谢谢:“从2005到2007年,软件研发团队处于动乱时期,由于钟学生的不断鼓舞,咱们才不断坚持着,而且凭证钟学生JIGFEX妄想合计实际,并把它拓展成为SiPESC合计软件挨次集成平台。此集成平台如今已经运用到我国航天规模,搜罗‘神舟’系列载人飞船、‘天宫一号’的妄想以及良多型号的航天器的妄想。在核电方面,咱们也有了严正妨碍,特意是为‘华龙一号’处置了核反映堆推力轴承合计下场。”

自从并吞大连理工大学,钟万勰夫妇二人就两地分居,至今已经40余年。其后,惟独有回他乡上海的机缘,学校就会为他提供、缔造种种利条子件。可是,钟万勰二心扑在合计力学事业上,把为他提供这片瘠田的大连理工大学看成第二他乡。

心兹念兹,钟万勰用“正其义不谋其利,明其道不计其功”来形貌自己迷信人生的谋求田地,用“衣带渐宽终不悔,为伊消患上人干瘦”来表白他献身迷信事业的无怨无悔。

(作者:吴琳,本报驻大连记者站记者;吕东光,大连理工大学党委张扬部往事中间记者。)

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