力学动态”文摘,第51卷,第3期,2020年8月10日

 

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编者按:《力学动态》文摘由江苏省力学学会 、河海大学力学与材料学院主办每月10日和25日发送,免费订阅、自由退订。欢迎发布信息、交流体会、共享经验

                 


本期目录:

     新闻报道     

     国家自然科学基金委员会信息科学部国家杰出青年科学基金项目和优秀青年科学基金项目评审会议召开

     中国计算力学大会2020(CCCM2020)延迟通知

     2020-08-03国家科学技术奖励工作办公室公告第96号

     学术会议        

      关于举办“第五届空天动力联合会议、第五届空天推进技术展会暨第五届中国空天动力创新创业大赛”系列活动的通知

      招生招聘   

      Doctoral Programme in “Mathematical Analysis, Modelling, and Applications” at SISSA, Trieste, Italy

      Post-doctoral position at Purdue University in computational modeling of bioinspired composite materials for real applications

    学术期刊 

    《计算力学学报》

   部分期刊近期目录
    网络精华  

    充分释放科研人员创新活力(创新谈)

    钟万勰:计算力学里的“爱国大义”

   友情链接

    

 

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新闻报道

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国家自然科学基金委员会信息科学部国家杰出青年科学基金项目和优秀青年科学基金项目评审会议召开

(摘自国家自然科学基金委员会网站)

 

2020年7月29日和7月31日,国家自然科学基金委员会(以下简称自然科学基金委)信息科学部在北京分别召开国家杰出青年科学基金项目和优秀青年科学基金项目评审会议,此次评审会采取线上答辩和线下评审相结合的方式进行。自然科学基金委党组成员、副主任陆建华院士和信息科学部主任郝跃院士出席会议,信息科学部常务副主任张兆田研究员主持开幕式。自然科学基金委监督委员会驻会监督工作组宣讲了评审工作纪律,并对驻会监督工作进行了说明。

陆建华副主任在致辞中指出,国家杰出青年科学基金项目是为了促进科研人员的成长,培养优秀的学术带头人。在评审导向上,要贯彻落实习总书记关于基础研究的重要指示精神。科学基金深化改革强调以科学问题为导向,抓根本、抓本质,评审中要重点考察负责人对科学问题抓得准不准、解决问题的能力强不强。希望评审专家做好裁判,优中选优,精细入微,辨别出实质贡献与前沿方向。

陆建华副主任强调,优秀青年科学基金项目的评审尤为重要,要帮助年轻学者树立正确的学术观,反“四唯”,希望评审专家能以独到眼光指引青年学者的学术道路、以卓越智慧遴选优秀的青年学者、以博大爱心帮助迷失于空泛研究的青年学者。

信息科学部郝跃主任在讲话中指出,国家杰出青年科学基金项目对国家在基础和应用领域发现人才、提携人才起到了重要作用,当前我国-关键核心技术“卡脖子”问题十分突出,其中信息领域占了大部分,希望评审专家能够严格把关,为信息领域未来发展选出好苗子。郝跃主任强调了优秀青年科学基金项目的遴选要求,并指出新冠疫情发生以来,国际形势发生巨大变化,我们要走自主创新的道路,做好基金改革工作、共同促进信息领域的发展。

信息科学部张兆田常务副主任介绍了新时期科学基金资助导向以及国家杰出青年科学基金项目、优秀青年科学基金项目的定位和评审原则,强调了这两类的评审要点及评审工作要求,同时重申了评审工作纪律。

评审组专家在认真听取答辩候选项目汇报和讨论评议的基础上,投票遴选出43项国家杰出青年科学基金项目和90项优秀青年科学基金项目,顺利完成了信息科学部2020年度国家杰出青年科学基金项目和优秀青年科学基金项目评审会议的评审任务。

 

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中国计算力学大会2020(CCCM2020)延迟通知

(摘自中国力学学会网站)

 

由中国力学学会计算力学专业委员会主办的中国计算力学大会2020原定于2020年8月16日-19日在大连召开。受当前新冠肺炎疫情的影响,组委会综合考虑多方面的情况,决定推迟会议召开时间,新的会议时间将视疫情发展情况再行通知。由此给您带来的不便,望予谅解。网站投稿系统保持开通,欢迎继续投稿(http://www.cccm2020.org)。

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2020-08-03国家科学技术奖励工作办公室公告第96号

(摘自国家科学技术奖励办公室网站)

2020年度国家科学技术奖初评工作已经结束。根据《国家科学技术奖励条例实施细则》的规定,现将初评通过的46项国家自然科学奖项目、47项国家技术发明奖通用项目、133项国家科学技术进步奖通用项目,以及2019年度初评通过、因异议处理中止评审,现已调查处理完毕,按规则提交2020年度评审的国家技术发明奖通用项目1项和国家科学技术进步奖通用项目1项,在科技部网站(http://www.most.gov.cn)和我办网站(http://www.nosta.gov.cn)公布。专用项目另行公布。

 自初评通过项目公布之日起20日内,任何单位或者个人对公布项目和项目主要完成人、主要完成单位有异议的,可以以书面方式向我办提出,并提供必要的证明材料。为便于核实查证,确保客观公正处理异议,提出异议的单位或者个人应当表明真实身份,并提供有效联系方式。个人提出异议的,须写明本人真实姓名、工作单位、联系电话和详细地址,并亲笔签名;以单位名义提出异议的,须写明单位名称、联系人、联系电话和详细地址,由单位法定代表人签字并加盖本单位公章。我办按有关规定对异议提出者的相关信息予以保护。

 特此公告。

 联系方式:国家科学技术奖励工作办公室社会奖励处,北京市西城区三里河路54号,邮政编码100045。

附件:1.2020年度国家自然科学奖初评通过项目

附件:2.2020年度国家技术发明奖初评通过通用项目

附件:3.2020年度国家科学技术进步奖初评通过通用项目

附件:4.2019年度遗留项目

国家科学技术奖励工作办公室

2020年8月3日

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学术会议

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关于举办“第五届空天动力联合会议、第五届空天推进技术展会暨第五届中国空天动力创新创业大赛”系列活动的通知

 

 

各相关科研机构、学会及单位:

为深入贯彻落实《国家创新驱动发展战略纲要》,积极响应《中国科协 2020 年 服务科技经济融合发展行动方案》和“科创中国”建设科技经济融通平台等有关号召, 促进空天动力领域跨界交流与合作,中国科协航空发动机产学联合体、中国空天动力 联合会、中国航空学会、中国工程热物理学会、中国力学学会、中国空气动力学会、 中国复合材料学会、中国航天基金会、商务部投资促进事务局决定联合举办以“新发展、新需求、新机遇”为主题的“第五届空天动力联合会议、第五届空天推进技术展会及第五届中国空天动力创新创业大赛”系列活动,活动有关事项通知如下。

 一、 活动目标

该系列活动充分发挥中国科协航空发动机产学联合体的智力聚集优势,通过打造空天动力领域国际高端学术交流平台,举办空天推进技术领域展会和创新创业赛事等会、展、赛“三位一体”的系列活动,旨在建立空天推进技术领域学术交流与合作发展的新模式、新机制,激发创新活力,促进产学研深度融合与创新协同发展。

二、 组织机构

(一)主办单位

中国科协航空发动机产学联合体

中国空天动力联合会

中国航空学会

中国工程热物理学会

中国力学学会

中国空气动力学会

中国复合材料学会

中国航天基金会

商务部投资促进事务局

(二)承办单位

中国航天科工集团六院四十一所、北京理工大学宇航学院、南京航空航天大学能 源与动力学院、厦门大学航空航天学院、《推进技术》编辑部、高超声速冲压发动机 技术重点实验室、中国航空学会动力分会、清华大学航院航空航天创新技术(国家级) 国际联合研究中心、国翊创新科技(北京)有限公司、北京久久国际会展有限公司

(三)协办单位

北京动力机械研究所、北京海鹰科技情报研究所、北京航空航天大学能源与动力学院、北京航空航天大学宇航学院、北京航空航天学会、北京航天动力研究所、北京机电工程研究所、大连海事大学、大连理工大学航空航天学院、大连理工大学能源与动力学院、国防科技大学航天科学与工程学院高超中心、哈尔滨工程大学航天与建筑工程学院、哈尔滨工业大学能源科学与工程学院、海军航空大学、湖北航天化学技术 研究所、湖北航天技术研究院总体设计所、湖北三江航天江河化工科技有限公司、华中科技大学航空航天学院、江南机电设计研究所、昆明理工大学、黎明化工研究设计 院有限责任公司、南京理工大学空间推进技术研究所、上海海事大学、上海航天动力技术研究所、上海交通大学航空航天学院、上海交通大学机械与工程动力学院、上海空间推进研究所、沈阳航空航天大学航空发动机学院、沈阳航天新光集团有限公司、天津大学航天学院、天津大学化工学院、西安航天动力技术研究所、西安航天动力研究所、西安航天发动机有限公司、西安航天化学动力有限公司、西安航天信息研究所、 西安交通大学能源与动力工程学院、西安长峰机电研究所、西北工业大学动力与能源学院、西北工业大学航天学院、西安近代化学研究所、中国航天科工集团六院41所、中国科学技术大学近代力学系、中国科学院金属研究所、中国科学院力学所高温气体动力学国家重点实验室中国科学院上海有机化学研究所、中国空空导弹研究院、中国民航大学航空工程学院、中国民航大学适航学院、中航工业空气动力研究院、重庆大学航空航天学院、航空企业科协技术创新联盟、航空产业国际合作联盟

三、活动内容

(一)第五届空天动力联合会议第五届空天动力联合会议以中国航天第三专业信息网四十年学术交流活动为基础,不断推进管理创新和国际化运作,本次会议将设主论坛及并行专业论坛,汇集国内外空天动力领域资深专家学者,围绕航空燃气涡轮推进技术、冲压及组合推进技术、固体推进技术、液体推进技术、特种及新型推进技术、航空活塞发动机技术、发动机热管理技术、材料工艺与制造技术、含能燃料及推进剂技术、结构强度和可靠性技术、发动机内外流一体化技术、发动机控制技术、空天推进技术发展战略及前沿进展,深入探讨空天推进技术创新发展思路与途径,广泛推动国内外空天动力领域的深度交流与合作。为促进学术交流成果的推广,会议优秀论文推荐至《推进技术》(中国科协卓越计划期刊)、《航空动力学报》等 26 种科技期刊,同时遴选具有重要科研价值或工程应用价值的优秀成果,颁发《推进技术》奖励基金。

(二)第五届中国空天动力创新创业大赛 第五届中国空天动力创新创业大赛以“合作共赢 重启共生”为主题,发挥大企业的旗舰引领作用和中小微企业创新活跃的特点,发现航空航天动力领域创新创业的先进人物与成果,推动大中小微企业从以供应链协同演化向依托双创平台的深层次融合融通;与地方共建空天创新枢纽城市,联合各类创新主体,共建共享集政产学研用金于一体、创新要素供需双方直接对接的网络服务平台,推动空天产业双创平台向国际化、集群化、网络化生态健康发展。

(三)第五届空天推进技术展会为促进空天推进技术创新发展,推动科技成果转化与应用,为政府、企业、高校、科研院所搭建合作对接与交流洽谈平台,满足产、学、研、用各方面的需求,第五届空天推进技术展会将邀请国内外从事航空航天推进技术相关研究、制造和服务的单位展示、交流最新成果,为行业创新发展提供新的机遇。

四、活动时间及安排

(一)活动时间

2020 年 9 月 16-9 月 19 日

(二)活动安排

(二)承办单位

1、第一天:开幕式、大会主题报告会、第五届空天推进技术展会

2、第二天:并行分论坛、第五届空天推进技术展会

3、第三天:第五届中国空天动力创新创业大赛、第五届空天推进技术展会

五、活动联系方式

中国科协航空发动机产学联合体秘书处:

管 慧 010-68742947/18500388949

第五届空天动力联合会议:

曹 琛 010-88534654/15210693034

冯 帆 010-68375304/13241247669

第五届中国空天动力创新创业大赛:

刘 莹 18810009225

王晚琳18511578321

第五届空天推进技术展会:

王 媛 010-68190352/15810008548

戚嘉洳 18640245987

请各相关单位认真落实职责,积极组织人员参加本系列活动。

附件 1:第五届空天动力联合会议征文通知

附件 2:第五届中国空天动力创新创业大赛通知

附件 3:第五届空天推进技术展会招展通知

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招生招聘
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Doctoral Programme in “Mathematical Analysis, Modelling, and Applications” at SISSA, Trieste, Italy

 

The second deadline to apply for a PhD position in Mathematical Analysis, Modelling and Applications at SISSA (Scuola Internazionale Superiore di Studi Avanzati - www.sissa.it) is August 20, 2020 at noon (Rome time). There are 5 PhD grants available

A number of research activities are carried out within the SISSA mathLab group, ranging from numerical analysis to theoretical, computational and experimental mechanics. Visit our webpage: mathlab.sissa.it; samba.sissa.it.

SISSA Mathematics Area is highly ranked both at national and international level. Information about the PhD programme can be found at the AMMA PhD course webpage with further details available at this link.

The second session of the admission exams will be on September 10-11, 2020 with online written and oral examination. Follow this link to apply.

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Post-doctoral position at Purdue University in computational modeling of bioinspired composite materials for real applications

I have a postdoc position for a project involving the design of bioinspired composites for real applications. The goal of the project is to work with companies that are currently adopting this technology. The position is available immediately for a period of 6 months and may be renewed thereafter. Applications will be reviewed immediately and continue to be accepted until the positions are filled. Interested candidates should submit a CV, a cover letter describing their research experience and interests, and the names and email addresses of at least three references to Prof. Pablo Zavattieri (zavattie@purdue.edu).

The successful candidate will participate in the modeling aspects, which will require some programming and analysis. The successful candidate will fulfill the following requirements: (i) A Ph.D. in engineering, materials science or physics, (ii) experience in at least two of the following areas: finite elements, fracture models, composite modeling, experimental characterization, modeling of biological and biomimetic composites. (iii) programming experience (iv) excellent interpersonal skills and strong oral and written communication skills. The candidate should also be self-motivated, independent and willing to work in a multidisciplinary team. (v) More importantly, due to the current freezing in visas, it is important for the candidate to be already in the US.

For additional information, please contact Prof. Pablo D. Zavattieri (zavattie@purdue.edu).

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    学术期刊

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《计算力学学报》

2020年第4期

 

辛解析奇异元在动荷载作用下V型切口问题中的应用 A symplectic analytical singular element for V-notch problem under dynamic loading condition

 蔡智宇,姚伟岸

无腹筋RC悬臂梁抗剪强度及尺寸效应理论研究 Size effect theory on shear strength of RC cantilever beams without stirrups

 金浏,王涛,杜修力

基于扩展有限元的地质聚合物混凝土断裂过程研究 Investigation of fracture process in geopolymer concrete using the extended finite element method

 何胜豪,周华飞,谢子令

基于表面力模型的液滴冲击弹性基底SPH模拟 SPH simulation of liquid drops impact on elastic substrates based on a surface force model

 董祥伟,李静,黄小平,刘建林

一种激波稳定的对流-压力通量分裂格式 A new shock stable convection-pressure flux splitting scheme

 胡立军,吴世枫,赵昆磊

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部分期刊近期目录

工程力学

力学学报

应用数学力学

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网络 精华

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充分释放科研人员创新活力(创新谈)

(摘自人民日报)

 

  要释放更蓬勃的创新动能,还需要进一步为科研人员放权、减负、赋能

  前不久,广西推出了深化科技体制改革、推动科技创新的33条政策措施,针对企业创新创造不活跃、人才引不进留不住、科研人员积极性不高等问题,一系列举措中90%都是激励政策。比如:用人单位可自主确定高层次人才工资水平和分配形式,突破薪酬总量控制的“天花板”;明确绩效工资分配向关键科研岗位、创新团队和一线科研人才倾斜,合理提高科研人员的收入等。

  这份“干货”满满的政策文件如能顺利实施,将会激发科研人员创新活力,推动地方经济社会高质量发展。

  创新驱动的实质是人才驱动,人才是第一资源。只有拥有一流的创新人才,才能产生一流的创新成果。在建设世界科技强国的进程中,我们比以往任何时期都需要广纳天下英才,激发人才创新活力。

  近年来,我国不断深化科技体制改革,多部门联合实施“减轻科研人员负担七项行动”并取得阶段性成效。在项目评审、人才评价、机构评估等方面开展改革,建立以科技创新质量、贡献、绩效为导向的分类评价体系。国家重点研发计划不再将论文、专利、荣誉性头衔等情况作为申请项目的限制性条件;围绕科技计划项目、人才项目、职称评审等重点领域,大力破除“唯论文、唯职称、唯学历、唯奖项”现象……

  牢固树立以人为本的发展理念,坚持把人才作为支撑发展的第一资源,尊重人才和人才成长规律。想让科研人员把主要精力放在创新探索上,就要真正把人才的需求、成长放在第一位,多站在科研人员的角度来思考问题,为他们营造优良的科研生态环境。比如,充分尊重人才创新创造的价值,建立面向科研人员的合理激励机制,充分体现人才价值;树立正确的评价导向,考核评价注重质量、贡献、绩效,让各类人才人尽其用。

  让科研人员释放更多创新活力,必须把为人才减负松绑落到实处,赋予科研人员更多的自主权。一方面,继续深化科技体制改革,破除束缚科学家手脚的“繁文缛节”,将科研人员从“无穷的报表和审批”中解放出来,把更多时间和精力用在科研上;另一方面,通过体制、机制设计,引导和激励科研人员投身原创性基础研究和关键核心技术攻关,甘于寂寞,勇于奉献,追求卓越,产生更多原创成果。

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钟万勰:计算力学里的“爱国大义”

(摘自光明日报)

 

学人小传

钟万勰,工程力学与计算力学专家,中国计算力学发展的奠基人之一。1934年生于上海,1956年毕业于上海同济大学桥梁与隧道专业,同年分配到中国科学院力学研究所工作。1962年调入大连工学院(现大连理工大学),工作至今。1993年当选中国科学院院士。曾任中国科学院技术科学部副主任、中国力学学会副理事长、教育部科技委员委员、中国力学学会计算力学专业委员会首任主任委员,第一至第四届国际计算力学协会常务理事与执行理事。现为国际计算力学协会执委会荣誉委员,英国威尔士卡迪夫大学名誉教授。

钟万勰几十年来致力于工程力学与计算力学研究,对经典弹性力学结构力学分析有重大推进,创建“离散辛数学”方法;发明了精细积分法,计算结构力学与最优控制的模拟关系,参变量变分原理等,形成了钟万勰计算力学学术思想体系。他为我国建造首艘核潜艇制定了“潜艇耐压壳强度”的设计规范,曾主持完成多个重大结构工程计算分析项目,“群论在结构分析中的应用”等应用力学结构分析计算理论,在改革开放初期,为解决国家重大工程关键问题作出重要贡献。研制出大量具有先进水平的结构分析集成程序软件,至今广泛服务于社会经济各领域,取得显著经济效益。其研究成果1991年、2010年两次荣获国家自然科学二等奖。2011年获ICCES终身成就奖。1998获国际计算力学协会FELLOW奖,2001年获何梁何利科学与技术进步奖和“全国模范教师”称号,已发表论文300余篇,出版《计算结构力学与最优控制》《弹性力学求解新体系》《参变量变分原理及其在工程中的应用》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《辛数学及其工程应用》被征订为航空宇航科学与技术教材出版工程规划“十三五”教材项目。对于人才培养,钟万勰向来格外重视,要不是疫情耽搁,他还会一如既往地坚持给学生上课。

首 创

“离散辛数学”是钟万勰对世界计算力学的贡献,更是中国计算力学跻身世界的“国之重器”。它打破了由数学大师圣维南提出、由力学大师铁木辛柯总结出来的弹性力学“半逆法”,即圣维南问题“凑合法”的传统束缚,建立了高效、精准、便捷的计算力学结构分析体系。这一结构分析计算系统广泛适用于土木建筑、航空航天、电子通信、高铁、海上采油、核电开发、机械制造、交通运输等众多领域,均取得显著的经济效益。

更令人钦佩的是,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”,里面的弟子都是权威人物。报告会上,钟万勰刚讲几句话,就有人举手提出质疑,但报告结束时,底下反而没有人疑问,他们纷纷表示:“弹性力学还可以这样改进!”之后,就是一阵经久不息的热烈掌声。

“外国人在这个领域做了这么多年的庄,我们中国人也该占有一席之地了!”钟万勰骄傲地说。

为什么钟万勰的“离散辛数学”能令众多世界计算力学大咖如此钦佩?能有如此神奇之应用功效?

首先,钟万勰吸收了盛行百余年的世界经典力学哈密尔顿体系,深刻解析了德国大数学家赫尔曼·韦尔1939年针对力学分析提出的辛数学概念。在此基础上,他创立了“离散”有限元变分的结构力学分析方式,形成了代数求解的“离散辛几何”方法。而哈密尔顿体系是用复杂的微分辛几何进行差分求解,其理论艰涩难懂,极其不适宜实践应用。

其次,“离散辛数学”是钟万勰近40年奋斗的心血结晶。在此期间,他创立了独树一帜的计算力学理论:“群论在结构力学中的应用”“极限分析中新上、下限定理”“参变量变分原理”“精细积分法”等。“离散辛数学”的诞生,标志着钟万勰学术思想体系的形成。

最后,通过“离散辛数学”,钟万勰建立了结构力学与最优控制之间的模拟关系。这一关节点的打通,实现了结构力学和动力学分析相互贯通,力学各学科之间的交叉和融合,纠正了国际计算力学界一直认为的“动力学能量与差分‘保辛’相矛盾”,即“保辛”则不能能量守恒、能量守恒就不能“保辛”的错误认识,为动力学控制理论发展作出重要贡献。

1993年,《计算结构力学与最优控制》出版;1995年,《弹性力学求解新体系》出版——这是钟万勰一生40余部著作中最有分量的两部。《弹性力学求解新体系》出版时,钱学森为此写来贺信:“是您使弹性力学的工程计算体系适应了电子计算机时代的要求,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体系是首创。

《弹性力学求解新体系》获首届中国工程院光华工程科技奖一等奖。1993年,钟万勰当选为中国科学院院士

“离散辛数学”体现了钟万勰“不唯洋是尊”的治学思想,“行成于思毁于随,要敢闯!”后来,他追根溯源,把这一发明返璞归真到“祖冲之方法论”上,发扬光大中华传统文化,并循循善诱将“祖冲之方法论”传播到广大学生之中。

奋 斗

钱伟长慧眼识珠,钟万勰大学毕业后被“点名”要进了中国科学院,他也在名家的锤炼中迅速成长。

钟万勰没留过学,但他精通英语、俄语,全凭自学。

钟万勰学习的刻苦劲头,有目共睹。食堂买饭排队在看书,生病被怀疑是癌症住院期间在看书,照顾生病的妻子时在看书,候机、等船在看书,甚至“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。

钟万勰的好学精神与从小的家庭熏陶有关。1934年,他出身于上海,父亲钟兆琳是上海交通大学著名教授,我国电机学的创始人。

钟兆琳是一位有风骨、有气节的科学家,曾为抵制日本人愤然辞职。钟万勰身上所具有的强烈的民族气节,秉承了先父之志。

钟万勰小学、中学就读于上海南洋模范学校。1952年,他考入同济大学桥梁与隧道工程专业。大学期间,钟万勰就显示出过人的数学天赋以及博览群书的自学能力。

“那个时候,这点内容根本吃不饱。”钟万勰自学了《柯氏微积分学》、库朗—希尔伯特《数学物理方法》、斯米尔诺夫高等数学教程。“胡—鹫津”变分原理的发明人胡海昌院士曾讲过:“钟万勰的数学比我好。”可见,钟万勰的数学水平之高。

毕业前夕,钟万勰撰写了两篇颇有见地的论文,其中《各向异性平面弹性的接触问题》由同济大学校长李国豪推荐给全国力学学会成立大会。中国科学院力学所副所长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,钟万勰大学一毕业就来到中国科学院。1959年,所长钱学森派他到中国科技大学担任理论力学的主讲教师。刚毕业,就被中国科学界顶尖人物“二钱”看重,钟万勰迎来了人生的高光时刻。

这段时期的钟万勰博览群书,眼界大开,他阅读了朗道—栗弗西兹《理论物理学》著名的“群表示论”以及其他关于“群论在物理中的应用”等著作,吸收了1960年美国科学家克拉夫和英国科学家辛克维奇“用能量法解决数值问题”的数值分析“有限元法”,融汇了钱学森、钱伟长、钱令希、胡海昌等中国科学家的各种思想,这些为其日后的学术成长奠定了坚实基础。

也正是在这这段时期,钟万勰对传统力学理论产生了质疑。为突破它,他奋斗了近40年。

不 挠

可惜,在中国科学院工作不久,“反右”运动开始了,钟万勰遭受“冲击”。出于爱惜保护人才,部门领导胡海昌向当时的学部委员钱令希推荐了钟万勰。

钱令希爱才心切。就这样,1962年,28岁的钟万勰在人生最富创造力和拼搏力的黄金年华,来到了大连工学院(大连理工大学前身)。

钟万勰回忆,那是1962年9月的一天清晨,他乘坐火车来到大连,空气清新,真是个难以忘怀的时刻。钱令希竟然一大早就亲自到车站来接他,并为他在大连的新生活安排好了一切。

由于受到钱令希的“庇佑”,钟万勰可以全身心投入科研工作之中。“我获得了自参加工作以来发挥才能的最好机会。”而且每周末,钟万勰都是钱家的“座上客”。钟万勰不仅从生活上体会到了钱令希对他无微不至的关怀,而且在与钱令希的交谈中,钟万勰更深切感受到钱令希心中怀有的富强国家的科技创新梦想。

使命在肩,更需躬身勠力前行。作为工作助手的钟万勰,在钱令希的科研方向指引下,两人“珠联璧合”,于1963年发表《论结构极限分析并建议一个一般变分原理》一文。这篇文章之所以引起强烈反响,一是因为其所研究的极限承载能力由弹性力学发展到塑性力学,涉猎问题更为复杂,二是因为拓展了独具特色的一般变分原理。

后来,钟万勰才知道,“在最初进行一般变分原理研究的时候,钱先生已经接受了国家建造核潜艇的任务”。1965年前后,大连工学院正式承接核潜艇耐压壳的研究任务,并成立理论与实验两个研究组。钟万勰担任理论组组长。

基于前期扎实的理论基础,钟万勰很快就找到了结合壳体失稳的不利形式。实验组也验证了这一理论结果。在获得成果的那一天,钟万勰兴奋得三步并作两步跑到楼上,向钱令希汇报。钱令希非常高兴地连说:“交卷了,交卷了!”

正当研究报告借助手编程序在真空管式电子计算机上算出数值结果,并进行研究成果的初步整理时,“文革”开始了。起初,钟万勰还能将自己反锁在办公室或图书馆里,继续研究。可是后来,在一片“造反有理”的声浪中,研究不仅无法继续,他个人也屡受冲击。

由于核潜艇研究需要,钟万勰在蹲“牛棚”时,凭借小时候与父亲下围棋练就的“复盘”本领,在没有任何资料辅助的情况下,全凭“脑袋瓜”把“核潜艇耐压壳体锥柱结合壳体稳定性设计”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成功潜水。而这一成果一直以来成为我国核潜艇耐压壳设计和计算的规范,并获得全国科学大会奖和国家自然科学奖。

创 新

20世纪70年代,中国的计算力学基本上是一片空白。当时的大连工学院,以钱令希院士为代表的力学工作者身怀报国之志,深感由于计算机的出现,国际力学界会发生变化。

“要做事必须有人才”,为此,钱令希不仅顶住压力调进了钟万勰,而且在此期间还调进了一批所谓“出身不好”的青年才俊。1972年,趁政治运动稍有松缓之机,考虑到上海有2台可以应用自动化语言的计算机,于是,钱令希向工宣队建议开门办学,成立“上海小分队”,发展我国计算力学。

从1972年到1973年,这支先后由十几个人组成的“上海小分队”干出了一番“轰轰烈烈”的事情。“上海小分队”主要推广土木结构计算分析程序,这类程序设计,计算量浩大,以前都是手工计算,耗时长。如何将计算机算法语言用到力学分析上,当时国内没有任何书籍刊物可查,程序全靠自己开发。林家浩教授回忆:“钟万勰看着外国那些天书一样的东西,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程序,开发出JIGFEX(结构分析)计算程序软件,到20世纪80年代初,国内已经有几百个工程用了我们的软件。”

为开发此程序,“小分队”与上海市政工程设计院、上海工业建筑工学院洽谈,免费帮助对方解决工程设计问题,只要对方提供每天2个小时的上机机时。对方不仅给予支持,还提供了生活住宿方便。

那时,“小分队”每天只能半夜12点前后去计算机房排队上机,无论刮风下雨,即使雪埋脚踝,钟万勰也依旧去排队,甚至发高烧也在编辑程序,真是拿出了“豁出去”的“玩儿命”劲头。

当时的计算机内存非常小,分别为48K和192K字节。为解决如此大量的计算,钟万勰创造出“小马拉大车”的“奇迹”,“小分队”成员按照钟万勰开发设计的程序,针对具体工程进行编辑。自此,这套计算机软件开发系统解决了大量实际工程问题,上海电视塔就是其中的成功案例。

上海电视塔吊装当天,成千上万的上海市民前来围观。“上海小分队”也由此名声大噪,“小分队”驻地、钟万勰的家都被络绎不绝的“取经”人挤满。钟万勰他们不仅把程序无偿奉送,还在上海科学会堂举办多场培训班。

一时间,大连工学院计算力学在国内迅速“蹿红”,发展势头锐不可当。

时任上海市政设计院计算组组长的胡云程工程师回忆:“我利用钟万勰设计的程序系统解决了当时市政设计院久攻不下的一个桥梁工程中4个钢箱梁的‘合龙’问题。钟院士真的不简单,他自称是‘土八路’,其实,他不仅绝顶聪明,而且还有超于常人的努力。钟院士是真正有学问的,所以对我的影响很大。”

深究这套软件开发系统的“神奇”之处,关键在于钟万勰将世界著名的理论物理“群表示论”思想运用到结构力学计算之中,而且涉及大量高深的数学知识。钟万勰创造了这套程序的“源代码”。大连交通大学退休教授吴昌华回忆:“我就用钟万勰JEGFEX程序算齿轮,以前的计算机没有硬盘,用纸带机靠内存来解题,我算的齿轮有14个齿,28个对称轴,按照群论理论,只要对二十八分之一的面积或者体积进行划分、求解,问题就全部解决了,所以我知道它的神奇之处,效率太高了。”

一鼓作气,钟万勰将JEGFEX系统不断完善,开发出简洁版的DDJ系统、结构优化程序(DDDU)等多种专用程序,在国内建筑领域首先实现了作业软件、施工图绘制一条龙的CAD软件开发。这些研究成果为改革开放后百废待兴的经济建设,以及国防工程的更新换代解决了一系列重大难题。

1978年,全国科学大会胜利召开。大连工学院力学系有4个项目受到大会奖励。其中,钟万勰在《潜水耐压的锥柱结合壳的强度和稳定性》《群论在结构力学中的应用》《大型汽轮发电机基座的设计与研究》等三个项目中都发挥了至关重要的作用。

启 发

由于大连工学院的不懈努力,推动了我国计算力学的发展,并积极走向世界,缩短差距。1984年,中国计算力学协会正式成立。钟万勰被推举为该协会的第一、第二届主任委员

1986年,中国作为发起国之一的世界计算力学协会在美国成立。钟万勰受教育部指派,率团出席成立大会,并被推举为该大会的常务理事。在连续六次大会上,他都发表了重要的学术报告,成为中国计算力学界在国际上的代表性人物。

钟万勰内心深处有种强烈的民族自尊感。20世纪80年代,我国开发渤海石油,建造海上石油平台。当时的平台设计,中国人自己还不会,国外有软件却不卖,要中国花钱,他们过来人给计算,而且还夹带着不合理的附加条件。

为此,钟万勰组织团队仅用一年半时间,就把这套结构设计计算程序给弄了出来。中海油派了一辆小面包车,拉着打印出来的计算结果,从塘沽开到北京,钟万勰需要把外国的这些计算结果逐一算出来。

这就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,外方最后只好规规矩矩和中方进行合作。

20世纪80年代初,世界银行组织贷款,投资中国经济社会建设,其中,投资建设的工业装备结构分析国家重点实验室,筹划依托于大连理工大学力学系。而对此进行资质审查、资格评估的答辩会,都是由钟万勰作为答辩人完成的,并且收到良好效果。

以此为平台,钟万勰与国外同行进行了广泛的学术交流。他经常在国际会议上做主旨报告或出任主席、副主席,也曾三度访美,应邀在几十所国际顶尖大学做学术报告,还与英国卡迪夫大学建立了友好合作关系,被英国威尔士大学和香港大学授予荣誉教授称号,并于1997年被世界计算力学大会授予院士奖。

一次访欧交流中,正值海湾战争爆发。钟万勰发现,美国的“smart bomb(聪明的炸弹)”激光制导,精准打击,杀伤力极强,而且,“美国的学界猛讲动力学与控制。这套东西,我可是行家里手啊”。

于是回国后,钟万勰集中研究控制问题,“我们中国一定要把这套东西搞上去”。

凭借近40年的学术积累和实践探索,钟万勰再次回到经典力学哈密尔顿体系。此时,他有一种彻悟之感。中华文化“一阴一阳之谓道”的深刻意蕴,法国数学大师庞加莱的名言“数学能够用一套语言把两个完全不同领域的东西放到一起”,都给了他巨大的启发。

于是,“离散辛数学”体系诞生了。

通过“离散辛数学”创建结构力学与最优控制的模拟关系,形成了我国自己的控制理论,即鲁棒控制H∞理论,并出版《状态空间控制理论与计算》一书。钟万勰团队开发出最优控制系统设计与仿真工具箱PIMCSD Toolbox。这套软件系统对机器人快速机动操作、制导武器的精确打击和拦截、卫星编队队形的重构以及飞机起飞整编等,对国家经济建设发展,都在发挥和必将发挥重要作用。

“有人说我的‘最优控制’和外国人不一样,我为什么要和外国人一样?我做出来的就好使!”“有时候外国人搞的那套土方法不行,我们都把他们甩在后面了。”之后,钟万勰通过人才培养,继续将最优控制研究下去。“2000年以后,一直到2010年,我花了很大力气到航天部门推广我们的计算力学与最优控制,我把程序系统都送给他们,希望航天部门一定要关注。”老先生身怀爱国大义,拳拳之心令人动容。

无 悔

钟万勰给众人的印象是,人很谦虚,没有架子。他做学问也很实在,“计算力学虽然接触面很广,但它的作用就是辅助,工程都是你们的工程,我们辅助你可以做这个做那个,就起这个作用。”但是,就是这个“辅助作用”却至关重要。

20世纪90年代,三峡工程举世瞩目,其中一个重要的升船机工程,在方案设计完成后,交给钟万勰审查。钟万勰看完图纸后,直言“这可能出问题”。

升船机提升109米以后,结构稳定性方面存在问题。一条客船,多则好几百人,一旦倾覆,后果不堪设想。于是,钟万勰写信给三峡工程技术总负责人张光斗院士和潘家铮院士

不久,三峡水利办召开生产会议,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出来。随后,中央有关领导知道有院士对设计提出意见,于是在升船机建设的批文上写道:继续研究。

恰巧,在之后的升船机试验中,两次都发生事故。而当再建方案拿到钟万勰面前时,他审查后说“可以了”,这才投入建设。

至今,升船机安全运行。

钟万勰是一位科学家,他总是以追赶世界前沿的竞争心态和必胜信心对待科研,围绕科研处理周围的人和事。所以,你总能感到他身上有一股热情和干劲。

先进装备设计与CAE软件开发国家地方联合工程研究中心副主任陈飙松对钟万勰无比感激:“从2005到2007年,软件研发团队处于动荡时期,因为钟先生的不断激励,我们才一直坚持着,而且遵循钟先生JIGFEX结构计算理论,并把它拓展成为SiPESC计算软件程序集成平台。此集成平台如今已经应用到我国航天领域,包括‘神舟’系列载人飞船、‘天宫一号’的设计以及很多型号的航天器的设计。在核电方面,我们也有了重大进展,特别是为‘华龙一号’解决了核反应堆推力轴承计算问题。”

自从来到大连理工大学,钟万勰夫妻二人就两地分居,至今已40余年。后来,只要有回老家上海的机会,学校就会为他提供、创造各种方便条件。但是,钟万勰一心扑在计算力学事业上,把为他提供这片沃土的大连理工大学当作第二故乡。

心兹念兹,钟万勰用“正其义不谋其利,明其道不计其功”来描述自己科学人生的追求境界,用“衣带渐宽终不悔,为伊消得人憔悴”来表达他献身科学事业的无怨无悔。

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结      束

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