单位文秘网 2021-07-26 08:16:14 点击: 次
“平和,不喜争斗;温文尔雅,却柔中有刚;做事不紧不慢,但却效率很高;可能同时在做几件事,且都做的很好”。这就是为中国和世界强度理论研究以及基础力学基础理论的发展做出不可磨灭的贡献的俞茂宏教授的真实写照。2012年2月14日,“双剪统一理论及应用”获得国家自然科学二等奖、在人民大会堂受到国家领导人胡锦涛主席、温家宝总理等的接见和合影。
潜心完善“双剪理论” 世纪长河里彰显本色
俞茂宏教授,1955年浙江大学土木工程系毕业,博士生导师。主要从事土木水利工程基础技术理论的材料强度理论和结构强度理论以及古建筑结构力学研究,先后提出双剪屈服准则、广义双剪强度理论,统一强度理论以及平面应变问题的统一滑移线场理论、平面应力和空间轴对称问题的统一特征线场理论等,这些理论获得了国内外的巨大关注和广泛应用。
25岁那年,他钻进了塑性屈服准则和强度理论研究领域,27岁时就独创性地提出了“双剪”概念,并推导出双剪应力屈服准则,突破了“最大剪应力”或“单剪”这一传统概念。随后的30年里,从双剪应力屈服准则到双剪强度理论,并最终形成双剪统一强度理论。凭籍科学家的执着与严谨,20世纪初以来一直被认为不可得到的“统一强度理论”难题解决了,并形成了完整的理论体系。
半个世纪里,他出版的著作不算多。但他的理论已被国内外其他学者的2200多种文献引用3600多篇次,并以百位数的引用量逐年递增,他的理论被广泛应用。更为重要的是他的双剪统一强度理论具有巨大的经济意义,双剪统一强度理论应用于工程结构可以较现有理论提高结构的承载能力,或者减轻结构质量,取得显著的经济效益。
古建筑结构力学研究
他一方面没有间断对强度理论的研究,还把结构力学的理论和现代试验方法,应用到了古建筑结构力学研究中。
西安古城墙及相应的城楼、箭楼、钟楼和鼓楼都是国家重点保护文物,是国内现存最完整、规模最大的古城垣和建筑群之一,具有重大的历史价值、艺术价值和科学价值。1983年,城墙箭楼产生多处裂缝,地面开裂,出现险情!国务院专门成立了“北城门箭楼抢险工程指挥部”,俞教授与工程指挥部合作长达9年。他利用专业知识,做了大量试验和研究。此后他又参与了东城门城楼、鼓楼、钟楼和城墙等国家重点保护文物的修缮工程。俞教授的研究内容开始涉及箭楼的不均匀沉陷和开裂城墙承载力、钟楼周围的噪音、城楼钟楼鼓楼抗震性能、防空洞和渗水对城墙稳定性的影响、古建筑现场不破坏试验等等,并通过结构模型的变形和破坏试验研究古建筑的未知特性。
俞教授把结构力学的理论和现代试验方法应用到古建筑结构研究中,将建筑研究的三大原则:历史性、艺术性和科学性结合起来,改变了以往历史性、艺术性研究居多,科学性研究偏少的研究状况。现在对国家重点保护文物古建筑的保护和科学研究的重要性已为世界各国所日益重视。有的被定义为“全世界共同的文化遗产”。
淡泊以明志 宁静以致远
前中国力学学会理事长、著名力学家钱令希院士和著名材料强度专家周惠九院士曾这样评价俞茂宏:“双剪统一强度理论不仅在理论上具有重大意义,也在于他在困难的条件下长期坚持、潜心研究、锲而不舍的精神。”前中国岩石力学学会理事长孙钧院士和王思敬院士也这样评价他。的确,俞茂宏教授能够多次填补强度理论学科中的重要空白,并形成系统理论,推进这一学科的发展,并不是一朝之功,而是他半个世纪坚持进行研究的结果。统一强度理论具有公式简约,便于工程应用、应用范围广泛等特点。其中有长江科学院对三峡船闸高边坡的塑性区研究,黄河上游拉西瓦水电站的高拱坝关键技术研究、拉西瓦水电站地下厂房的围岩稳定性研究,上海世博会地下变电站工程分析,国家重点文物西安古城墙稳定性分析,国家重点文物城楼的地基承载力和抗震性能研究等,涉及土木、水利、矿业、军工、岩土等工程领域。德国学者还把它应用于工程塑料结构强度的研究;美国学者把统一强度理论推广应用于正交各向异性材料;日本学者应用于板壳结构;新加坡学者应用于高速导弹对混凝土结构的侵彻;瑞典学者应用于岩石的切割和压入研究;澳大利亚学者应用于混凝土结的强度分析等。美国工程院院士、罗马尼亚科学院院士、乌克兰科学院院士等的论文中也高度评价双剪统一强度理论。现在,英国、以色列、波兰、土耳其等国家的学者也有研究,但是与海峡对岸的交流似乎还没有。今后可能会更多国家的学者进行这方面的研究。
甘于清贫不畏寂寞 “双剪理论”喜结硕果
双剪统一强度理论被业界学者认为不仅“新”,且显示了“美”。因为它具有科学美的多种要素:清晰性、简约性、统一性、对称性、自然性、对比性等特点。此外,它还具有与其他理论相互和谐的特点。
根据统计,从事双剪统一强度理论相关研究的国内外学者已经超过1000位,发表相关研究和应用的论著有500多篇,260多种学术著作和教科书,为材料力学、工程力学、岩石力学、混凝土力学等教科书提供了原始创新的知识,并每年在大学的多种学科的教学中应用,产生了积极的社会效益。中国岩石力学与工程学会理事长、总参谋部科技委主任钱七虎院士在同济大学孙钧院士讲座报告中对其评价:“单剪理论的进一步发展为双剪理论,而双剪理论的进一步发展为统一强度理论.单剪、双剪理论以及介于二者之间的其它破坏准则都是统一强度理论的特例或线性逼近.因此可以说,统一强度理论在强度理论的发展史上具有突出的贡献”.钱先生在其另一本学术著作中评价“统一强度理论在强度理论发展史上是一个里程碑。”
俞茂宏教授从1961年开始该项目的研究,50多年的研究过程中他遇到过各种各样的困难,但是他始终坚守信念,从未放弃。统一强度理论研究其实大多数的时候是他的业余工作,不是科研任务,也没有研究经费。也许没有人相信,最困难的时候,他连发论文、参加会议的经费都没有。正是他的这种自然单纯、不图回报的淡然心态,让他在探索道路上一直默默前行,最终摘取了甜美的果实。现在虽已76岁高龄,仍每天工作12个小时以上。其相关的2本英文专著《统一强度理论及其应用》、《广义塑性力学》由世界著名的科技出版集团施普林格出版公司出版,之后又出版了他的第3本和第4本英文学术著作《结构塑性力学》和《计算塑性力学》。他撰写的《双剪土力学》已经由全国高校教材学术著作出版审定委员会评审通过,并给予了较高的评价,也即将出版。现在他正在撰写第5本英文学术著作。这就是他一个纯粹的学者,一个在科学大道上永不停歇的人。
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