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文檔簡(jiǎn)介
力學(xué)之父錢偉長(zhǎng)簡(jiǎn)介及主要事跡5篇受愛國(guó)心情的激發(fā),錢偉長(zhǎng)打算棄文從理,經(jīng)過艱苦努力轉(zhuǎn)入物理系學(xué)習(xí),踏上了“科學(xué)救國(guó)”的道路。下面是我為大家收集的關(guān)于力學(xué)之父錢偉長(zhǎng)簡(jiǎn)介及主要事跡5篇。盼望可以關(guān)心大家。
力學(xué)之父錢偉長(zhǎng)簡(jiǎn)介及主要事跡篇1
錢偉長(zhǎng),聞名力學(xué)家、應(yīng)用數(shù)學(xué)家、教育家和社會(huì)活動(dòng)家。是我國(guó)近代力學(xué)的奠基人之一。兼長(zhǎng)應(yīng)用數(shù)學(xué)、物理學(xué)、中文信息學(xué),著述甚豐。特殊在彈性力學(xué)、變分原理、攝動(dòng)方法等領(lǐng)域有重要成就。早年提出的薄板薄殼非線性內(nèi)稟統(tǒng)一理論對(duì)歐美的固體力學(xué)和理性力學(xué)有過重大的影響。創(chuàng)辦了我國(guó)第一個(gè)力學(xué)討論室,籌建了中國(guó)科學(xué)院力學(xué)討論所和自動(dòng)化討論所。長(zhǎng)期從事高等教育領(lǐng)導(dǎo)工作,為培育我國(guó)科學(xué)技術(shù)人才作出重要貢獻(xiàn)。社會(huì)活動(dòng)非常活躍,樂觀推動(dòng)了祖國(guó)的統(tǒng)一大業(yè)。
錢偉長(zhǎng),1912年10月9日誕生于江蘇省無錫縣鴻聲鄉(xiāng)七房橋村。20世紀(jì)初,中國(guó)正處于推翻帝制,建立共和,西學(xué)東漸,國(guó)學(xué)衰微之際。錢偉長(zhǎng)就誕生在一個(gè)具有國(guó)學(xué)功底、創(chuàng)辦新學(xué)的貧困的詩書家庭。在無錫這個(gè)毗鄰太湖的魚米之鄉(xiāng),為了家族的繁衍昌盛,還連續(xù)著義莊制度。由于做私塾先生的祖父早逝,錢偉長(zhǎng)的父親錢聲一(錢摯)和叔父錢賓四(錢穆)就是靠從錢家的義莊領(lǐng)取糧米,艱苦求學(xué)的。他們?cè)诩亦l(xiāng)七房橋辦起了第一座新式學(xué)校,又到其他學(xué)校任教。少年的錢偉長(zhǎng)有時(shí)就寄住在父親和叔父的老師宿舍里。16歲那年,父親錢聲一病逝,他隨叔父在蘇州讀書。后來,叔父錢穆到北京高校與胡適同時(shí)擔(dān)當(dāng)中國(guó)通史的教授,成為聞名的國(guó)學(xué)大師,60年月在臺(tái)灣作資政,連續(xù)討論國(guó)學(xué)。他的母親王秀珍和善而勤勞,除操持家務(wù)外,還養(yǎng)蠶、挑花、糊火柴盒貼補(bǔ)家用。清貧的幼年生活和母親的賢良品德,關(guān)心造就了他在曲折的一生中獨(dú)立支持的精神力氣。妻子孔祥瑛畢業(yè)于國(guó)立清華高校文學(xué)院國(guó)文系,50年來是他生活上、精神上忠實(shí)的伴侶,也是他事業(yè)上勝利的一個(gè)保障。
學(xué)校時(shí)期,錢偉長(zhǎng)主要學(xué)習(xí)國(guó)文和歷史,也學(xué)到算術(shù)、自然、音樂等新課程。由于家貧,還從事力所能及的勞動(dòng)。起先,他就學(xué)于家鄉(xiāng)的七房橋?qū)W校,家鄉(xiāng)失火后,又進(jìn)過蕩口鎮(zhèn)的三所學(xué)校和后宅學(xué)校,但受學(xué)時(shí)斷時(shí)續(xù),時(shí)間都不長(zhǎng)。13歲時(shí),他來到無錫,先后在榮巷公益學(xué)校、縣立學(xué)校、國(guó)學(xué)專修學(xué)校讀書。15歲考取蘇州中學(xué)讀高中,學(xué)習(xí)到數(shù)理化和西洋史,進(jìn)一步打開了他求知的大門。蘇州中學(xué)的數(shù)學(xué)老師嚴(yán)曉帆、西洋史老師楊人緶、中國(guó)史老師呂叔湘、地理老師陸侃輿,都給他留下終生難忘的印象。文學(xué)課則由他的叔父錢穆任教。他常常在嚴(yán)曉帆老師的宿舍里晚自修,在理科方面有了一些進(jìn)步。步入青年時(shí)期的錢偉長(zhǎng)文史成果優(yōu)異,但他為科學(xué)救國(guó)而棄文學(xué)理,自強(qiáng)不息,闖開了現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的大門。19歲那年,他以優(yōu)異的文學(xué)和歷史成果考取清華高校和上海吳蘊(yùn)初的清寒獎(jiǎng)學(xué)金。來到清華高校后,即發(fā)生了九一八日本侵占東三省的驚人事變,出于憂國(guó)憂民之心,他要求讀物理系,學(xué)習(xí)近代科學(xué)技術(shù)。物理系主任吳有訓(xùn)答應(yīng)他試讀一年。他克服了用英語聽課和閱讀的困難,數(shù)理課程超過了70分,從今,就邁進(jìn)了自然科學(xué)的大門。理學(xué)院院長(zhǎng)葉企蓀,以及趙忠堯、薩本棟教授也常給他們上課。起初,錢偉長(zhǎng)象學(xué)古文一樣,熟讀強(qiáng)記物理學(xué)的典籍。而吳有訓(xùn)教給他,不要以為書本上的東西都是正確的,都已經(jīng)完善了,每讀一本書都要能夠看到?jīng)]有完成的部分,發(fā)覺一些新問題。錢偉長(zhǎng)學(xué)到了這一點(diǎn),并成為他一生治學(xué)的特點(diǎn)。1935年,他考取清華高校討論院和高夢(mèng)旦獎(jiǎng)學(xué)金,在導(dǎo)師吳有訓(xùn)的指導(dǎo)下做光譜分析。為呼吁抗日救國(guó),他參與了一二九同學(xué)運(yùn)動(dòng)和民族解放先鋒隊(duì)。1937年北平(今北京)淪陷,曾在天津耀華中學(xué)任教近一年。1939年初,經(jīng)香港、河內(nèi)到昆明,在西南聯(lián)合高校講授熱力學(xué)。是年與孔祥瑛結(jié)婚,并與郭永懷、林家翹以相同分?jǐn)?shù)同期考取庚子賠款留英公費(fèi)生。因其次次世界大戰(zhàn)突發(fā),船運(yùn)中斷,改派加拿大。原來,輪船將途經(jīng)神戶,日本在護(hù)照上簽證準(zhǔn)許登岸巡游。公費(fèi)生全都認(rèn)為,抗日戰(zhàn)斗期間,有失國(guó)體,故全體憤然離船,返回昆明。延至1940年8月赴加拿大多倫多高校,在J.L.辛格(Synge)教授指導(dǎo)下討論板殼理論,1942年獲博士學(xué)位。1942年至1946年,他在美國(guó)加州理工學(xué)院和噴射推動(dòng)討論所,與錢學(xué)森、林家翹、郭永懷一起,在T.馮·卡門(vonKarman)教授的指導(dǎo)下從事航空航天領(lǐng)域的討論工作,受到馮·卡門學(xué)術(shù)思想的影響,成為固體力學(xué)和流體力學(xué)大師。在討論所和馮·卡門家里的學(xué)術(shù)爭(zhēng)論會(huì),是富有民主精神和制造性的聚會(huì)。這種風(fēng)格影響了錢偉長(zhǎng)的一生,這就是敢想敢說,勇于探究和創(chuàng)新。
1946年5月,錢偉長(zhǎng)以探親為名只身返國(guó),從洛杉磯乘船回到上海,應(yīng)聘為清華高校教授,兼北京高校、燕京高校教授。1947年,有人帶來美國(guó)有關(guān)方面對(duì)錢偉長(zhǎng)全家赴美工作生活的邀請(qǐng)。在表格最終一欄,要求宣誓一旦中美交戰(zhàn)忠于美方,錢偉長(zhǎng)明確填“NO”,予以拒絕。中華人民共和國(guó)成立后,1949年,任清華高校校務(wù)委員會(huì)常委、副教務(wù)長(zhǎng),1950年,任中華全國(guó)自然科學(xué)特地學(xué)會(huì)聯(lián)合會(huì)常委、組織部部長(zhǎng),1951年,任中華全國(guó)民主青年聯(lián)合會(huì)常委、副秘書長(zhǎng),自1951年起,他還擔(dān)當(dāng)中國(guó)科學(xué)院數(shù)學(xué)討論所力學(xué)討論室主任;1952年,任清華高校教務(wù)長(zhǎng),1955年起,任中國(guó)科學(xué)院學(xué)部委員、中國(guó)民主同盟中央常委,1956年,任清華高校副校長(zhǎng)、中國(guó)科學(xué)院力學(xué)討論所副所長(zhǎng)、中國(guó)科學(xué)院學(xué)術(shù)秘書、國(guó)務(wù)院科學(xué)規(guī)劃委員會(huì)委員、中國(guó)科學(xué)院自動(dòng)化討論所籌委會(huì)主任、波蘭科學(xué)院院士。1957年中國(guó)力學(xué)學(xué)會(huì)成立,他任副理事長(zhǎng)。他還擔(dān)當(dāng)北京市第一、其次屆人民代表大會(huì)常委,1954至1958年,任第一屆全國(guó)人民代表大會(huì)代表。1952年他參與中國(guó)文化代表團(tuán)訪問了緬甸、印度,1955至1956年還多次訪問蘇聯(lián)、羅馬尼亞、匈牙利、捷克、民主德國(guó),1956年,又參與了波蘭的力學(xué)會(huì)議和布魯塞爾的國(guó)際力學(xué)會(huì)議。
1957年,由于建議理工合校及參與民盟會(huì)議等,他受到批判。1958年,錢偉長(zhǎng)被錯(cuò)劃為右派分子,除保留教授職務(wù)外,其余職務(wù)全部撤消,并長(zhǎng)期受到不公正的批判?!?-”期間,他深受沖擊。1968至1971年間,被下放到北京特種鋼廠煉鋼車間勞動(dòng)熬煉。在與工人群眾接觸后,思想感情發(fā)生了很大的變化。1979年,中共中央改正了把錢偉長(zhǎng)劃為右派分子的錯(cuò)誤打算。
1972年,錢偉長(zhǎng)參與科學(xué)家代表團(tuán)訪問了英國(guó)、瑞典、加拿大和美國(guó)。1975年,當(dāng)選為第四屆全國(guó)人民代表大會(huì)代表。1980年,恢復(fù)為中國(guó)科學(xué)院學(xué)部委員,并任全國(guó)政協(xié)常委、中國(guó)文字改革委員會(huì)委員。1981年,任中國(guó)中文信息學(xué)會(huì)理事長(zhǎng)、《應(yīng)用數(shù)學(xué)和力學(xué)》雜志主編。1983年,任上海工業(yè)高校校長(zhǎng)。1984年,任中國(guó)民主同盟中央副主席、上海市應(yīng)用數(shù)學(xué)和力學(xué)討論所所長(zhǎng)。1985年,任中華人民共和國(guó)香港特殊行政區(qū)基本法起草委員會(huì)委員。1987年,任全國(guó)政協(xié)副主席、《中國(guó)應(yīng)用數(shù)學(xué)和力學(xué)進(jìn)展》雜志主編。1988年,任中華人民共和國(guó)澳門特殊行政區(qū)基本法起草委員會(huì)副主任委員、中國(guó)和平統(tǒng)一促進(jìn)會(huì)會(huì)長(zhǎng)、中國(guó)陶行知討論會(huì)會(huì)長(zhǎng)。1990年,任中國(guó)海外溝通協(xié)會(huì)會(huì)長(zhǎng)。
同期,錢偉長(zhǎng)還擔(dān)當(dāng)漳州高校、沙洲工學(xué)院和暨南高校的名譽(yù)校長(zhǎng),并任南京華東工學(xué)院、鎮(zhèn)江江蘇工業(yè)高校、成都電訊工程學(xué)院、西南交通高校、泉州華僑高校等校的名譽(yù)教授,還任美國(guó)《應(yīng)用數(shù)學(xué)進(jìn)展》、《國(guó)際工程科學(xué)月刊》,荷蘭《分析和設(shè)計(jì)工作中的有限元》,英國(guó)《薄壁構(gòu)件》,烏克蘭《應(yīng)用力學(xué)》等雜志編委;《中國(guó)大百科全書》副主編;《簡(jiǎn)明不列顛百科全書》中文版中美聯(lián)合編審委員會(huì)委員;《辭?!犯敝骶?重慶出版社《現(xiàn)代化探究叢書》主編;科學(xué)出版社《應(yīng)用數(shù)學(xué)和力學(xué)叢書》主編。
錢偉長(zhǎng)從事過的學(xué)術(shù)討論主要有:1934至1935年,和同學(xué)顧漢章測(cè)定北京地區(qū)大氣電參數(shù);1935至1939年,在吳有訓(xùn)指導(dǎo)下做稀土元素等的光譜分析和X光衍射,在黃子卿指導(dǎo)下討論溶液理論;1940至1941年,在加拿大和導(dǎo)師辛格合作討論板殼的內(nèi)稟理論,這項(xiàng)討論在板殼理論中開創(chuàng)了新的方向,受到國(guó)際學(xué)術(shù)界的重視;1941至1942年,討論雷達(dá)波導(dǎo)管內(nèi)的電抗、和A.溫斯坦(Weinstein)合作討論固支受拉方板的振動(dòng);1943至1946年,在美國(guó)加州理工學(xué)院航空系及噴射推動(dòng)討論所,在馮·卡門領(lǐng)導(dǎo)下討論火箭彈道、火箭的空氣動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)、氣象火箭、人造衛(wèi)星軌道、氣阻損失、降落傘運(yùn)動(dòng)、火箭飛行的穩(wěn)定性、變扭率的扭轉(zhuǎn)、超音速對(duì)稱錐流等問題;1946至1957年,討論圓薄板大撓度的攝動(dòng)解和奇異攝動(dòng)解、潤(rùn)滑理論、壓延加工、連續(xù)梁、扭轉(zhuǎn)問題、建筑史、扁殼跳動(dòng)和方板大撓度問題;1957至1976年,沒有能夠發(fā)表文章,仍從事飛機(jī)顫振、潛艇龍骨設(shè)計(jì)、化工管板設(shè)計(jì)、氧氣頂吹的轉(zhuǎn)爐爐蓋設(shè)計(jì)、大型電機(jī)零件設(shè)計(jì)、高能電池、三角級(jí)數(shù)求和,以及變分原理中拉格朗日乘子法的討論;1977至1990年,從事環(huán)殼理論、廣義變分原理、有限元、中文信息處理、薄板大撓度、管板、斷裂力學(xué)、加筋殼、穿甲力學(xué)、三角級(jí)數(shù)求和等方面的討論。
錢偉長(zhǎng)迄今已發(fā)表了論文200余篇,專著15種。
1951年,錢偉長(zhǎng)在中國(guó)科學(xué)院數(shù)學(xué)討論所創(chuàng)辦了我國(guó)第一個(gè)力學(xué)討論室。1956年他和錢學(xué)森合作創(chuàng)辦了中國(guó)科學(xué)院力學(xué)討論所和自動(dòng)化討論所。在教育事業(yè)方面,錢偉長(zhǎng)參加創(chuàng)建北京高校力學(xué)系——開創(chuàng)了我國(guó)高校里第一個(gè)力學(xué)專業(yè);開設(shè)了我國(guó)第一個(gè)力學(xué)討論班和力學(xué)師資培育班,培育了一大批優(yōu)秀的力學(xué)工。他們已經(jīng)成為我國(guó)力學(xué)界科研和教學(xué)的骨干,為我國(guó)的機(jī)械工業(yè)、土木建筑、航空航天和兵工事業(yè)建立了不朽的功勛。在教學(xué)上,錢偉長(zhǎng)辛勤耕耘、不斷進(jìn)取,在繁忙的公務(wù)中常抽時(shí)間和同學(xué)、青年一起詳細(xì)地探討如何攻難關(guān)、做學(xué)問,他認(rèn)為這是他最大的歡樂。他思路靈敏,見多識(shí)廣,心地坦誠(chéng),隨時(shí)都有令人嘆止的新點(diǎn)子。
50年月,他曾經(jīng)指導(dǎo)了18名討論生和10多名共事的助手,以及三期力學(xué)討論班學(xué)員。他和同學(xué)們相處得非常融洽,例如,他和葉開沅等人的師生關(guān)系曾以“迷人的師生關(guān)系”為題報(bào)道過。80年月,在70高齡之后,他又創(chuàng)辦了上海市應(yīng)用數(shù)學(xué)和力學(xué)討論所,出版了《應(yīng)用數(shù)學(xué)和力學(xué)》(中文版、英文版)及《中國(guó)應(yīng)用數(shù)學(xué)和力學(xué)進(jìn)展》(英文)兩種雜志,連續(xù)指導(dǎo)了11名碩士生、38名博士生。
從切身體會(huì)動(dòng)身,他在清華高校和上海工業(yè)高校辦學(xué)的過程中,特殊重視培育同學(xué)的自學(xué)、閱讀文獻(xiàn)和鉆研的力量,重視教員的教學(xué)和科研的結(jié)合,重視理科工科的結(jié)合,重視自然科學(xué)和社會(huì)科學(xué)的結(jié)合,重視學(xué)校為社會(huì)服務(wù)。
錢偉長(zhǎng)一生喜愛祖國(guó),追求進(jìn)步。1935年一二九運(yùn)動(dòng)中,他曾作為自行車隊(duì)副隊(duì)長(zhǎng),帶領(lǐng)部分清華高校的同學(xué)南下宣揚(yáng)抗日救國(guó)。1946至1948年,參與了反美扶日、反內(nèi)戰(zhàn)、反饑餓、反美援面粉等進(jìn)步運(yùn)動(dòng)。1948年,曾騎自行車到石景山、良鄉(xiāng),歡迎解放軍。見到了葉劍英、陶鑄和錢俊瑞,并帶回了中國(guó)共產(chǎn)黨和解放軍對(duì)清華高校師生的關(guān)懷和糧食補(bǔ)給。1956年,在全國(guó)自然科學(xué)規(guī)劃會(huì)上,周恩來同志興奮地把他和錢學(xué)森、錢三強(qiáng)譽(yù)為“三錢”。1977年以后,他不辭辛苦,去祖國(guó)各地做了數(shù)百次講座和報(bào)告,提倡科學(xué)和教育,宣揚(yáng)現(xiàn)代化,為富民強(qiáng)國(guó)出謀劃策。1985年以后,又為香港、澳門回歸祖國(guó)及和平統(tǒng)一祖國(guó)的大業(yè)奔跑,獻(xiàn)上他的一顆忠誠(chéng)的心。
中國(guó)近代力學(xué)奠基人之一
錢偉長(zhǎng)的早期工作是物理學(xué)的光譜分析,有3篇論文發(fā)表在《中國(guó)物理學(xué)報(bào)》(1937—1939年)。其中,硒的單游離光譜分析開我國(guó)稀土元素討論的先河。硒的光譜是4f電子光譜的基礎(chǔ),在30年月是用來驗(yàn)證量子力學(xué)計(jì)算的重要討論園地。該光譜線條眾多,能位簡(jiǎn)單,長(zhǎng)期未能分析。1935年,首先由哈斯帕斯(Haspas)公布了一些分析結(jié)果,錢偉長(zhǎng)證明其大部分是不行靠的。1937年,艾伯森(Albertson)和哈里森(Harrison)公布了從600條譜線中分析得到的一批能級(jí),大部分的J值是21/2、31/2,錢偉長(zhǎng)把能級(jí)的J值擴(kuò)展到41/2、51/2,低能級(jí)擴(kuò)展到38個(gè),高能級(jí)擴(kuò)展到75個(gè),共分析了925條譜線,大部分高亮度的譜線都得到分析,并和瑪吉諾(Mar-genaw)觀看到的齊曼(Zeeman)效應(yīng)相互校正。這一工作受到國(guó)際物理學(xué)界的重視,是稀土光譜的基礎(chǔ)性工作。
錢偉長(zhǎng)的成名之作是薄板薄殼的統(tǒng)一內(nèi)稟理論。在其次次世界大戰(zhàn)期間,航空事業(yè)取得突飛猛進(jìn)的進(jìn)展,噴氣式飛機(jī)是爭(zhēng)奪制空權(quán)的法寶,導(dǎo)彈被視為下一代的武器,航天方案處在搖籃中。從而力學(xué),如飛行器動(dòng)力學(xué)、飛行器結(jié)構(gòu)力學(xué)、高速空氣動(dòng)力學(xué),以及噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)工程熱物理和工程掌握論等都成為熱門科學(xué),取得蓬勃的進(jìn)展。歐洲的一批科學(xué)家在戰(zhàn)亂中移居北美,形成了一些活躍的科學(xué)討論中心。錢偉長(zhǎng)先后師從應(yīng)用數(shù)學(xué)家辛格教授和應(yīng)用力學(xué)大師馮·卡門,在飛行器結(jié)構(gòu)力學(xué)、高速空氣動(dòng)力學(xué)和飛行器動(dòng)力學(xué)方面作出多項(xiàng)成就,其中最出名的是和辛格合作,用微分幾何與張量分析方法,從一般彈性理論動(dòng)身,給出的薄板薄殼非線性內(nèi)稟方程。他因此作為馮·卡門60壽辰祝壽文集中最年輕的中國(guó)躋身于一批世界上最知名的學(xué)者之中。錢偉長(zhǎng)以板殼內(nèi)稟理論為題目的博士論文,分成幾部分發(fā)表后,一時(shí)間成為北美力學(xué)討論生的必讀材料,被當(dāng)作理性力學(xué)的開山之作。1980年,理性力學(xué)權(quán)威A.C.愛林根(Eringen)訪問中國(guó),特意到清華高校的照瀾院,來拜見錢偉長(zhǎng),他說,當(dāng)年他花了幾個(gè)月時(shí)間拜讀錢偉長(zhǎng)的板殼內(nèi)稟統(tǒng)一理論,從而開頭了自己在理性力學(xué)方面的開創(chuàng)性工作,他把錢偉長(zhǎng)認(rèn)作自己的前輩。
在1941年錢偉長(zhǎng)和他的導(dǎo)師辛格合作發(fā)表的彈性板殼內(nèi)稟理論一文中,勝利地用張量符號(hào)建立了薄板薄殼內(nèi)力素張量所應(yīng)滿意的6個(gè)靜力宏觀平衡方程,并把微元體的平衡及變形協(xié)調(diào)方程寫成適當(dāng)?shù)男问?,避開了對(duì)板殼變形的先驗(yàn)假設(shè)。從這一精確理論動(dòng)身,可以依據(jù)不同的實(shí)際狀況做不同的近似處理,進(jìn)展出系統(tǒng)的理論方法。
在1940年以前,板殼理論的各種近似處理是很混亂的,彈性薄板和彈性薄殼一般都是分開來爭(zhēng)論的,而薄殼又是按柱殼、錐殼、球殼、環(huán)殼、旋轉(zhuǎn)殼等不同外形,采納不同坐標(biāo),寫出不同的平衡方程和變形協(xié)調(diào)方程;一般是按板或殼的二維單元為基礎(chǔ),用宏觀內(nèi)力素的平衡方程為動(dòng)身點(diǎn),再依據(jù)(1)厚度方向變形可以略去不計(jì),即設(shè)ez=0,(2)中面的法線可以在變形中連續(xù)保持為法線,即exz=eyz=0,(3)橫向正應(yīng)力略去不計(jì),即σz=0等三項(xiàng)眾所周知的Kirchhoff-Love假定來打算內(nèi)力素和中面應(yīng)變的關(guān)系,從而求出用三個(gè)中面位移重量(u,v,w)為待定量的三個(gè)平衡微分方程式。
錢偉長(zhǎng)對(duì)于這種近似的板殼理論深感不滿,曾在昆明西南聯(lián)合高校(1939至1940年)對(duì)這一問題進(jìn)行了討論,以三維微元體平衡方程為基礎(chǔ),引進(jìn)三維應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系,得到用應(yīng)變重量所表示的平衡方程。
同時(shí),采納拖帶坐標(biāo)(co-movingcoordinates)(x0,x1,x2),在變形前,中面為x0=0,(x1,x2)為中面上的坐標(biāo)。中面以外各點(diǎn)的坐標(biāo)則用x0,以及中面的法線與中面的交點(diǎn)x1、x2為坐標(biāo),稱為以中面為基礎(chǔ)的高斯坐標(biāo)系,這個(gè)坐標(biāo)系在變形前的基本張量為g′ij(x0,x1,x2),其中;
g′01=g′02=0
在變形中,各點(diǎn)的坐標(biāo)(x0,x1,x2)標(biāo)稱不變,亦即在變形中坐標(biāo)架隨著板殼變形的質(zhì)點(diǎn)位移而被拖帶著變形。所以,變形后坐標(biāo)系的基本張量不再是g′ij(x0,x1,x2),而變?yōu)間ij(x0,x1,x2),應(yīng)變張量為:
eij=(gij—g′ij)/2
由于變形前和變形后的坐標(biāo)空間都是平坦空間,所以,它們的曲率張量R′ijkl和Rijkl都恒等于零。由此可以得到六個(gè)協(xié)調(diào)方程。
然后,在中面上,即x0=0上,引進(jìn)中面張量pαβ和qαβ,而
其中:pαβ為中面拉伸張量,qαβ為中面彎曲張量。最終,在中面上,可以求得用pαβ、qαβ表示的三個(gè)平衡方程和三個(gè)協(xié)調(diào)方程。
錢偉長(zhǎng)的導(dǎo)師辛格教授原籍愛爾蘭,是英國(guó)皇家學(xué)會(huì)會(huì)員,由于德軍空襲來到加拿大多倫多高校,創(chuàng)建了北美第一個(gè)應(yīng)用數(shù)學(xué)系,系內(nèi)有L.因費(fèi)爾得(Infeld)、溫斯坦、A.F.史蒂文森(Stevenson)等教授,因費(fèi)爾得是A.愛因斯坦(Einstein)的大弟子,著有《物理學(xué)的演化》等書。錢偉長(zhǎng)在與辛格教授第一次面談時(shí),發(fā)覺兩人都在討論板殼理論,辛格用宏觀的內(nèi)力素張量求得在外力作用下板殼的張量平衡方程,稱之為宏觀方程組,而把錢偉長(zhǎng)的方程稱為微觀方程組。辛格認(rèn)為:雖然兩種理論所用的力學(xué)量和符號(hào)有所不同,但其實(shí)質(zhì)是等同的。兩者都稱變形后的中面基本張量為aαβ,變形后的中面曲率張量為bαβ,
辛格教授提出把兩種理論合在一起,寫成一篇論文,供馮·卡門教授祝壽文集之用。
這篇文章發(fā)表之后,很受力學(xué)界和數(shù)學(xué)界的重視,先后在多倫多高校、加拿大數(shù)學(xué)年會(huì)、美國(guó)加州理工學(xué)院航空系、美國(guó)數(shù)學(xué)學(xué)會(huì)西部年會(huì)等場(chǎng)合作學(xué)術(shù)報(bào)告;在英國(guó)和澳洲有人寫過書,進(jìn)一步討論這一問題。1973年,荷蘭H.S.魯坦(Rutten)教授在《殼體漸近理論和設(shè)計(jì)》一書中多次推崇這篇文章,說:“辛格和錢的工作,繼承了19世紀(jì)早期A.柯西(Cauchy)和S.D.泊松(Poisson)的工作,在西方文獻(xiàn)中重新注入了新的生命力?!彼种赋觯骸鞍鍤だ碚撚捎趧倮夭杉{了先驗(yàn)的Kirchhoff-Love假設(shè),人們已經(jīng)長(zhǎng)期沒有討論板殼的三維理論了。”“辛格和錢的工作是三維理論的基本工作,僅用力學(xué)狀態(tài)的內(nèi)稟變量,應(yīng)力和應(yīng)變,嚴(yán)格地從三維理論中導(dǎo)出了任意外形的薄殼都適用的非線性方程,這里在各向同性的假定下,把應(yīng)力和應(yīng)變重量按厚度方向的坐標(biāo)綻開為泰勒級(jí)數(shù)。近似的二維方程只有6個(gè)基本待定量,3個(gè)表示中面拉伸應(yīng)變,3個(gè)表示中面彎曲變形重量,這是辛格與錢工作最重要的特點(diǎn)?!?982年,在上海國(guó)際有限元會(huì)議上,執(zhí)行主席R.H.蓋拉格(Gallagher)教授向大會(huì)介紹錢偉長(zhǎng)時(shí)說:“錢教授有關(guān)板殼統(tǒng)一內(nèi)稟理論的論文,曾是美國(guó)應(yīng)用力學(xué)討論生在40—50年月必讀的材料,他的貢獻(xiàn)對(duì)以后的工作很有影響?!?/p>
錢偉長(zhǎng)把上述理論的思路進(jìn)一步綻開,完成了以薄板薄殼統(tǒng)一內(nèi)稟理論為內(nèi)容的博士學(xué)位論文,1944年在應(yīng)用數(shù)學(xué)季刊上分三次連載發(fā)表。文中從三維彈性理論的應(yīng)力平衡方程動(dòng)身,協(xié)作著三維的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系,并假定材料勻稱各向同性,對(duì)一般薄殼問題進(jìn)行了系統(tǒng)的討論。薄板被看作是薄殼的特例。把應(yīng)力應(yīng)變重量綻開為厚度方向坐標(biāo)x0的泰勒級(jí)數(shù),得到用6個(gè)待定量pαβ,qαβ(α,β=1,2)表示的3個(gè)平衡方程和3個(gè)協(xié)調(diào)方程,這里pαβ和qαβ分別為中面拉伸張量和中面彎曲張量。解出pαβ和qαβ以后,就能計(jì)算各點(diǎn)的應(yīng)力和應(yīng)變,也可以算出殼體中面各點(diǎn)上的內(nèi)力素。文中并未采納位移為未知量,所以和常見的板殼理論在形式上有很大區(qū)分。文中應(yīng)力、應(yīng)變和曲率都采納張量表述,是一個(gè)大的進(jìn)步。
1944年的連載文章中,利用中面拉伸張量pαβ、中面彎曲張量qαβ,以及中面曲率張量bαβ三者與板殼厚度的相對(duì)量級(jí)來進(jìn)行板殼問題的分類和近似。當(dāng)然,應(yīng)變?cè)谶@里都是小量。文中把板殼問題系統(tǒng)地分成12類薄板問題和35類薄殼問題。分別給出了6個(gè)基本方程的相應(yīng)簡(jiǎn)化形式。在這些簡(jiǎn)化方程中,略去了量級(jí)較小的項(xiàng),得到系統(tǒng)而且全都的近似。所得到的各類近似方程中,包括了常見的小撓度方程和一些已知的大撓度方程。但是有不少有限撓度的方程是新的,以前并不見于任何文獻(xiàn),而且很有有用價(jià)值。例如,淺殼就是由于這一分類引出的新概念,當(dāng)殼體中面跨度的平均尺寸L和最小曲率半徑R之比相當(dāng)于厚度h和L之比時(shí),稱為淺殼或扁殼。在某些外加載荷下,淺殼會(huì)發(fā)生菱形皺折失穩(wěn)。馮·卡門和錢學(xué)森在1939年和1941年討論了柱殼在軸向力下的局部失穩(wěn)和球殼在外壓下的局部失穩(wěn)現(xiàn)象。假如把局部尺寸看做是殼的有效跨度,則對(duì)于局部區(qū)域而言,也可以看作是淺殼,用淺殼大撓度方程求解。圓薄板大撓度卡門方程,也可以由淺殼方程蛻化得到。1958年8月,在美國(guó)斯坦福高校進(jìn)行的海軍結(jié)構(gòu)力學(xué)研討會(huì)上,馮元楨和E.E.塞克勒(Sechler)發(fā)表了《彈性薄殼的失穩(wěn)》,文中稱淺殼方程為“錢偉長(zhǎng)一般方程”,而稱淺圓柱殼方程為“圓柱殼的錢偉長(zhǎng)方程”。
在錢偉長(zhǎng)的博士論文中,還包括從三維彈性理論導(dǎo)出殼體宏觀平衡方程的證明,發(fā)表在1948年12月的清華高校理科報(bào)告上。這篇文章曾引起一場(chǎng)關(guān)于版權(quán)的爭(zhēng)辯。美國(guó)C.特魯斯德爾(Truesdell)埋怨此文抄襲了他的文章。錢偉長(zhǎng)回信請(qǐng)他到多倫多高校圖書館查閱錢本人的博士論文,這篇文章是該學(xué)位論文的一部分。后特魯斯德爾來信賠禮,并說明他的導(dǎo)師H.賴斯納(Reissner)已向他說明,他在數(shù)學(xué)學(xué)會(huì)匯刊上登載的博士論文是錢偉長(zhǎng)于1946年在乘海輪返國(guó)途中審查的,錢提出近50條看法,他大都接受并做了修改,特魯斯德爾在1947年發(fā)表的軸對(duì)稱殼文章也是錢偉長(zhǎng)審查的,他都一并表示感謝。
1946年,與馮·卡門合作發(fā)表了《變扭率的扭轉(zhuǎn)》一文。馮·卡門曾說這是他一生中最終一項(xiàng)較滿足的彈性力學(xué)工作,是經(jīng)典型的工作。
錢偉長(zhǎng)回到祖國(guó)之后,主要精力放在力學(xué)人才的培育和相應(yīng)教學(xué)與科研機(jī)構(gòu)的創(chuàng)建上面。同時(shí)他還堅(jiān)持親自動(dòng)手做討論。他的成就是多方面的,主要有以下幾項(xiàng)。
圓薄板大撓度問題的攝動(dòng)解法他回國(guó)后從事的一項(xiàng)有影響的工作是圓薄板大撓度問題的攝動(dòng)解法。圓薄板大撓度問題,是一個(gè)典型的非線性問題,其非線性微分方程由馮·卡門在1910年提出,但長(zhǎng)期沒有找到好的求解的方法。1934年,S.韋(Way)提出了冪級(jí)數(shù)解法,但是,收斂太慢。馮·卡門在1940年提出這個(gè)問題還需要一種工程師能夠運(yùn)用的解法。錢偉長(zhǎng)在1947年做到了這一點(diǎn),其計(jì)算結(jié)果和1942年由麥克弗森(Mcpherson),朗布爾格(Rumberg)及利維(Levy)所完成的試驗(yàn)相符合。在有了手搖計(jì)算機(jī)之后,葉開沅用迭代格式計(jì)算這一問題(稱為修正迭代法),在有了電子計(jì)算機(jī)之后,葉開沅的一個(gè)博士討論生用韋的級(jí)數(shù)解法進(jìn)行了計(jì)算(稱為精確解)。與這些晚近的數(shù)值解法相比較,錢偉長(zhǎng)用解析法手算所達(dá)到的精度以及方法的奇妙都是令人贊美的,也因此引起了國(guó)際上的重視。
錢偉長(zhǎng)的攝動(dòng)法是用中心點(diǎn)的撓度與板厚的比值作為參數(shù)的參數(shù)攝動(dòng)法,攝動(dòng)次數(shù)越多,結(jié)果越精確?????。當(dāng)攝動(dòng)參數(shù)在1四周時(shí),只需要攝動(dòng)一次。假如攝動(dòng)參數(shù)大于1,例如3—5,則需要攝動(dòng)兩次以上。蘇聯(lián)學(xué)者曾經(jīng)廣泛地加以引用,并稱之為錢氏攝動(dòng)法。
所謂參數(shù)攝動(dòng)法是把微分方程中的未知量根據(jù)攝動(dòng)參數(shù)的冪級(jí)數(shù)綻開,代回微分方程后,方程依照該參數(shù)的冪次分解為若干個(gè)方程,其最低冪次相應(yīng)的方程,就是該非線性方程的線性近似,較易求解,低階解依次代入較高階的方程,就對(duì)線性解作出攝動(dòng)性的修正,由此得出非線性解。
50年月初,錢偉長(zhǎng)、葉開沅等曾經(jīng)在清華高校召開薄板大撓度問題的研討會(huì),并出版了論文集《彈性圓薄板大撓度問題》。后來,錢偉長(zhǎng)、葉開沅又計(jì)算了多種載荷和邊界條件下的圓薄板和矩形薄板大撓度問題,參與了1956年布魯塞爾的第九屆國(guó)際應(yīng)用力學(xué)會(huì)議。1957年,有關(guān)論著由莫斯科譯文出版社譯成俄文。此后,潘立宙在1957年和美國(guó)納什(Nash)教授在1959年分別獨(dú)立用此法求解了橢圓板大撓度問題。
錢偉長(zhǎng)有關(guān)圓薄板大撓度問題的工作,曾在1955年獲得國(guó)家自然科學(xué)二等獎(jiǎng)。
在給出上述參數(shù)攝動(dòng)法的同時(shí),1948年,錢偉長(zhǎng)還用奇異攝動(dòng)法解決了圓薄板大撓度的問題,薄膜解適用于邊界位移為零的撓度很大的狀況,它除了不能滿意轉(zhuǎn)角為零的夾緊邊界外,在全場(chǎng)適用,稱為外場(chǎng)解。把邊界法向的尺度放大,設(shè)立邊界內(nèi)層坐標(biāo),以無量綱化中心撓度為尺度參數(shù),并以此量攝動(dòng)綻開,稱為內(nèi)層解。外場(chǎng)解和內(nèi)層解的合成綻開是用不同尺度來討論邊界效應(yīng),在薄膜解的基礎(chǔ)上進(jìn)行修正,可以解決邊界轉(zhuǎn)角為零的問題。綻開式中冪次有正有負(fù),又稱為奇異攝動(dòng)法。
錢偉長(zhǎng)的這一工作是國(guó)際上有關(guān)奇異攝動(dòng)理論的最早的少數(shù)著作之一,在50年月,由于郭永懷的邊界層匹配法獲得勝利,林家翹不動(dòng)點(diǎn)理論、錢學(xué)森的爆炸波處理確立之后,奇異攝動(dòng)理論才受到重視,被認(rèn)為是攝動(dòng)法的新領(lǐng)域。由于1948年中國(guó)的雜志在國(guó)外沒有正常傳播,晚至1956年E.布朗伯格(Bromberg)和1961年Л.С.克魯布?xì)J科(Сруб-щик)等人還用類似的合成綻開法來求解這同一個(gè)問題。
在80年月,錢偉長(zhǎng)指導(dǎo)討論生對(duì)上述圓薄板大撓度問題的討論工作做了進(jìn)一步的完善和改進(jìn)。如用均方根撓角做攝動(dòng)參數(shù),解決了在均布?jí)毫椭行募辛?fù)合作用下,由于中心點(diǎn)撓度可能為零而帶來的困難;又如在合成綻開法中,用中心點(diǎn)位移替代載荷作綻開參數(shù),大大提高了收斂速度,并使全部邊界條件都在各級(jí)近似中跨級(jí)滿意。
圓環(huán)殼的一般解錢偉長(zhǎng)的另一個(gè)貢獻(xiàn)是給出了圓環(huán)殼的一般解。圓環(huán)殼是彈性元件和其它殼體結(jié)構(gòu)中常見的形式之一。在賴納斯(1912)和E.邁斯納(Meissner,1915)軸對(duì)稱殼二階微分方程組的基礎(chǔ)上,F(xiàn).托爾凱(Tolke,1937),R.A.克拉克(Clark,1950)和B.B.諾沃日洛夫(Новожилов,1951)提出了三種不同的復(fù)變量方程,克拉克求出漸近解。諾沃日洛夫求出了非齊次解,但不能滿意不同的邊界條件。錢偉長(zhǎng)給出了齊次解并且證明白解的收斂性,和非齊次解結(jié)合,給出圓環(huán)殼的一般解,解決了這個(gè)幾十年來懸而未決的難題。
在圓薄板攝動(dòng)解和圓環(huán)殼一般解的基礎(chǔ)上,錢偉長(zhǎng)在80年月里先后承接過兩項(xiàng)國(guó)家重點(diǎn)攻關(guān)課題,提出了儀表彈性元件和波紋管膨脹節(jié)的理論計(jì)算方法,如U形波紋管非線性特性的攝動(dòng)解法、三圓弧波紋膜片的設(shè)計(jì),以及軸對(duì)稱載荷下旋轉(zhuǎn)殼彈性元件的非線性計(jì)算通用程序等。
錢偉長(zhǎng)仍在對(duì)殼體的基礎(chǔ)理論和工程應(yīng)用進(jìn)行新的探究,一方面開展對(duì)非Kirchhoff-Love假設(shè)殼體理論的討論,另一方面大力組織在儀表彈性元件行業(yè)和波紋管補(bǔ)償器金屬軟管行業(yè)中殼體理論的工程應(yīng)用。
對(duì)廣義變分原理的深化討論除了在板殼理論方面的工作以外,錢偉長(zhǎng)另一項(xiàng)享譽(yù)世界的成就,是對(duì)廣義變分原理的討論。物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,可以用時(shí)空坐標(biāo)的函數(shù),以微分方程的形式描述,也可以用這些函數(shù)的積分泛函,以其取極值或駐值的變分形式描述。最小位能原理和最小余能原理是最常見的變分原理,分別是以應(yīng)變或應(yīng)力為基本函數(shù)給出積分泛函。
由于60至70年月有限元方法的進(jìn)展及其在工程上的廣泛應(yīng)用,變分原理作為其理論基礎(chǔ),顯示出重要性。世界上有兩個(gè)學(xué)術(shù)中心,引起各國(guó)學(xué)者的留意,一個(gè)是美國(guó)麻省理工學(xué)院的賴斯納、鷲津久一郎、卞學(xué)鐄等人,另一個(gè)就是錢偉長(zhǎng)等一批中國(guó)的科學(xué)家。
以往的變分原理工作,大都是湊出來的,即首先寫出泛函,再取駐值驗(yàn)證。所以每一個(gè)新原理的消失都是一項(xiàng)重要成果。錢偉長(zhǎng)試圖找到系統(tǒng)的做法,他首先從最小位能原理和最小余能原理動(dòng)身,把約束條件利用拉格朗日乘子引入泛函,從而先放松條件,得到相應(yīng)廣義化的變分原理。在變分中可以把待定的拉氏乘子確定下來,這是對(duì)建立廣義變分原理的泛函提出合乎規(guī)律的數(shù)學(xué)方法,無疑是一個(gè)重要成果。惋惜在1964年將文章投給《力學(xué)學(xué)報(bào)》后,該報(bào)的編委予以退稿處理。從審查看法中可以看到,審查者并不完全理解拉格朗日乘子法。日本鷲津久一郎在1968年出版的《彈性和塑性力學(xué)中的變分法》一書中,才比較明確地應(yīng)用了拉氏乘子法,但還有一些要點(diǎn)上不夠明確,如待定乘子通過泛函駐值條件來打算的觀點(diǎn)還沒有反映。始終到1977年,國(guó)外的文獻(xiàn)上才有這一方面的論述。O.C.欽科維奇(Zienkiewicz)在《有限元法》一書中明確地把Courant和Hilbert的經(jīng)典著作中有關(guān)變分約束條件,待定拉格朗日乘子法加以講解,應(yīng)用到彈性力學(xué)變分原理中。比起錢偉長(zhǎng)1964年的工作已晚了15年。
1964年,錢偉長(zhǎng)把拉格朗日乘子法應(yīng)用到殼體理論方面,用變分原理導(dǎo)出殼體非線性方程。1978年,他進(jìn)一步爭(zhēng)論了廣義變分原理在有限元方法上的應(yīng)用。多次開設(shè)變分法和有限元的講座,聽講者總計(jì)達(dá)3000余人次,極大地推動(dòng)了我國(guó)變分原理和有限元方法的討論。在1978年恢復(fù)討論生和建立學(xué)位制度之后,一時(shí)間,攝動(dòng)法、變分原理和有限元的應(yīng)用成了討論生論文中的一種時(shí)髦。1983年,錢偉長(zhǎng)作了廣義變分原理的系列講座并出版專著。通過學(xué)術(shù)性的爭(zhēng)辯,啟發(fā)了中國(guó)學(xué)者在變分原理方面更深化的思索,促進(jìn)了拉格朗日乘子法在變分原理中的應(yīng)用,推動(dòng)了有限元、雜交元和混合元等方面蓬勃的討論活動(dòng)和廣泛的工程應(yīng)用。
1982年,錢偉長(zhǎng)等在廣義變分原理方面的工作獲得國(guó)家自然科學(xué)二等獎(jiǎng)。
在廣義變分原理方面,錢偉長(zhǎng)的工作還有:(1)把廣義變分原理推廣到大位移和非線性彈性體。(2)提出以進(jìn)入泛函而消退掉的微分方程或以約束條件為依據(jù)的分類原則,并由此而確定變分原理間的等價(jià)定理。(3)高階拉氏乘子法,解決了在Hellinger-Reissner原理中消退應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系的約束時(shí)所遇到的臨界變分條件的困難,即待定乘子為零的困難。(4)在非協(xié)調(diào)元中采納識(shí)別了的拉格朗日乘子法,從而削減了和待定乘子有關(guān)的自由度,其《以廣義變分原理為基礎(chǔ)的非協(xié)調(diào)薄板有限元》一文被收進(jìn)美國(guó)1984年《應(yīng)用力學(xué)進(jìn)展》,被認(rèn)為是一項(xiàng)國(guó)際上重要的進(jìn)展和貢獻(xiàn)。
流體力學(xué)方面的貢獻(xiàn)錢偉長(zhǎng)在流體力學(xué)方面也作出樂觀貢獻(xiàn)。在40年月,他用一種奇妙的攝動(dòng)綻開法,給出高速空氣動(dòng)力學(xué)超音速錐流的漸近解,大大改進(jìn)馮·卡門和N.B.摩爾(Moore)給出的線性化近似解,與G.I.泰勒(Taylor)和J.W.麥科爾(Maccoll)的數(shù)值結(jié)果相吻合。文中證明白卡門-摩爾的線性解僅在圓錐角很小時(shí)適用。過去,人們?cè)跐u近序列中一般是采納冪級(jí)數(shù),錢偉長(zhǎng)拓寬了漸近序列的范圍,采納冪級(jí)數(shù)-對(duì)數(shù)函數(shù)的混合序列,這對(duì)攝動(dòng)法是一項(xiàng)重大突破,50年月之后,才被人們熟悉和接受。
1886年,O.雷諾(Rynolds)做了7個(gè)假設(shè),提出潤(rùn)滑的原始模型,導(dǎo)出了聞名的雷諾方程。1949年,錢偉長(zhǎng)基于滑板間粘性流體層很薄的實(shí)際狀況,以流體特征厚度為小參數(shù),進(jìn)行攝動(dòng)綻開,僅用3個(gè)簡(jiǎn)化假設(shè),從流體力學(xué)的納維-斯托克斯方程動(dòng)身,導(dǎo)出了潤(rùn)滑問題的高階雷諾型方程。并進(jìn)一步建立相應(yīng)的變分表達(dá)式,導(dǎo)出等價(jià)的變分問題,從而使計(jì)算工作量大為削減。并可用于計(jì)算有限寬矩形潤(rùn)滑軸承問題。算例表明,計(jì)算結(jié)果正確牢靠,大大改進(jìn)了M.馬斯卡特(Muskat),F(xiàn).摩根(Morgan)和M.W.默里亞(Merea)1940的結(jié)果,是潤(rùn)滑流體動(dòng)力學(xué)一篇?jiǎng)倮脑缙谥鳌?/p>
對(duì)流體力學(xué)的變分原理,多數(shù)理論工作是從伯努利方程動(dòng)身,討論無粘外部流淌。1984年,錢偉長(zhǎng)從流體力學(xué)的基本方程動(dòng)身,對(duì)內(nèi)流、外流等一般的粘性流淌建立了更為普遍的變分原理,對(duì)不行壓縮流體和可壓縮流體分別建立了最大功率消耗原理。并以運(yùn)動(dòng)方程為基礎(chǔ),用拉格朗日乘子法消退諸如物態(tài)方程、連續(xù)性方程及邊界條件等變分約束條件,建立了無條件的廣義變分原理。從而把固體力學(xué)中變分原理方法推廣到粘性流體力學(xué),奠定了流體力學(xué)中有限元方法的基礎(chǔ)。
研制出超過國(guó)際水平的鋅-空氣電池在清華高校學(xué)習(xí)時(shí),錢偉長(zhǎng)不但讀了物理,還修完了化學(xué)系的主要課程。1972至1974年,當(dāng)他接到為坦克和野外作業(yè)部門研制大電流高能電池的任務(wù)時(shí),他查閱了有關(guān)的國(guó)內(nèi)外資料,勝利地研制出多項(xiàng)指標(biāo)超過國(guó)際水平的鋅-空氣電池,并幫助建立了鋅空氣電池廠。受到周恩來總理的贊揚(yáng)和支持,并獲北京市1975年科技進(jìn)步獎(jiǎng)。
出版專著《穿甲力學(xué)》對(duì)高速撞擊問題,他也有多篇討論論文,并出版專著《穿甲力學(xué)》,該書獲1988年全國(guó)優(yōu)秀科技圖書一等獎(jiǎng)。
推導(dǎo)三角級(jí)數(shù)求和公式在“--”期間,雖然缺乏起碼的工作條件,但他以非凡的毅力,推導(dǎo)了12000多個(gè)三角級(jí)數(shù)求和公式。其中不少很有有用價(jià)值,也是前人所未知的。
對(duì)中文信息處理作出重要貢獻(xiàn)錢偉長(zhǎng)還以其深厚的國(guó)學(xué)功底,對(duì)中文信息處理作出重要貢獻(xiàn)。1981年,他擔(dān)當(dāng)了中國(guó)中文信息學(xué)會(huì)理事長(zhǎng)。1984年,他提出漢字宏觀字形編碼,簡(jiǎn)稱“錢碼”。漢字是由能夠表達(dá)形、聲、義等多種信息的字形部件組成的。平常,人們常常是近似地、模糊地捕獲字形部件特征來讀音辨義。“錢碼”以漢字的宏觀字形部件編碼,把151種基本部件按外形相像、相近歸類,定義在39個(gè)鍵位上。例如,把“其、耳、且、目、自、白、臼、貝、見、頁”等部件編為一碼,便于聯(lián)想,記憶量少,易學(xué)易用?!板X碼”允許重碼,其字頻最高的字直接跳入文本,其他同碼字按常用字頻排列於下,可供選擇。使得碼長(zhǎng)縮短,效率提高。一個(gè)漢字最多選3個(gè)字形部件完成編碼,有39個(gè)最常用字一鍵為碼。且“錢碼”具有容錯(cuò)力量,許多漢字可以采納不同的分割方式,來適應(yīng)各人理解上的差異?!板X碼”的詞組輸入方式也是早期開創(chuàng)性工作。1986年,在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局組織的全國(guó)第一屆漢字輸入方案評(píng)測(cè)會(huì)上,在34種方案中,“錢碼”被評(píng)為A類方案,單人輸入速度第一。并在同一年獲得上海市科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。
教育與學(xué)術(shù)思想
錢偉長(zhǎng)是一個(gè)才思靈敏、直言不諱、勤奮工作的科學(xué)家、教育家和愛國(guó)者。
作為上海工業(yè)高校的校長(zhǎng),錢偉長(zhǎng)的辦學(xué)宗旨是拆掉四堵墻:一是拆掉學(xué)校與社會(huì)之間的墻;二是拆掉校內(nèi)各學(xué)科之間的墻;三是拆掉教學(xué)和科研之間的墻;四是拆掉教與學(xué)之間的墻。
他認(rèn)為學(xué)校必需適應(yīng)社會(huì)的變化,為社會(huì)服務(wù),并且要和社會(huì)結(jié)合起來辦教育。教育是否勝利,要看畢業(yè)生是否受社會(huì)歡迎,學(xué)到的學(xué)問是否有用。同學(xué)在學(xué)校里要緊的是打好基礎(chǔ)和培育自學(xué)力量,而不是開設(shè)過多的專業(yè)課程和灌輸老化的、現(xiàn)成的學(xué)問。同學(xué)和老師都要養(yǎng)成不斷更新學(xué)問的習(xí)慣。他提倡產(chǎn)、學(xué)合作教育,盼望同學(xué)在學(xué)習(xí)基礎(chǔ)課之后能在實(shí)際崗位上工作,再依據(jù)需要選課,而不要人為地劃分過細(xì)的專業(yè),一輩子背專業(yè)包袱。應(yīng)當(dāng)有力量隨時(shí)改行,去做社會(huì)需要的工作。
他認(rèn)為要辦好工科,必需有堅(jiān)實(shí)的理科做基礎(chǔ),理科和工科相互滲透有利于把科學(xué)技術(shù)轉(zhuǎn)化成生產(chǎn)力。現(xiàn)在,一方面有許多新興交叉學(xué)科消失了,學(xué)校里不教;另一方面是專業(yè)太舊、太窄,綜合性不夠。工程教育的綜合性尤其不夠。他要求學(xué)校里每一個(gè)學(xué)科,都要把電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)滲透到
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