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【陕西日报】西安交大俞茂宏教授基础力学理论破解百年世界难题
来源:陕西日报 日期 2014-12-03 10:08 点击:

编者按: 12月3日,陕西日报头版头条刊发“甘坐冷板凳五十年——西安交大俞茂宏教授基础力学理论破解百年世界难题”的文章,并配发评论——“要有坐冷板凳的精神和坐冷板凳的环境 ”。评论指出,坐冷板凳的精神就在于打好基础,专攻一点,心无旁骛,甘于寂寞,享受孤独。要有坐冷板凳的环境,就是为科学家营造心情舒畅的宽松环境。在大力提倡科技进步的今天,我们特别需要坐冷板凳的精神和坐冷板凳的环境。现将报道及评论转载如下:

            

甘坐冷板凳五十年

——西安交大俞茂宏教授基础力学理论破解百年世界难题

11月24日,我们在西安交通大学见到了俞茂宏教授。已是耄耋之年的他,仍然坚持研究。当我们采访时,清华大学出版社也有两位编辑来向他约稿。他认真地为我们讲解双剪统一强度理论,严谨的科学精神让人肃然起敬。

俞茂宏教授在基础理论研究的冷板凳上,一坐就是半个多世纪。他的研究突破了百年来被认为是不可能的统一强度理论难题,提出并发展形成双剪统一强度理论,成为第一个写入基础力学教科书的中国人的理论。

基础理论研究的突破

在古城长安,晨闻钟楼之宏声,暮听鼓楼之乐音,抑或是漫步在古城墙上,面对这些古建筑的沧桑历史和巍峨身姿,你可曾想过,这些土木建筑有何力学特性使之能经受住几百年来各种地质考验而屹立至今?俞茂宏利用他的强度理论把这些古建筑结构的抗震性能、稳定性等完美地呈现在我们面前。

强度理论是研究材料在复杂应力作用下的屈服和破坏规律,具有重大的理论意义和应用价值。100多年来,强度理论在世界范围内研究广泛,但是进展缓慢。双剪统一强度理论的诞生,被视为强度理论研究的重大突破。

早在1961年,俞茂宏就提出了双剪概念,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。1985年他又在国际上首次提出更为全面的“双剪强度理论”。在此基础上,1991年,俞茂宏正式发表统一强度理论公式,将各种单一的准则和理论发展为“统一强度理论”。之后,他又用20年时间,将这一理论应用于一些典型结构问题,使之趋于完善。世界岩石力学与工程学会副理事长、中国工程院院士钱七虎评价认为:“该理论突破了现有的单一强度理论模式,建立了一个有统一力学模型、统一理论、统一数学表达式而又适用从金属到岩、土和混凝土等各类材料的统一强度理论,形成一个完整的理论体系。在强度理论发展史中是一个里程碑。”

基础理论的成果得来不易,得到认可并应用更为不易,进一步被写入学术著作和教科书则是凤毛麟角。作为原创性基础理论,统一强度理论已被写入《中国水利百科全书》(第二版)、《工程力学手册》等310多种学术著作和教科书,并每年在大学多种学科的教学中应用。据清华大学、浙江大学等大学有关教授介绍,他们每年在材料力学等有关课程的教学中都对该理论作了讲解。当讲到这是中国人的理论时,学生们总是十分兴奋,往往热烈鼓掌起来。

半个世纪的执著坚持

多名院士和教授曾这样评价俞茂宏:“双剪统一强度理论不仅在理论上具有重大意义,更在于他在困难条件下长期坚持、潜心研究、锲而不舍的精神。”俞茂宏能够填补强度理论学科中的重要空白,并形成系统理论,是他半个世纪执著坚持的结果。

当俞茂宏的双剪统一强度理论及其应用在当年一等奖空缺的情况下,获得2011年度国家科学技术奖自然科学二等奖时,有人问他:“你取得了这么高的成就,应该有很多项目资金吧?”事实上,统一强度理论研究是俞茂宏的业余工作,不是科研任务,也几乎没有研究经费。早在很多年前,当他发现一些实验结果与当时权威的强度理论无法吻合的时候,科学探索的精神就驱使他继续钻研,去发现其中的奥秘。也有很多人劝他,因为当时的强度理论已经很多,很难再出有价值的科研成果。然而,从1961年开始,俞茂宏在很好地完成各项工作的同时,利用业余时间始终坚持研究。正如他所说:“也许正因为这项研究只是业余工作,可以凭自己的兴趣和信念来完成,所以没有任何压力,才得以静下心来慢慢思考,仔细钻研。”

当半个世纪的刻苦钻研换来硕果累累之时,俞茂宏只是谦虚地表示:“几十年,出这个成果,只能说明我的研究进展实在太慢了!”实际上,他还有很多其他方面的成果。

广泛的应用价值

双剪统一强度理论的价值,不仅在于它为强度理论研究的贡献,更在于它的实际应用。据统计,应用双剪强度理论比应用单剪强度理论提高结构极限承载力最高达33%之多。目前,该理论已经被国内外有关学者应用,并引入结构分析计算机软件和应用于机械、航空、土木、水利、军工、岩土工程以及力学、材料科学等广泛领域。根据公开发表的文献可知,这些应用包括大型水电站地下厂房洞室分析、上海世博会地下变电站、长江三峡高边坡稳定性、土力学和岩石力学基本理论、钢管混凝土柱的承载力、固体火箭发动机药柱可靠性、大坝稳定性、公路路基、铁路隧道、黄土滑坡、蓄能电站导流洞、地基地震承载力以及机械零件强度、压力容器和金属塑性成型等众多领域。

俞茂宏的理论成果受到越来越多的关注。目前,他已经在世界著名科技出版集团Springer出版了四部英文著作,反响很好。Springer希望继续得到他下一本书的书稿,世界其他著名出版社也与他联系出版新的著作。

我们期待这位老者新的研究成果。

 

要有坐冷板凳的精神和坐冷板凳的环境

党朝晖

读罢西安交大俞茂宏教授半个世纪专注于基础力学理论研究并取得重大突破的新闻,至少有两点启示:搞科学研究,既要有坐冷板凳的精神,也要有坐冷板凳的环境。

坐冷板凳的精神就在于打好基础,专攻一点,心无旁骛,甘于寂寞,享受孤独。坐冷板凳的精神还在于有滴水穿石的毅力,几十年如一日,养其根而俟其实。抗拒诱惑,求真务实,敢于打破教条、破除迷信、安贫乐道,陶冶心智。坐冷板凳的精神更在于有一种责任和使命。它以追求真理为最终目标,明白科学研究对社会进步的意义,为国争光,以实现人生的价值和意义。

要有坐冷板凳的环境,就是为科学家营造心情舒畅的宽松环境。据了解,由于基础研究的探索性、独创性和结果不可预测性,在研究过程中具有较大的自由度,这种自由度对于基础研究人员来说是必不可少的。所以在考核机制上要充分保护他们的自由和积极性。不干扰,不折腾,不急功近利。无需讳言,目前一些高校在对教师和科技人员考核中也存在一种偏颇,年初要题目,年终评论文,今年报项目,明年看进度。各种检查考查不断,他们哪有精力专心于教学和科研。

在科学研究上,来不得半点虚伪。应景的只能是应付,浮躁的只能是肤浅。只有潜身才能潜深,才能探究深邃的真理,攀登光辉的顶点。基础研究是技术进步的先锋,比喻为金字塔的底座。在大力提倡科技进步的今天,我们特别需要坐冷板凳的精神和坐冷板凳的环境。

文章链接:http://esb.sxdaily.com.cn/sxrb/20141203/html/index_content_000.htm

作者:陕西日报记者 张梅 实习生 易雅晨
编辑:星 火

 
 
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