【情系科学】初心引领,努力攻关
编者按:力学研究所成立六十多年来,力学人遵循钱学森的工程科学办所思想,为推进中国的近代力学事业、为推动中国的经济国防建设,做出了重要的贡献。老一辈力学人以国家需求为己任、艰苦创业和奋发拼搏的精神,是力学所60余年奋斗史的精髓。本刊在“情系科学”栏目里陆续推出离退休老同志回忆文章,以展示普通科技人员的风貌。
初心引领,努力攻关
柳春图
我出生在江苏镇江,父亲在上海一家私人工厂当职员。由于兄弟姐妹众多,我们的生活勉强维持,每次学校开学交学费时,就需要向学校申请减免学杂费和向老板借贷。在新中国成立前夕的国民党统治区域更是物价飞涨,民不聊生。
新中国成立后,我受哥哥、姐姐的影响,积极参加中国共产党领导的校内外各项活动,因表现良好,于1949年11月加入了中国新民主主义青年团,担任了学校团组织副书记和党的宣传员,并在1953年6月被镇江市委评为乙等党的模范宣传员。在高中学习期间,我对数理学科特别感兴趣,立志在科研方面做出一些成绩。1953年,我考入北京大学数学力学系学习。
我于1956年4月加入中国共产党,当时正是党号召向科学进军的时代,就更加坚定了我好好学习,将来为党、为人民、为祖国做更多贡献的决心。20世纪50年代,社会上流传着一句话:“为祖国工作50年”。1957年,我从北京大学毕业到中国科学院工作,到2008年底离开业务工作岗位,除去劳动的一年,巧合得很,在力学所从事科研工作的时间正好是50年。在这漫长的岁月里,我指导了40多名硕士、博士研究生和博士后,负责科研项目几十项。
下面,我仅从三个方面简要回忆我的科研经历。
一、开展夹层结构的研究
我到中国科学院力学研究所工作后,就在胡海昌先生的领导下开展科研工作。研究室党支部书记嘱咐我要团结大家,做好科研工作,起到共产党员的作
在1961年1月党中央宣布“调整,巩固,充实,提高”八字方针以后,我们固体力学研究室与有关单位协作开展科研攻关。我们组进行的是夹层结构的研究,这项研究在国际上也是比较新的。20世纪50年代开始有这方面的文章发表,但还没有专业书籍出版,美国在某型飞机机身上局部开始应用。我们查阅了文献,发现有几篇理论文章发表,但都是自说自话,没有和已经发表的理论进行比较,并说明其适用范围。我在胡海昌先生的指导下开展了对上述问题的研究,指出了几个理论的区别,并给出区分这几个理论的定量基本方程,对夹层板壳理论给出了系统的分析和某些计算方法。
“文化大革命”期间,某航空单位要自行设计制造带有夹层结构的飞机,到力学所寻求合作,给他们提供设计依据。我接待了这位客人,感到这是一项重要的国家项目,于是打消了各种顾虑接受了这项任务。然后,我立即组织了十几个人的队伍进行计算、实验,经过日夜奋战,半年内完成了这项任务。经委托单位进行的整体实验,夹层结构项目达标,且具有优越性。这为我国夹层结构的研究开拓打下了重要基础。在胡海昌先生的指导下,我们组十多年潜心研究夹层结构。在此基础上,我约了李国琛、吴永礼两位同志编写了专著《夹层板壳的弯曲、稳定和振动》。这是国内夹层结构领域的第一部著作,也是国际上该领域系统进行论述的首部专著。夹层板壳研究工作获1978年全国科学大会奖。
二、开展断裂结构的研究
长期以来,国际上的结构设计都是基于材料无缺陷的假定,但在1953~1954年期间,“彗星”号客机的几次空中解体事故,促使在1957年产生断裂力学学科。后来我看到一些有关断裂结构研究的文章,很受启发。1972年,在我的建议下,力学所通过调研决定组织专业组从事断裂力学的研究。
当时国际上各种容器的缺陷标准的设计都应用Folias理论的结果,但是这个理论对于含裂纹结构来说有重大的理论缺陷。我就从裂纹尖端特性的理论出发,对含裂纹板壳进行研究,并提出了新的分析计算方法——局部整体法,带领研究生发表了一系列的研究论文。早期工作的成果获中国科学院科学技术进步奖二等奖。光弹实验证实了成果的可靠性。我在有关论文中对国际标准的设计数据进行了分析讨论。含裂纹板壳工作得到国际上的认可。1989年,我被邀请到美国休斯敦参加第七届国际断裂大会,并做大会邀请报告《含裂纹板壳的理论和应用》。在四年一次的学科世界系列大会上,这是中国人首次被邀请做大会学术报告,中国在这个新学科领域也占有了一席之地,我对此感到欣慰。此外,我还与蒋持平编写了专著《板壳断裂力学》。以上成绩是在党领导的正确科研路线下与学生们集体取得的研究成果。相关成果还被收入中国首部压力容器缺陷评定规范(CVDA-1984),在《应力强度因子手册》(科学出版社,1993)中有专题介绍。
二、开展海洋平台的监测研究
我国海洋石油在改革开放后虽然有了较大发展,但到20世纪80年代仍没有进行过海洋平台原位监测。为了提高海洋平台设计水平,中国海洋石油总公司提出了W-114平台原位监测科研项目。中国科学院海洋工程科学技术研究中心主任郑哲敏院士组织了中国科学院与研究项目有关单位接受了这项任务,让我担任负责人。这是一项大型工程的基础研究项目,有实验室工作,有配合工程进度安排测试的各项准备工作,在平台上测试、接收数据并进行分析。
我对工程并不是很熟悉,还要与多方面的单位接触与合作,困难肯定是很多的。但考虑到这是有关国家的重要能源项目,我决定接受这项任务。
首先碰到的问题就是经费不足,我们在工作中必须精打细算,此外还有长时间在自然海况下测试的困难、各组的配合问题、人事之间的矛盾等问题。我们从全局出发,通过思想交流达成一致,最终克服各种困难完成了任务。
经鉴定,该研究工作达到世界先进水平,丰富和提高了我国海洋平台的设计水平,还比世界同类平台扩大了测试的范围。这项工作的科研成果获1999年度国家科学技术进步奖三等奖。这是跨部门、跨领域合作取得的集体成果。
关于作者——柳春图
简历:1935年出生,江苏镇江人。中国科学院力学研究所研究员,博士生导师,享受国务院颁发的政府特殊津贴。1957年于北京大学毕业后,在中国科学院力学研究所工作,历任固体力学研究室主任、海洋研究工程部主任、所学术委员会副主任等职务。1977年开始任国际断裂学会理事,其中1981-1984年任常务理事,1984-1989年任副主席,1991-1997年任远东及大洋洲断裂组织副主席。历任中国力学学会理事、常务理事,北京力学学会理事长。现任北京力学学会名誉理事长。培养了30多名硕士生和博士生,发表研究论文120余篇、专著2部。
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