85歲老教授,破解世界難題,將「中國人的理論」第一次寫入基礎力學教科書!

在古城西安,有一位85歲的老教授,經過半個多世紀的執著探索,破解了基礎力學理論領域的世界性難題,將中國人創立的理論,第一次寫入了基礎力學教科書。

通過這些基礎理論,他把鐘樓、鼓樓等古建築結構的抗震性、穩定性完美地呈現在我們面前,為我們提供了認識古文物、保護古文物的科學依據。這位老者就是西安交通大學機械強度與振動國家重點實驗室的俞茂宏教授。2011年,俞茂宏教授的“雙剪統一強度理論及其應用”在當年一等獎空缺的情況下,獲得國家科學技術獎自然科學二等獎。

85歲老教授,破解世界難題,將“中國人的理論”第一次寫入基礎力學教科書!

為破解百年世界難題的老教授“聘秘書”

為幫助俞教授完成著書心願,西安交大土木工程系的老師、香港校友會和土木系校友會紛紛伸出援助之手,不僅聘請了兩名專職秘書幫助他完成日常文字工作,還成立了“西安交通大學俞茂宏教育發展基金項目”,為俞教授的著書心願保駕護航。人居學院副院長張碩英說,考慮到俞教授的研究領域,秘書必須具備紮實的力學功底和出色的英文能力,“從發佈秘書招聘公告到第一位秘書上崗,只用了不到半個月的時間。”

85歲老教授,破解世界難題,將“中國人的理論”第一次寫入基礎力學教科書!

走進俞茂宏教授的家,彷彿進入了一個小型圖書館,客廳、書房、餐桌,隨處可見力學學科的各類書籍。至今,俞茂宏教授在秘書的協助下已經出版了《岩石強度理論及其應用》《統一強度理論及應用》(英文版)等4本書籍,完成了《土力學新論》的全部書稿。目前,俞茂宏即將完成《機械結構與零件強度的精細化設計》全部書稿,同時正在進行《廣義塑性力學》(英文版)第二版和《結構塑性力學》(英文版)第二版的修改工作。最近,俞教授已被鑑定為三級殘疾,一隻眼睛已經沒有光感,另外一隻眼睛也看不清東西。但俞教授仍未放棄著書的心願,“我已85歲,有人勸我保護眼睛重要,但我之所以堅持完成這些著作,就是要把我頭腦中已經有的研究結果貢獻給交大,貢獻給國家。”

在世界力學領域發出“中國聲音”

“在世界力學領域發出‘中國聲音’。”多年來,俞茂宏教授始終在這條路上砥礪奮進。1959年,年僅25歲的俞茂宏開始從事塑性屈服準則和強度理論的研究,由此開啟了自己的追夢之旅。當時學術界有一種普遍性觀點,認為強度理論作為經典力學的一個分支,已發展得較為成熟,很難再出有價值的研究成果。工程力學領域的權威學者、德國哥廷根大學沃依特教授更是直言不諱地指出:

“強度問題是非常複雜的,要提出一個單獨理論有效地應用到各種建築材料中是不可能的。”

早在擔任助教的工作時期,俞茂宏就在進行材料強度實驗時發現,他的實驗結果總是與當時權威的強度理論無法完全匹配。事實上,這不僅是俞茂宏個人所面臨的問題,也是困擾國際強度理論學界的百年難題。從那時起,“破解世界性難題”成為俞茂宏始終如一的追求。

85歲老教授,破解世界難題,將“中國人的理論”第一次寫入基礎力學教科書!

在繁雜的教學任務之外,俞茂宏利用業餘時間開始了兢兢業業的研究探索之路。他曾為解決一個問題研究至天明,也曾為清晰表達一個圖表反覆修改幾十次。1961年,俞茂宏提出“雙剪”概念,並推導出雙剪應力屈服準則,突破了“最大剪應力”這一傳統的“單剪”概念。1985年,俞茂宏在國際上首次提出更為全面的“雙剪強度理論”。在此基礎上,1991年俞茂宏正式發表統一強度理論公式,將各種單一的準則和理論發展為統一強度理論。統一強度理論是對“沃伊特—鐵木辛柯難題”的破解,改變了科學界關於“統一強度理論是不可能的”這一論斷,是國際創新的基礎理論研究成果。

世界岩石力學與工程學會副理事長、中國工程院院士錢七虎評價認為:“該理論突破了現有的單一強度理論模式,建立了一個有統一力學模型、統一理論、統一數學表達式而又適用從金屬到巖、土和混凝土等各類材料的統一強度理論,形成一個完整的理論體系,在強度理論發展史中是一個里程碑。”在2017年全國塑性力學大會上,北京大學著名力學專家黃築平教授特別指出,維基百科中“塑性力學”(Plasticity)條目引用的唯一中國文獻就是俞茂宏教授的著作,足見其理論在國際上的巨大影響。

雙剪統一強度理論的價值,不僅在於它為強度理論研究的貢獻,更在於它的實際應用。據統計,應用雙剪強度理論可以比應用單剪強度理論提高結構極限承載力最高達33%之多。目前,雙剪統一強度理論已經被國內外有關學者推廣應用,並引入結構分析計算機軟件和應用於機械、航空、土木、水利、軍工、岩土工程以及力學、材料科學等多個領域。

85歲老教授,破解世界難題,將“中國人的理論”第一次寫入基礎力學教科書!

共同構築通向夢想的橋樑

勤儉踏實、淡泊名利是俞茂宏留給大家的深刻印象。2015年11月,剛剛獲得何梁何利“科學與技術進步獎”的俞茂宏教授將本該補貼家用的20萬港幣獎金全部捐贈給西安交大,用於設立力學學科優秀研究生培養基金。“我只是在自己的崗位上做了很平凡的工作,獲獎純屬‘無心插柳柳成蔭’。這些榮譽並不只屬於個人,而是集體努力的結果。”談到捐資的初衷,俞茂宏說:“將獎金回饋給學校,是希望這項獎金能起到示範和槓桿的作用,激勵年輕的學子奮發向上。我無法像那些實力雄厚的校友一樣捐助鉅額資金,所以,只能盡力為學校和學科的發展貢獻一點微薄的力量。捐資太少,實在是愧疚。”

85歲老教授,破解世界難題,將“中國人的理論”第一次寫入基礎力學教科書!

92級校友王衛星是西安交大土木與建築學科校友會秘書長,也是“西安交通大學俞茂宏教育發展基金項目”的主要發起人之一,他談到,在項目發起後不久,各級各屆各地的土木系校友都主動捐資支持這項工作,著實令人感動。“我在校時曾聽過俞教授的幾節課,他講課深入淺出,為人親切,很受學生們的愛戴”,王衛星說,“當我們發起基金項目時,俞教授提出了三個期望:一是希望這個基金項目由校友發起,不給學校撥付資金添麻煩;二是不要向社會募集資金,而只面向交大校友內部;三是他本人不經手這筆基金,希望由學校基金會管理。”

梁佳宇是俞茂宏教授的兩位秘書之一,他從2016年起就開始幫助俞茂宏教授完成整理工作,目前已幫助其完成並出版了兩本著作。2017年,梁佳宇考入西安交大航天學院攻讀博士,研究方向即為強度理論,他表示,“我從俞教授那裡學到的不僅是豐富的學科知識,還有做人做事的精神,我將繼續幫助俞教授完成他的心願。

對於當前的工作,俞茂宏講到,最近主要是在撰寫《塑性力學三部曲》和《岩土力學三部曲》的中文版和英文版共計十二本書,每本書都在50萬字以上。“兩個‘三部曲’在理論上和工程應用上都具有重要的意義,將會對世界有關學科的發展作出我們中國人的貢獻。”說到未來,俞茂宏滿心憧憬。

俞教授的精神始終鼓舞著西安交大土木系的每一位校友,相信將來也會有越來越多的校友加入到捐資的行列中,幫助俞教授完成他的夢想,讓他的書能夠儘快出版,從而為科技進步、社會發展和人類文明不斷貢獻出交大力量。

85歲老教授,破解世界難題,將“中國人的理論”第一次寫入基礎力學教科書!

以上眾多的研究是俞茂宏教授在基礎力學的冷板凳上執著堅持半個世紀的結果,碩果的背後是驚人的毅力、鍥而不捨的精神和長期堅持的努力。

“校旗飄揚,與日俱長,為世界之光!宇土茫茫,山高水長,為世界之光!”,西安交大校歌歌詞中表達了學校的光輝是由一代代交大人的傳承與同舟共濟的成果。現在已是耄耋之年的俞老雖然不再頻繁出現在學校的科研與教學活動中,但他一直在關心著交大的建設和發展問題,對學校目前的發展也給予很高的肯定。交大的發展應該是每一個交大人的責任,只有全體交大人的同心協力才能讓交大這座油輪鉚足馬力,破浪前行。


分享到:


相關文章: