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力学研究工作心得体会
    时间:2016-4-19     点击率:17200

编者按:2016116日,是力学研究所成立60周年纪念日。在1956年的这一天,由陈毅副总理亲笔签署的国务院批复文件下达,中国科学院力学研究所正式成立,钱学森先生担任首届所长。在力学所走过的一甲子年间,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。力学所离退办和老科协力学分会向在力学所离退休同志征集回忆文章并编辑了纪念文集。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年奋斗史的精髓。本刊“情系科学”栏目将陆续推出这批作品,展示普通科技人员的风貌。

力学研究工作心得体会

柳春图

我是19579月自北京大学数学力学系力学专业毕业后分配到中科院力学所工作的,于2001年底退休。退休时,在带着学生、部分科研项目未结束的情况下,又返聘工作至2008年。除去在五七干校劳动的一年多时间外,在力学所整整工作了50年。在这50年的工作中,我与力学所建立了深厚的感情。通过不断向同行前辈及同事虚心学习,在工作中努力提高自身修养和业务水平,我从一名只有满腔热血却完全不懂如何从事科研工作的大学生,逐步成长为成熟的科研工作者,为自己所热爱的事业奉献了一点光与热。为了纪念那些难忘的成长岁月,现在和大家交流一点心得体会。

一、学习及提高

1958年底,领导安排我加入胡海昌先生的研究小组,从事了一段飞机颤振研究工作后,我开始负责低水头发电研究项目中的尾水管研究项目工作。当时我感觉这部分工作只是保证结构强度的问题,对整体没什么用。胡先生提醒我说:你若设计得好可以回收能量。这句话让我恍然大悟,他教会我如何从能量的角度来看待整个力学体系。对我后期的广义变分原理研究工作和断裂力学中半权函数方法的提出有很大的启发。

1959年,在我们研究组的一次阅读文献报告会上,我报告了一篇有关板壳的国外文献,当说到某一公式时,我就按文献照本宣科地说:“在一般情况下,该公式是成立的”。胡先生立刻发问,什么具体情况是成立的?什么情况不成立?我一时无言以对,他马上严厉地批评道:“不能这样看文献。看等于不看!再报告一次!”事后我认真反省了自己,研究工作不能只浮于表面,必须深入全面。于是我静下心来,花了一段较长的时间,做了详细的分析,收益颇多,最重要的是学会了思考如何做研究。

1960年的一天,钱学森所长来到我们办公室视察工作,看到我当时在阅读文献(REISSNER的板壳论文)。他温和地问我哪个大学毕业的,问我这文章好不好,为什么?我回答说“精确,力学越精确越好。”他笑笑说:“你大概联系实际科研工作做的比较少,任意情况下的力学精确解是得不到的,过于理想化了。现在的力学理论都是在一定基本假设下获得的,重要的是根据你研究对象的要求,做出什么样的理论和精度要求,也就是一定要与实际需要相结合。”这一席话对刚刚毕业于数学力学系的大学生来说无疑是重要的启发,为我后来多年的研究工作做了正确的指导。

以上两位前辈的循循教导让我至今记忆犹新。对我能在工作中迅速成长成熟有很大启迪与帮助。例如在后来的103任务(与国防科委有关部门科研协作)中,其中一项是夹层结构理论的研究。从二十世纪五十年代以来,世界各国航空事业开始突飞猛进地发展,各国相关的科研工作者纷纷在国际上发表了许多篇有关夹层结构理论的论文,我也进行了大量的阅读。奇怪的是他们都在强调自己的理论与实际相符,却不讨论自己与原有理论的差异和特点。我读后感到很不理解,认为这种理论研究工作是不完整的、浮燥的。与其不断提出新理论,还不如先对已有理论进行更透彻的分析总结。通过两年时间的努力,我找出了每个原有理论的适用范围和彼此的差异及特点,并给出简化的计算方法。这就较好地解决了夹层结构理论问题。在此基础上,我与其他两位同事合作写了相关专著,与后期的研究项目一起获得了全国科学大会重大科技成果奖。

二、团队合作至关重要

现代科学研究中,有不少重要科研项目决不是一个简单的计算或实验就能完成的,有时甚至需要多学科多领域同时作战。团队合作能克服科研项目工作中出现的诸多困难,提高工作效率。以下是几个实际案例。

1970年春节后,我接待了一位来自江西某飞机工厂的同志,他说国家需要设计一种新型的飞机,主要受力构件希望采用新型夹层结构,很希望力学所承担这项设计科研任务。对于这一重要任务,我未加思索就答应下来。由于时间紧迫,我迅速组织了十几个技术骨干人员,分成几个小组,马上开展工作。广泛查阅文献,积极调研国内厂家夹层材料性能,进行理论分析计算和元件试验等研究工作。在进行过程中,对方还要求提前给出初步相关设计数据。大家热情度很高,有不少人不分昼夜连续工作,没有任何怨言,按时按质地完成了任务。经过地面全机结构试验,效果良好。事实证明,夹层结构应用于飞机的主要受力结构部件,是优越可行的。

1972年,河南省平顶山国有发电厂安装了一台我国自行生产的30万千瓦的汽轮机转子。开工前,水电部发现转子有裂纹,按国家标准是不充许运转的。在那个特殊的年代,自力更生生产的转子已经在展览会上做过大规模宣传。水电部科技司负责人对我说,迫切希望我们研究能否突破标准,同时保证这种情况下的转子在短时间内是可以正常运转的,这件事对国家而言政治经济意义都很大。虽然当时我们的断裂力学研究工作才开始不久,但承担此项研究肩负着很强的使命感,因为对改进国家工业现有标准及提高安全运转有着重大意义。我承担了这项时间紧、任务重的研究工作,带领十几个人组成的团队,仔细查阅文献资料;去生产原材料地寻找原毛坯或相近工艺的材料;到平顶山与当地科技人员、工人进行交流;没日没夜地进行材料试验、疲劳试验……通过理论计算和总体评估分析,得出可以监控运行的最终结论。在全体组员的努力下,终于在规定时间内胜利完成了任务,这个转子正常运转了较长一段时期后才被安全换下。为此中国科学院收到了国家计委颁发的喜报。

二十世纪九十年代,我主持了一项中国海洋石油总公司八五攻关项目“涠11-4导管架平台结构强度全尺度原位监测研究”。这是国内首次进行的大规模原位综合监测,是一个技术难度较大、组织协调复杂的系统工程。其中有结构应力、加速度测试与分析;有海洋环境测试与分析;有数据采集系统的设计和管理;有疲劳分析与寿命估算等方面研究内容;此外还要与生产单位在现场配合作业等。在这众多工作中,我们重点抓了长时期水下应变监测(含防水密封);大容量、多功能数据自动采集两项工作。下水前要在实验室先试验成功,包括防水密封、技术和系统自动采集以及各个研究元素的协调配合。经过长达六年的艰苦努力工作,最终完成了任务。验收时被权威专业人士鉴定为“总体研究水平达到了国际先进水平,同时在监测的范围和规模上优于国际上同类工作”。这项成果获得了1999年国家科技进步三等奖。

重要科研项目的成功,不可能是某一个人的功劳,它背后都需要有一个强大的团队。团队成员带着共同的目标,各有所长,通力合作。对于带头人来说,所有工作环节都是重要的并应该勇于担当的。他的责任是要把大家团结起来,牵头做事;多想困难与解决方法,随时与每个成员沟通协调;并且要严格要求自己,以身作则,才能把队伍带好,才能完成好每一次科研任务。

感谢前辈对我的业务指导和人生启迪,感谢同事们对我工作的鼎力合作,感谢力学所多年来对我工作的信任与支持,给了我宽广的工作舞台。这个舞台从始至终都在激励着我认认真真做事,踏踏实实做人。它是我梦想开始的地方,也是我梦想实现的地方。

 

关于作者

    柳春图(1935-),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。固体力学、工程力学专家。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。促进了中国断裂力学的研究,1974年组织和主持了中国首届全国断裂力学学术会议,1989年在四年一届的国际最大规模的断裂会议(ICF7)做大会特邀报告。2000年出版国内外第一部板壳断裂研究专著《板壳断裂力学》,创造性运用断裂力学方法,解决了一系列国家重大和攻关项目中安全评定的关键技术难题。相关成果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。20世纪70年代承担了中国某型飞机夹层结构的力学性能研究项目,取得突破,为中国航空夹层结构的广泛应用奠定了坚实的基础。1977年出版的《夹层结构的弯曲、稳定和振动》是国际上该领域首部专著,获1978年中国全国科学大会重大成果奖。主持了中国海洋石油总公司“八五”攻关等多项海洋工程力学课题,产生了重要的社会效益和巨大的经济效益,1988年获国家经济委员会科技成果奖三等奖,1999年获国家科技进步奖三等奖。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。