隋允康

(北京工業(yè)大學(xué)機(jī)械工程與應(yīng)用電子技術(shù)學(xué)院， 北京 100124)

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錢令希院士畢生的重要貢獻(xiàn)

隋允康

(北京工業(yè)大學(xué)機(jī)械工程與應(yīng)用電子技術(shù)學(xué)院， 北京 100124)

2016年7月16日是中國科學(xué)院錢令希院士(1916—2009年)誕生100周年紀(jì)念日，在深切懷念他老人家之時(shí)，難忘他的生平業(yè)績(jī). 恩師錢先生是力學(xué)家和工程師，也是教育家. 錢先生長(zhǎng)期從事應(yīng)用力學(xué)的教學(xué)和研究，一直進(jìn)行工程力學(xué)的研究與應(yīng)用，是中國計(jì)算力學(xué)和結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)領(lǐng)域的開拓者，在中國的橋梁工程、水利工程、艦船工程、港灣工程等領(lǐng)域都做出了重要貢獻(xiàn). 錢先生善于教書育人，愛護(hù)人才，培養(yǎng)出了幾代優(yōu)秀的力學(xué)家. 錢先生畢生的重要貢獻(xiàn)體現(xiàn)在五大類：科學(xué)技術(shù)、學(xué)科建設(shè)、教育教學(xué)、人才培育、大學(xué)管理.

1 科學(xué)技術(shù)

錢先生在科學(xué)研究的貢獻(xiàn)可以概括為理論方法、工程應(yīng)用、計(jì)算力學(xué)和結(jié)構(gòu)優(yōu)化4個(gè)方面. 作為將才和帥才兼任的人才，前2個(gè)方面主要是他作為將才方面的貢獻(xiàn)；后2個(gè)方面主要是他作為帥才方面的貢獻(xiàn).

1.1 理論方法

理論方法包括：1) 梁拱響應(yīng)函數(shù)族的內(nèi)在微分關(guān)系；2) 懸索橋結(jié)構(gòu)分析的實(shí)用簡(jiǎn)化方法；3) 開創(chuàng)變分原理研究熱的余能原理；4) 結(jié)合殼的穩(wěn)定性理論與應(yīng)用研究；5) 極限分析的變分原理與規(guī)劃解法；6) 復(fù)雜結(jié)構(gòu)系統(tǒng)實(shí)用優(yōu)化設(shè)計(jì)算法.

《梁與拱結(jié)構(gòu)函數(shù)分布圖與感應(yīng)圖之間的連鎖關(guān)系》(國立浙江大學(xué)工程季刊，1944)，是錢先生在1943年的研究成果，該論文于1946年獲得當(dāng)時(shí)政府頒發(fā)的科學(xué)獎(jiǎng). 1944年11月，他應(yīng)邀到內(nèi)遷遵義的浙江大學(xué)任教. 這是他在此任教期間撰寫的多篇嶄露頭角的學(xué)術(shù)論文之一. 該研究成果揭示了梁或拱在集中力、力矩、截面轉(zhuǎn)動(dòng)、截面切移和截面縱離5種形式的外載荷作用下，包括變位、轉(zhuǎn)角、彎矩、剪力和推力5種響應(yīng)函數(shù)內(nèi)在本質(zhì)的微分關(guān)系，并且得到了令人耳目一新的一個(gè)連鎖關(guān)系矩陣圖，把人們熟知的彎矩-剪 力- 荷載三者的微分關(guān)系從縱向往橫向推廣. 極為寶貴的是，盡管學(xué)過材料力學(xué)的人們都熟知這三者的函數(shù)關(guān)系，可是幾乎沒有人想過做類似這種另一維的推廣. 錢先生在這一時(shí)期另外的創(chuàng)新成果是結(jié)構(gòu)分析無剪力分配法，可用于空腹桁架和剛架分析，是當(dāng)時(shí)盛行的彎矩分配法中最簡(jiǎn)潔的精練方法《超靜定結(jié)構(gòu)學(xué)》(錢令希，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，發(fā)表于1951年).

《A Simplified Method of Analyzing Suspension Bridge》(Qian Lingxi, Proc ASCE,1948; Qian Lingxi, Trans, ASCE, 1949)，這篇闡述懸索橋分析簡(jiǎn)化方法的50頁論文先后于1948和1949年在美國土木工程協(xié)會(huì)論文集和美國《土木工程學(xué)報(bào)》上發(fā)表. 1951年，由于其創(chuàng)造性、深入淺出和面向工程的風(fēng)格，獲得美國土木工程學(xué)會(huì)結(jié)構(gòu)力學(xué)的Moiseff獎(jiǎng). 關(guān)于研究懸索橋分析的簡(jiǎn)化方法背景是在云南邊陲的瀾滄江上，中國第一座懸索橋剛剛落成. 懸索橋?qū)儆诘鯓蝮w系，吊橋的跨越能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過梁式體系和拱式體系. 該體系除了跨越能力還有省材和美觀的特點(diǎn). 吊橋體系的諸多優(yōu)點(diǎn)之一是它由懸索、吊桿、加筋梁組合而成. 如果說200 m跨徑以下的吊橋計(jì)算還可以采用使用了大約一個(gè)世紀(jì)的彈性小撓度計(jì)算方法，那么大于200 m跨的吊橋已經(jīng)屬于大撓度分析，若不采用合理的計(jì)算方法，將造成設(shè)計(jì)上的誤差，導(dǎo)致危險(xiǎn). 合理的計(jì)算要采用非線性撓度理論，現(xiàn)在看來這也是一個(gè)高難度的問題. 在沒有電子計(jì)算機(jī)的時(shí)代，工程師如何去應(yīng)對(duì)？錢先生發(fā)現(xiàn)了2點(diǎn)：一是非線性因素對(duì)懸索的水平拉力的數(shù)值大小固然有影響，但是對(duì)其在橋梁活載下的變化規(guī)律卻影響極小；二是非線性因素對(duì)加筋梁的影響，可以用一個(gè)柔度系數(shù)來表征，而這個(gè)系數(shù)在給定的恒載與活載比例下是相對(duì)穩(wěn)定的. 這2個(gè)力學(xué)性質(zhì)的發(fā)現(xiàn)，大大簡(jiǎn)化了非線性分析. 錢先生推演出了一套完全顯式的計(jì)算公式和供工程實(shí)用的曲線，使設(shè)計(jì)者使用計(jì)算尺便能在幾個(gè)小時(shí)內(nèi)完成對(duì)一個(gè)設(shè)計(jì)方案的近似非線性分析.

另一個(gè)力學(xué)理論的重大成果是，錢先生在《中國科學(xué)》1950年第1、2期上連續(xù)發(fā)表了《余能理論》，該論文開啟了中國對(duì)力學(xué)變分原理的研究，受此文影響，出現(xiàn)了一批有國際影響的變分原理研究成果. 其中一項(xiàng)成果發(fā)表在1954年，是由他的學(xué)生胡海昌提出的三類變量變分原理. 這項(xiàng)成果國際上稱為“胡- 鷲津”變分原理，推動(dòng)了國內(nèi)外對(duì)力學(xué)變分原理的深入研究. 余能理論本是德國學(xué)者Engesser于1889年提出來的，但是長(zhǎng)時(shí)期沒有得到關(guān)注. 錢先生的論文提出5個(gè)定理并予以論證. 文中還證明了，不論材料的本構(gòu)關(guān)系是彈性的還是塑性的，直梁在純彎曲情況下平截面保持為平截面的結(jié)論，不再是實(shí)驗(yàn)假定，而是必然的結(jié)果. 更重要的是，余能理論為非線性問題的分析提供了一個(gè)強(qiáng)有力的能量原理.

1960年代初，為制訂中國潛艇結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度計(jì)算規(guī)則，錢先生承擔(dān)了錐、柱結(jié)合殼在靜水壓力下的穩(wěn)定分析任務(wù). 殼體由于有曲率，較之桿、梁、孔、板更難分析，殼開孔比板開孔更難計(jì)算. 錢先生和他的助手們對(duì)于圓柱殼開圓孔、橢圓孔和多開孔等困難問題，運(yùn)用虛宗量的Bessel函數(shù)、Hankel函數(shù)等特殊函數(shù)進(jìn)行了分析，取得一系列近似解析解. 在殼體穩(wěn)定計(jì)算方面，針對(duì)實(shí)際應(yīng)用性很強(qiáng)的錐- 柱結(jié)合殼，應(yīng)用殼體的半無矩理論，再結(jié)合邊附近運(yùn)用邊界效應(yīng)理論，然后利用最小勢(shì)能原理，解決了結(jié)合殼的穩(wěn)定分析問題，錢先生和他的助手們研給出相應(yīng)的理論和算法，發(fā)表了一系列論文，如：《關(guān)于殼體的極限承載能力》(錢令希，1962年第2期，力學(xué)學(xué)報(bào))；《圓錐殼極限承載能力的實(shí)驗(yàn)和計(jì)算》(錢令希，周承倜，云大真，1963年第2期，力學(xué)學(xué)報(bào))；《以薄膜理論為基礎(chǔ)的錐殼極限分析》(錢令希，鐘萬勰，1964年第2期，力學(xué)學(xué)報(bào))；等等. 這些研究成果成功地應(yīng)用于中國核潛艇的研制，并被納入國家設(shè)計(jì)規(guī)范.

錢先生對(duì)能量理論的興趣一直是很濃厚的，前述殼體極限承載能力的論文，就是利用能量原理的概念和方法解決的. 方法雖然簡(jiǎn)潔，但他并不滿足，他要把方法推向更一般化. 為此，1963年他和鐘萬勰一起發(fā)表了：《論固體力學(xué)中的極限分析并建議一個(gè)一般變分原理》. 該文以假設(shè)的速度場(chǎng)和應(yīng)力場(chǎng)彼此獨(dú)立取變分，滿足極限分析的全部方程，包括材料的塑性屈服條件. 變分的結(jié)果可以給出介于上限與下限承載能力之間的近似解. 該文為塑性力學(xué)中變分原理開創(chuàng)了一條新路，引起了同行們的廣泛興趣. 以后，鐘萬勰又把它發(fā)展成極限分析新的上、下限定理.

錢先生一貫認(rèn)為：從工程觀點(diǎn)出發(fā)，結(jié)構(gòu)分析中最關(guān)鍵的問題是，把握結(jié)構(gòu)在給定荷載環(huán)境下的極限承載能力，因此才能估計(jì)一個(gè)結(jié)構(gòu)方案的真實(shí)安全度. 通常，工程設(shè)計(jì)依靠的彈性分析只能給出在工作狀態(tài)下的應(yīng)力和變形，按許用應(yīng)力和許用變形校核設(shè)計(jì)，通常忽視了材料塑性賦予結(jié)構(gòu)的承載能力，不僅得出的結(jié)構(gòu)安全系數(shù)不真實(shí)，而且造成材料資源的浪費(fèi). 因此，長(zhǎng)期以來，他總想為工程師提供一種方便而又實(shí)用的極限分析方法，包括復(fù)雜加載下的安定分析方法. 為此，他指導(dǎo)博士生王志必基于計(jì)算機(jī)技術(shù)，將有限元方法和線性規(guī)劃相結(jié)合，借助于帶可變參數(shù)的溫度場(chǎng)，構(gòu)造出了一個(gè)虛的自平衡應(yīng)力場(chǎng)，完成了預(yù)想的研究，統(tǒng)一解決了極限分析和安定分析，發(fā)表了《結(jié)構(gòu)極限分析和安定分析》(錢令希，1989年第1期，計(jì)算結(jié)構(gòu)力學(xué)及其應(yīng)用). 1990年，錢先生就此文在美國召開的機(jī)械工程學(xué)會(huì)壓力容器及管道的國際學(xué)術(shù)會(huì)議上做過報(bào)告. 后來，他和博士生又在改進(jìn)這個(gè)方法，用彈塑性彈簧和剛性單元構(gòu)造有限元模型，既可以簡(jiǎn)化計(jì)算工作，又可以提高應(yīng)力分析的精度. 該方法可望用于巖土力學(xué)中解決極限分析問題.

如果說錢先生指導(dǎo)王志必研究極限分析和安定分析的研究是他在這個(gè)時(shí)期把能量變分原理與計(jì)算力學(xué)的結(jié)合，也是向計(jì)算力學(xué)研究的轉(zhuǎn)移，那么，與此同時(shí)，他還把對(duì)于結(jié)構(gòu)優(yōu)化的倡導(dǎo)變成了身先士卒的研究. 錢先生帶領(lǐng)年輕人做了大量適合復(fù)雜結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的實(shí)用優(yōu)化設(shè)計(jì)算法的研究，發(fā)表了一系列文章，例如：《Efficient Optimum Design of Structures—Program DDDU》 (Qian Lingxi，et al,1982，30)；《An Approach to Structural Optimization — SQP (Sequential Quadratic Programming )》(Qian Lingxi，et al, 1984，1(8):83-100)；《工程結(jié)構(gòu)的序列二次規(guī)劃》 (錢令希,等，1983年第4期，固體力學(xué)學(xué)報(bào)). 這些優(yōu)化算法涉及多種有限元組成的大型的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，在多種載荷工況下的靜力、動(dòng)力等背景，在多種約束條件下的優(yōu)化模型，很難從數(shù)學(xué)規(guī)劃中找到現(xiàn)成的解法，因此，錢先生帶領(lǐng)有教師和研究生組成的團(tuán)隊(duì)研究出了高效率實(shí)用的算法，不僅用于自己編制的通用結(jié)構(gòu)優(yōu)化軟件，而且對(duì)于結(jié)構(gòu)優(yōu)化領(lǐng)域的同行有借鑒價(jià)值. 錢先生在專著《工程結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)》(水力電力出版社，1983年)細(xì)致地梳理、系統(tǒng)地總結(jié)了這些研究成果.

1.2 工程應(yīng)用

工程方面的應(yīng)用包括：1) 鐵路橋梁的施工與設(shè)計(jì)；2) 2個(gè)長(zhǎng)江大橋的規(guī)劃；3) 拱壩的設(shè)計(jì)與力學(xué)分析；4) 核潛艇結(jié)合殼的力學(xué)計(jì)算；5) 全焊空腹桁架鋼橋的設(shè)計(jì)；6) 趙州橋的彈塑性分析計(jì)算.

1938年，時(shí)年22歲的錢先生于比利時(shí)布魯塞爾自由大學(xué)研究生畢業(yè)，獲比利時(shí)最優(yōu)等工程師學(xué)位. 雖然導(dǎo)師非常希望他留在比利時(shí)工作，可是他為了抗日救國決定回國，在昆明剛成立的敘昆鐵路局任鐵路橋梁工程師. 剛參加工作，他和一位老工程師一起在人煙稀少的西南邊陲翻山越嶺，風(fēng)餐露宿，進(jìn)行橋梁踏勘，為上百個(gè)大小橋梁、涵洞定位定型. 這段經(jīng)歷，為他今后理論密切聯(lián)系實(shí)際，熱心為工程建設(shè)服務(wù)，打下了一個(gè)良好的基礎(chǔ). 1938—1943年，先后在川滇鐵路公司、云南大學(xué)和茅以升領(lǐng)導(dǎo)的交通部橋梁設(shè)計(jì)工程處工作.

雖然錢先生于1943年11月應(yīng)邀到浙江大學(xué)任教，又于1952年1月，應(yīng)邀去大連工學(xué)院任教，可是他終生沒有減弱自己對(duì)于結(jié)構(gòu)工程實(shí)際的關(guān)注和參入，尤其在中國的橋梁工程、水利工程、艦船工程、港灣工程等領(lǐng)域做出了重要貢獻(xiàn).

1954年，錢先生擔(dān)任武漢長(zhǎng)江大橋工程顧問，參加橋梁的規(guī)劃和科學(xué)研究. 1955年，作為負(fù)責(zé)人之一參與了武漢長(zhǎng)江大橋的設(shè)計(jì)，并于下半年親臨現(xiàn)場(chǎng)，解決施工中的具體問題，該工程2年后竣工. 1958年，他回校創(chuàng)建了數(shù)理力學(xué)系，接下來又以南京長(zhǎng)江大橋工程顧問的身份，參與這座橋梁的規(guī)劃、設(shè)計(jì)和科學(xué)研究工作.

1959年，他參加了長(zhǎng)江三峽水利樞紐的規(guī)劃會(huì)議，隨即提出了新型支墩壩型——梯形高壩的建議. 這是一種介于傳統(tǒng)的重力壩與大頭支墩壩之間的壩型，可用于高壩建筑. 當(dāng)時(shí)，薄殼理論還很難用于拱壩分析，國外習(xí)用的試載法又過于繁復(fù)，且結(jié)果難于判斷，而中小型拱壩常用純拱法和拱冠梁法，其力學(xué)模型的假設(shè)雖然清楚，但略去的因素太多，過于粗糙. 錢先生于1959年在《大連工學(xué)院學(xué)報(bào)》和1961年在《中國科學(xué)》上連續(xù)發(fā)表文章，如：《關(guān)于拱壩的計(jì)算—考慮扭轉(zhuǎn)作用的拱冠梁法》;《把拱壩殼體的扭轉(zhuǎn)作用納入拱冠梁法》，雖然增加的計(jì)算量不大，但得到的結(jié)果卻更接近于實(shí)際，因此該方法在工程中得到了應(yīng)用.

這種壩比重力壩的造價(jià)經(jīng)濟(jì)，且施工中容易散熱，壩底浮托力也較小；比傳統(tǒng)的大頭壩，由于它每一壩垛的橫截面沿壩高均為等邊梯型，截面內(nèi)沒有突變，所以能夠避免大頭壩橫截面內(nèi)在頭部可能產(chǎn)生的拉應(yīng)力. 它的最突出的優(yōu)點(diǎn)是施工方便，混凝土工程可以采取大面積的平面模板，有利于大體積混凝土澆灌，投資也較節(jié)省. 這個(gè)壩型被水利部上?？睖y(cè)設(shè)計(jì)院用于浙江烏溪江上湖南鎮(zhèn)的水電站建設(shè). 該壩高達(dá)128 m，長(zhǎng)440 m，分22個(gè)支墩，是中國最高的支墩壩，于1979年10月建成. 后來，廣西32.6 m高的龍門壩等也采用了這種梯形壩型.

20世紀(jì)60年代初，中國決定建造自己的核潛艇. 錢先生承擔(dān)了為建設(shè)核潛艇研究殼體的強(qiáng)度、開孔和穩(wěn)定問題. 他親自掛帥，組織一批中青年教師協(xié)力攻關(guān)，終于完成了10多份研究報(bào)告，給出了相應(yīng)的理論和算法，后來，他因“文革”沖擊而被迫停止了工作. 在逆境中，由于核潛艇工程辦公室陳右銘主任帶來了周總理的指示，錢先生有機(jī)會(huì)再次參加核潛艇工程的力學(xué)計(jì)算. 他與鐘萬勰等一起協(xié)力攻關(guān)，取得圓滿成功，為中國建造第一艘核潛艇做出重要貢獻(xiàn). 他們的這項(xiàng)成果應(yīng)用到中國第一艘核潛艇的研制工作中，并反映在中國潛艇計(jì)算規(guī)范上. 這項(xiàng)成果和題為《潛水耐壓的錐柱結(jié)合殼的強(qiáng)度和穩(wěn)定性》的有關(guān)學(xué)術(shù)論文，獲得了1978年全國科學(xué)大會(huì)獎(jiǎng)和1982年國家自然科學(xué)三等獎(jiǎng).

在“文革”中，錢先生受到不公正的待遇，辦公室和實(shí)驗(yàn)室都被關(guān)閉，在學(xué)校附近的農(nóng)村廟嶺大隊(duì)農(nóng)民的配合下，他到農(nóng)村一邊勞動(dòng)，一邊幫助農(nóng)民設(shè)計(jì)不用鋼筋的小橋和不用木材的小學(xué)教室屋頂.

1974年11月，大連工學(xué)院承擔(dān)了中國第一個(gè)現(xiàn)代化油港——大連新港主體工程的設(shè)計(jì)任務(wù). 錢先生領(lǐng)導(dǎo)了海上棧橋的設(shè)計(jì)和建造，他提出“百米跨度空腹桁架全焊接鋼棧橋”的方案，并參加設(shè)計(jì)和施工. 1978年，此項(xiàng)目獲全國科學(xué)大會(huì)獎(jiǎng)和國家20世紀(jì)70年代優(yōu)秀設(shè)計(jì)獎(jiǎng).

這座棧橋承載通油通水的管道和一個(gè)車道的載荷，將陸地與1 km外的油港碼頭溝通起來. 鑒于荷載分布均勻，為了節(jié)省鋼材，再加上工期要求緊，錢先生在仔細(xì)研究了各種方案之后，認(rèn)為最優(yōu)方案是采用100 m跨度的全焊拋物線上弦的空腹鋼桁架. 這種橋型是比利時(shí)Virendeel教授首創(chuàng)，20世紀(jì)30年代，曾在比利時(shí)風(fēng)行一時(shí)，但是，由于當(dāng)時(shí)設(shè)計(jì)和施工經(jīng)驗(yàn)不足，曾屢有事故發(fā)生. 錢先生提出這個(gè)方案時(shí)，有些人勸他：“這種橋型在國內(nèi)無先例，國外也沒有這么大的跨度，還出過不少事故，何必去冒這個(gè)風(fēng)險(xiǎn)！”錢先生認(rèn)真總結(jié)了國外失敗的教訓(xùn)——節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)不合理、鋼材質(zhì)量差和焊接技術(shù)不成熟. 他肯定這種橋型對(duì)于大連新港的海上棧橋是十分有利的. 他潛心研究，通過4種跨度、3種橋型的模型試驗(yàn)，終于把這個(gè)方案定了下來，找到了以柔克剛的辦法來降低節(jié)點(diǎn)的應(yīng)力集中. 同時(shí)他認(rèn)真檢驗(yàn)使用的鋼材，跑了10多個(gè)工廠，組織并培訓(xùn)了優(yōu)秀的焊接技工，集中了技術(shù)人員和老工人的經(jīng)驗(yàn)，制訂了加工程序和海上架橋的方案. 接著，錢先生帶領(lǐng)他的設(shè)計(jì)組到工廠和海邊工地，自始至終地參加了制造和海上架設(shè)工作. 1975年夏天，在大連新港棧橋第一跨組裝的日子里，錢先生一連20多天沒有離開施工現(xiàn)場(chǎng)，和工人、青年教師一起住工棚，吃玉米面餅子和幾分錢一碗的蔬菜. 為了把自重4.05×105kg的橋架安全、準(zhǔn)確地整體吊裝到橋墩上，他冒著炎炎烈日，帶著疾病，四處奔波，尋計(jì)覓策. 為了等第二天早晨趕潮起吊，他整整一個(gè)晚上都與工人在一起做準(zhǔn)備工作，棧橋于1976年建成. 設(shè)計(jì)小組編寫的《全焊空腹桁架鋼橋》一書于1982年由人民交通出版社出版.

1987年，錢先生以彈塑性分析方法計(jì)算了隋朝工匠李春領(lǐng)導(dǎo)建造的趙州橋的受力狀況. 分析結(jié)果令人瞠目結(jié)舌：1400年前的石拱橋，壓力線和拱軸線是重合的，李春等設(shè)計(jì)的橋竟然符合現(xiàn)代力學(xué)的原理！他以“1400年前的趙州石拱橋的新見解”為題，在國際期刊上發(fā)表《New Insight into Ancient Stone Arch Bridge—The Zhao-zhou Bridge of 1400 Years Old》(L X Qian，International Journal of Mechanical Science, 1987,29(12):831-843)，隋允康教授受錢先生啟發(fā)，讓其博士生用ICM方法按趙州橋的環(huán)境和載荷，計(jì)算一個(gè)連續(xù)體結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化的構(gòu)型，得出的圖形竟然同趙州橋十分相近. 錢先生得悉，十分振奮. 他恰好要去新加坡領(lǐng)取何梁何利基金科學(xué)與技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)，對(duì)方要他做一個(gè)學(xué)術(shù)報(bào)告，錢先生叮囑隋允康教授，務(wù)必把這一奇妙的結(jié)果連同壓力線和拱軸線重合的奇妙結(jié)果，同時(shí)做到展示大工工程力學(xué)研究所成果的幻燈片中. 果然不出錢先生的預(yù)料，國外學(xué)者聽了錢先生的報(bào)告，對(duì)于趙州橋經(jīng)得起2種不同力學(xué)方法的驗(yàn)證而感到萬分吃驚，他們對(duì)中國古代文明予以高度贊賞，可以參閱：《趙州橋的承載能力分析》(錢令希, 1987年第4期，土木工程學(xué)報(bào))；《連續(xù)體結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化的ICM方法》(科學(xué)出版社，2013年). 對(duì)趙州橋的理論分析是錢先生首次用現(xiàn)代力學(xué)方法做出的很有意義的工作，他的現(xiàn)身說法引導(dǎo)學(xué)生跟進(jìn). 這不只是從歷史上展示了中華民族的聰明才智，其內(nèi)在意義說明，人類通過長(zhǎng)期技術(shù)實(shí)踐的積累，結(jié)構(gòu)類似生物進(jìn)化的方式通過昂貴的篩選獲得了優(yōu)化的結(jié)果. 這更加印證了：借助于現(xiàn)代計(jì)算力學(xué)的理論與手段，可以縮短需經(jīng)歷千百年的設(shè)計(jì)周期，迅速拿出經(jīng)濟(jì)合理的方案！

1990年5月，錢先生在《力學(xué)與實(shí)踐》雜志上發(fā)表《力學(xué)與工程》一文. 他認(rèn)為，力學(xué)一開始是物理學(xué)科的基礎(chǔ)，從基礎(chǔ)研究到實(shí)踐應(yīng)用，特別是與工程結(jié)合后，逐漸形成了應(yīng)用力學(xué)這門獨(dú)立的技術(shù)科學(xué)中的骨干學(xué)科. 它服務(wù)于自然科學(xué)，但更重要的是為工程技術(shù)服務(wù)，并且服務(wù)對(duì)象極其廣泛. 它發(fā)展迅速，分支林立，很難有人能通曉和掌握其全貌. 錢先生深諳力學(xué)與工程的關(guān)系. 工程需要力學(xué)，但是古代沒有力學(xué)，工程也在進(jìn)行；今天有了力學(xué)的參與和服務(wù)，工程技術(shù)就更加燦爛多姿.

1.3 計(jì)算力學(xué)

早在20世紀(jì)60年代初，錢先生就已敏銳地覺察到電子計(jì)算機(jī)的作用，它的應(yīng)用將會(huì)影響到各門學(xué)科的進(jìn)程，會(huì)給科學(xué)技術(shù)的發(fā)展帶來深刻的變革，于是，他利用空隙在進(jìn)行知識(shí)更新，做研究的儲(chǔ)備. 可是1966年開始的“文革”中止了一切科研. “文革”初期，人人自危，不容任何人考慮同科研相關(guān)的問題. 70年代，“文革”進(jìn)入中期，伴隨著在科技方面極左程度的降低，錢先生開始重新考慮發(fā)展計(jì)算力學(xué). 終于，他找到了一個(gè)落實(shí)“抓革命、促生產(chǎn)、促工作、促戰(zhàn)備”的“最高指示”作為理由，說服掌管學(xué)校大權(quán)的工人宣傳隊(duì)同意他組建力學(xué)小分隊(duì)去上海的建議. 鐘萬勰老師受錢先生委托，帶領(lǐng)青年教師去上海，在為工程界的服務(wù)中，開創(chuàng)性地研發(fā)用于工程設(shè)計(jì)的應(yīng)用軟件，培養(yǎng)了計(jì)算力學(xué)隊(duì)伍.

1973年，錢先生在中國科學(xué)院力學(xué)規(guī)劃座談會(huì)上闡述了一些設(shè)想，倡導(dǎo)發(fā)展計(jì)算力學(xué). 他還提出力學(xué)要突破僅做分析的老傳統(tǒng)，要以綜合研究工程優(yōu)化設(shè)計(jì)的理論和方法，進(jìn)一步為工程服務(wù). 他指出由于計(jì)算機(jī)的應(yīng)用，國外力學(xué)分析的新局面已經(jīng)打開，并且發(fā)展迅速，而進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)也正在形成氣候，中國力學(xué)工作者必須迎頭趕上. 會(huì)后，他在《力學(xué)情報(bào)》上發(fā)表了《結(jié)構(gòu)力學(xué)的最優(yōu)化理論與方法的近代發(fā)展》一文，引起了力學(xué)界和工程界的關(guān)注和響應(yīng).

1977年，他的主要助手鐘萬勰帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)，研制出了通用性很強(qiáng)的大型組合結(jié)構(gòu)分析程序JIGFEX. 1981年，教育部舉辦的技術(shù)鑒定指出，這是中國計(jì)算力學(xué)和科技應(yīng)用軟件方面的一項(xiàng)重大科技成果. 現(xiàn)在這項(xiàng)成果已被廣泛地運(yùn)用到土木、橋梁、船舶、航空、航天、鐵路、汽車、機(jī)械和材料等各個(gè)領(lǐng)域.

1978年，在制訂全國力學(xué)學(xué)科發(fā)展規(guī)劃時(shí)，他極力提議把“計(jì)算力學(xué)”列為力學(xué)發(fā)展的重要方向之一. 他的提議被采納，并被指定主持全國力學(xué)發(fā)展規(guī)劃中“計(jì)算力學(xué)分支學(xué)科規(guī)劃”的調(diào)研與制訂工作. 之后，他致力于組織隊(duì)伍，領(lǐng)導(dǎo)計(jì)算力學(xué)的發(fā)展，進(jìn)行研究與實(shí)踐，發(fā)表了一批論文. 1980年和1981年，他擔(dān)任中國力學(xué)學(xué)會(huì)結(jié)構(gòu)力學(xué)專業(yè)組組長(zhǎng). 為了倡導(dǎo)計(jì)算力學(xué)，他在大連和杭州親自組織了2個(gè)全國性的計(jì)算力學(xué)會(huì)議.

1980年，錢先生領(lǐng)導(dǎo)開發(fā)出了多單元、多工況、多約束的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)——DDDU程序系統(tǒng). 教育部舉辦的技術(shù)鑒定會(huì)指出，DDDU系統(tǒng)把力學(xué)概念同數(shù)學(xué)規(guī)劃方法相結(jié)合，成功地克服了一些傳統(tǒng)難點(diǎn)，在為火車、汽車、特種車及雷達(dá)天線等進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)均取得良好效果，在實(shí)用性上處于國際領(lǐng)先地位.

1980年代，錢先生積極開展國際間的學(xué)術(shù)交流. 1981年，他率領(lǐng)代表團(tuán)赴比利時(shí)和英國訪問與講學(xué). 1982年，他又去美國考察、講學(xué). 同年，他擔(dān)任了國際著名的計(jì)算力學(xué)雜志《Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering》的編委.

在1982年召開的全國力學(xué)學(xué)會(huì)大會(huì)上，中國力學(xué)學(xué)會(huì)第一屆理事長(zhǎng)錢學(xué)森推薦他為第二屆理事長(zhǎng)，并且說道：“錢令希教授緊跟時(shí)代步伐，我表示十分欽佩！”大家一致選舉他擔(dān)任中國力學(xué)學(xué)會(huì)第二屆理事長(zhǎng).

1983年8月，他在大連主持了中美工程計(jì)算力學(xué)學(xué)術(shù)討論會(huì).

1983年，中國力學(xué)學(xué)會(huì)正式成立了計(jì)算力學(xué)專業(yè)委員會(huì)，計(jì)算力學(xué)學(xué)科和隊(duì)伍得到迅速的發(fā)展. 1984年2月，為推動(dòng)力學(xué)與工程結(jié)合，反映中國計(jì)算力學(xué)的最新成果，錢先生創(chuàng)辦了《計(jì)算結(jié)構(gòu)力學(xué)及其應(yīng)用》雜志，并擔(dān)任主編. 1985年8月，由他擔(dān)任編委會(huì)主任的《中國大百科全書·力學(xué)》卷出版.

1986年9月，國際計(jì)算力學(xué)協(xié)會(huì)(International Association of Computational Mechanics，IACM)正式建立，錢先生是發(fā)起人之一. 在錢先生等的倡導(dǎo)下，中國力學(xué)學(xué)會(huì)直屬的計(jì)算力學(xué)學(xué)會(huì)在國內(nèi)多次舉辦重大國際學(xué)術(shù)會(huì)議，成為有重要國際影響的學(xué)術(shù)團(tuán)體.

1987年9月，他接受以比利時(shí)國王名義授予的比利時(shí)列日大學(xué)名譽(yù)博士學(xué)位. 他1995年獲得了何梁何利基金科學(xué)與技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)，1998年獲得了陳嘉庚技術(shù)科學(xué)獎(jiǎng).

1.4 結(jié)構(gòu)優(yōu)化

錢先生在1973年中國科學(xué)院力學(xué)規(guī)劃座談會(huì)上的發(fā)言和報(bào)告，不僅引發(fā)了中國計(jì)算力學(xué)的大發(fā)展，而且推動(dòng)了學(xué)術(shù)界和工程界對(duì)于結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的研究.

作為中國結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究的發(fā)起人，錢先生采用點(diǎn)面相合、走出去和請(qǐng)進(jìn)來相輔、培養(yǎng)人才與研發(fā)成果相成的做法，迅速打開局面，很快促使中國結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究的學(xué)術(shù)與產(chǎn)業(yè)的綜合水平在1970—1990年初于亞洲領(lǐng)先.

首要的事情是編輯出版《結(jié)構(gòu)優(yōu)化選集》. 錢先生聯(lián)系各地有熱情、英語好的年輕學(xué)者去查找國外著名期刊上發(fā)表的結(jié)構(gòu)優(yōu)化論文文獻(xiàn). 1979年，《Selected Papers on Structural Optimization》論文集問世，錢先生為它撰寫了8 000多字的前言.

為了培養(yǎng)研究結(jié)構(gòu)優(yōu)化的中青年骨干，錢先生采取了6個(gè)途徑：1) 送程耿東和李興斯分別去丹麥跟隨Olhoff和英國跟隨Templeman攻讀與結(jié)構(gòu)優(yōu)化有關(guān)的博士學(xué)位；2) 留隋允康在身邊研究結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法和重點(diǎn)研發(fā)DDDU結(jié)構(gòu)優(yōu)化系統(tǒng)，同時(shí)協(xié)助指導(dǎo)博士生和碩士生；3) 鼓勵(lì)孫煥純教授指導(dǎo)從事結(jié)構(gòu)優(yōu)化方向的博士生和碩士生；4) 勉勵(lì)應(yīng)用數(shù)學(xué)系骨干教授從事數(shù)學(xué)優(yōu)化方法研究；5) 指導(dǎo)王希誠、施滸立和劉英衛(wèi)攻讀結(jié)構(gòu)優(yōu)化方向的博士學(xué)位；6) 指導(dǎo)碩士研究生做結(jié)構(gòu)優(yōu)化的研究. 僅在1978年培養(yǎng)的相關(guān)研究生就有8人：葛增杰、李興斯、姜敬凱、陰宗朋、喻永聲、車維毅、關(guān)東媛和王希誠.

在20世紀(jì)70年代末，錢先生派丁殿明和隋允康先后去長(zhǎng)沙參加李炳威教授和哈爾濱參加王光遠(yuǎn)院士舉辦的美國Franklin.陳教授講授的結(jié)構(gòu)優(yōu)化講習(xí)班. 到了80年代，錢先生又陸續(xù)請(qǐng)來中國科學(xué)院數(shù)學(xué)研究所的吳方教授講幾何規(guī)劃、英國利物浦大學(xué)Templeman博士和比利時(shí)列日大學(xué)的Fleury博士前來講學(xué)和交流，邀請(qǐng)國內(nèi)從事結(jié)構(gòu)優(yōu)化的中青年學(xué)者參加. 其中，前來參加Templeman博士講學(xué)的段寶巖，當(dāng)時(shí)不到30歲，是剛剛接觸結(jié)構(gòu)優(yōu)化的碩士生，2011他已年當(dāng)選為中國工程院院士. 段寶巖非常感謝錢先生地說道：他老人家組織的這個(gè)研討會(huì)打開了我的眼界，激勵(lì)了自己在天線結(jié)構(gòu)優(yōu)化的研究方向上樹立雄心壯志.

錢先生一方面帶領(lǐng)自己的團(tuán)隊(duì)踏踏實(shí)實(shí)地進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化的研究，他本人又不厭其煩地接待各行業(yè)從事結(jié)構(gòu)優(yōu)化研發(fā)的學(xué)者們；另一方面還應(yīng)邀到各地講學(xué)和解疑答問，他還派程耿東和隋允康到校外做結(jié)構(gòu)優(yōu)化講座.

在錢先生的帶動(dòng)下，當(dāng)時(shí)各行業(yè)出現(xiàn)了一批著名學(xué)者投身結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究的現(xiàn)象. 他們既是學(xué)術(shù)同行，又是錢先生的朋友，其中的老前輩有：哈爾濱建工大學(xué)從事土木結(jié)構(gòu)優(yōu)化的王光遠(yuǎn)院士、中國水利水電研究設(shè)計(jì)院從事壩體結(jié)構(gòu)優(yōu)化的朱伯芳院士、北京航空航天大學(xué)大學(xué)從事飛行器結(jié)構(gòu)優(yōu)化的夏人偉教授、西北電子科技大學(xué)從事天線結(jié)構(gòu)優(yōu)化的葉尚輝教授、福州大學(xué)從事工程結(jié)構(gòu)優(yōu)化的康金章教授、大連交通大學(xué)從事鐵路車輛結(jié)構(gòu)優(yōu)化的郁惟仁教授、南京化工公司從事工程結(jié)構(gòu)優(yōu)化的侯昶高級(jí)工程師、長(zhǎng)春汽車研究所從事汽車結(jié)構(gòu)優(yōu)化的權(quán)奇渡高級(jí)工程師、解放軍防化學(xué)院從事軍車結(jié)構(gòu)優(yōu)化的田振中教授，等等. 他們多已退休，可是他們的弟子們還活躍在各自的結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究中.

錢先生在1983年出版了《工程結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)》(水利電力出版社)，該專著于同年獲得全國優(yōu)秀科技著作一等獎(jiǎng). 該書特別注重實(shí)用可行的結(jié)構(gòu)優(yōu)化建模和求解方法. 當(dāng)時(shí)，結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)有2條途徑：一條是依靠數(shù)學(xué)規(guī)劃，其理論基礎(chǔ)強(qiáng)，并有通用性，但實(shí)際應(yīng)用比較困難；另一條是依靠一些簡(jiǎn)明的準(zhǔn)則，來指導(dǎo)優(yōu)化的算法，它便于工程實(shí)用，但僅限于部件截面的優(yōu)化問題，因此有局限性. 在這類問題上，錢先生領(lǐng)導(dǎo)的研究表明，2條途徑實(shí)際是可以統(tǒng)一的，都可歸結(jié)到序列數(shù)學(xué)規(guī)劃的算法上來. 這個(gè)結(jié)果和當(dāng)時(shí)國際上幾位先進(jìn)學(xué)者的工作一致. 但是，他們是先行10年后才走到這一步的. 他和同事們進(jìn)一步研究，在1983年發(fā)表了《工程結(jié)構(gòu)優(yōu)化的序列二次規(guī)劃》一文，找到一條比序列線性規(guī)劃更為切合實(shí)用的途徑. 在這個(gè)基礎(chǔ)上，他委托隋允康開發(fā)了DDDU程序系統(tǒng). 這個(gè)系統(tǒng)后來有4個(gè)版本，逐步從研究性的優(yōu)化程序發(fā)展到切實(shí)面向工程應(yīng)用的程序. 這個(gè)程序比較完善，得到工程界的應(yīng)用，也為國外同行重視. 在工程應(yīng)用上為國家節(jié)省了大量鋼材. 這項(xiàng)成果于1985年獲得了國家級(jí)科技進(jìn)步獎(jiǎng).

1990年，錢先生主持的工程結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)研究工作獲國家教委科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)，又于1991年獲國家自然科學(xué)二等獎(jiǎng).

在1990年代，日本的結(jié)構(gòu)優(yōu)化同行了解了錢先生倡導(dǎo)的中國結(jié)構(gòu)優(yōu)化方向上的進(jìn)展后，主動(dòng)到大連工學(xué)院交流. 1994年，雙方在大工召開了結(jié)構(gòu)和機(jī)械系統(tǒng)優(yōu)化研討會(huì). 以后，韓國學(xué)者加入. 到2014年，這個(gè)研討會(huì)已經(jīng)持續(xù)舉行到了第八屆. 現(xiàn)在，“中日韓結(jié)構(gòu)和機(jī)械系統(tǒng)優(yōu)化研討會(huì)”(The China-Japan-Korea Joint Symposium on Optimization of Structural and Mechanical Systems，CJK-OSM)改名為“結(jié)構(gòu)與多學(xué)科優(yōu)化亞洲會(huì)議”(The Asian Congress of Structural and Multidisciplinary Optimization).

由于錢先生的悉心領(lǐng)導(dǎo)和苦心經(jīng)營(yíng)，中國學(xué)者的研究在世界的結(jié)構(gòu)與多學(xué)科優(yōu)化領(lǐng)域里占有了重要地位. 2015年，程耿東院士當(dāng)選為ISSMO(國際結(jié)構(gòu)與多學(xué)科優(yōu)化協(xié)會(huì))主席就是一個(gè)很有說服力的印證.

的確，在大連理工大學(xué)，從錢令希院士領(lǐng)導(dǎo)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究團(tuán)隊(duì)發(fā)展到程耿東院士領(lǐng)導(dǎo)的結(jié)構(gòu)與多學(xué)科優(yōu)化研究團(tuán)隊(duì)，現(xiàn)在人多力強(qiáng)，成果豐碩，對(duì)于國內(nèi)同行有示范作用，對(duì)于國際同行有輻射作用.

2 學(xué)科建設(shè)

錢先生于1941年擔(dān)任云南大學(xué)教授，1943年擔(dān)任浙江大學(xué)土木系教授. 錢先生在1950年擔(dān)任浙江大學(xué)土木系主任之后，勵(lì)精圖治，在改革中求進(jìn)取，大力整頓和加強(qiáng)了資料室和實(shí)驗(yàn)室，并提倡教師寫教學(xué)大綱，改進(jìn)教學(xué)方法. 這些是他早期在學(xué)科建設(shè)上做的工作.

1952年1月，錢令希院士接受大連工學(xué)院院長(zhǎng)屈伯川博士“三顧茅廬”之邀，來到大連工學(xué)院土木工程系任教授. 他遵循屈伯川院長(zhǎng)辦學(xué)思想，不斷完善提升系的學(xué)科建設(shè). 他主持創(chuàng)辦全國第一個(gè)港口工程專業(yè)，并且擔(dān)任第一任科學(xué)研究部(現(xiàn)稱為科研處)主任. 1954年，他還主持創(chuàng)辦《大連工學(xué)院學(xué)刊》(現(xiàn)名為《大連理工大學(xué)學(xué)報(bào)》).

錢先生和唐立民教授在1958年共同創(chuàng)辦數(shù)理力學(xué)系. 錢先生任系主任. 值得注意的是，數(shù)理力學(xué)系經(jīng)過了30多年的發(fā)展，凝聚了人才、培養(yǎng)了新秀，在力學(xué)、數(shù)學(xué)和物理方面取得了很多研究成果.

如同谷物的分蘗效應(yīng)、蜜蜂和螞蟻的分窩效應(yīng)，“文革”后數(shù)理力學(xué)系又孵化出了計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系、應(yīng)用數(shù)學(xué)系、物理系、工程力學(xué)系和工程力學(xué)研究所. 錢先生組織各個(gè)專業(yè)的帶頭人一起制定了學(xué)術(shù)領(lǐng)先、內(nèi)容充實(shí)的教學(xué)大綱來發(fā)展專業(yè)；鼓勵(lì)各個(gè)學(xué)科的帶頭人發(fā)揮自己的特長(zhǎng)，揚(yáng)長(zhǎng)避短地促進(jìn)研究活動(dòng). 大連工學(xué)院的學(xué)科建設(shè)的多樣化與錢先生遠(yuǎn)見與努力分不開.

在教學(xué)與科研相互促進(jìn)的學(xué)科建設(shè)中，錢先生善于從力學(xué)入手，形成經(jīng)驗(yàn)，不僅使之進(jìn)入全國高校力學(xué)專業(yè)的前列，而且為數(shù)學(xué)和物理專業(yè)做出楷模. 以力學(xué)專業(yè)為例，課程設(shè)置很好地將夯實(shí)寬基礎(chǔ)與預(yù)設(shè)靈活應(yīng)用接口相結(jié)合. 欲使學(xué)生夯實(shí)寬基礎(chǔ)，教師一定要選好教材. 例如選物理專業(yè)用的黃振中《高等數(shù)學(xué)》和梁昆淼的《數(shù)學(xué)物理方法》，選洛強(qiáng)斯基的《理論力學(xué)》、艾利斯戈?duì)柶澋摹蹲兎址ā返鹊? 在“文革”前，開設(shè)這些課程和選取相應(yīng)的教材是很有遠(yuǎn)見的. 在當(dāng)時(shí)就強(qiáng)調(diào)分析力學(xué)、變分法，今天從能量變分的角度就十分順理成章，很容易掌握. 還有“程序設(shè)計(jì)”課，雖然講的是編碼程序，當(dāng)后來有了“計(jì)算機(jī)算法語言”，當(dāng)時(shí)學(xué)過這門課的人，一下子就透亮了. “文革”后，又增添了“結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)”課程. 靈活應(yīng)用接口的課程是指“畫法幾何與機(jī)械制圖”和“電工學(xué)”等，為力學(xué)專業(yè)的畢業(yè)生聯(lián)系工程實(shí)際或改行從事工科行業(yè)提供方便. 直到今天，國內(nèi)有些大學(xué)的力學(xué)專業(yè)，講理論力學(xué)竟然不講分析力學(xué)，講微分法卻不提變分法，講結(jié)構(gòu)分析毫不理睬結(jié)構(gòu)優(yōu)化.

為了力學(xué)的學(xué)科建設(shè)，錢先生對(duì)于工程力學(xué)研究所，將研究室的劃分同擬發(fā)展的學(xué)術(shù)研究方向相對(duì)應(yīng)，體現(xiàn)了他的“學(xué)術(shù)細(xì)胞”的構(gòu)想，有如下研究室：計(jì)算力學(xué)與結(jié)構(gòu)優(yōu)化、有限元方法、彈塑性理論與方法、流體力學(xué)、爆炸力學(xué)等等. 其中，爆炸力學(xué)研究室主任張凱教授曾經(jīng)被錯(cuò)打?yàn)椤坝遗伞? 錢先生非常珍惜他的才華和能力，竭盡全力將他調(diào)回大連工學(xué)院. 這對(duì)于爆炸力學(xué)的發(fā)展起了推動(dòng)作用.

錢先生在學(xué)科建設(shè)的成就也反映在前述關(guān)于他發(fā)展“計(jì)算力學(xué)”和“結(jié)構(gòu)優(yōu)化”介紹中，這里不再贅述.

1981年，錢先生繼屈伯川博士擔(dān)任大連工學(xué)院的第二任院長(zhǎng). 如魚得水，他進(jìn)一步在全校施展學(xué)術(shù)發(fā)展的帥才能力了，他借鑒力學(xué)學(xué)科的發(fā)展經(jīng)驗(yàn)，呼吁所有的學(xué)科都拓寬方向，促進(jìn)發(fā)展. 例如，他呼吁各個(gè)學(xué)科都把“分析”推向“優(yōu)化”研究. 錢先生的呼吁很有號(hào)召力. 他在全校組織跨學(xué)科的優(yōu)化方法及其應(yīng)用的學(xué)術(shù)交流大會(huì)，各科優(yōu)化都聚在一起，大方向都是優(yōu)化，有數(shù)學(xué)、力學(xué)、土木、機(jī)械、造船、化工等等. 錢先生還個(gè)別鼓勵(lì)與指導(dǎo)各系的精英從事本學(xué)科的優(yōu)化研究，例如機(jī)械系的滕弘飛教授就常常同他切磋機(jī)械優(yōu)化的問題.

錢先生同夏尊銓、唐煥文、馮恩民、施光燕、陽明盛諸位教授都是好朋友. 為了數(shù)學(xué)的學(xué)科建設(shè)，錢先生反復(fù)動(dòng)員他們從對(duì)一般數(shù)學(xué)轉(zhuǎn)到對(duì)數(shù)學(xué)規(guī)劃的研究. 他們覺得老先生說得對(duì)，成立了運(yùn)籌學(xué)研究團(tuán)隊(duì)，很快出了成果，培養(yǎng)出了人才. 他還讓隋允康和李興斯作為研究?jī)?yōu)化方法兼職的博士生導(dǎo)師，幫助他們申請(qǐng)獲批了運(yùn)籌學(xué)博士學(xué)位點(diǎn). 他們這個(gè)運(yùn)籌學(xué)團(tuán)隊(duì)很活躍，陸續(xù)從北京邀請(qǐng)到中國著名的運(yùn)籌學(xué)專家桂湘云、越民義、吳方、韓繼業(yè)教授等來大工講學(xué).

錢先生深深懂得：要想成功發(fā)展，沒有團(tuán)隊(duì)為依托是不可能的. 大事業(yè)必須有大團(tuán)隊(duì). 強(qiáng)有力的學(xué)術(shù)帶頭人是關(guān)鍵. 他知道數(shù)學(xué)學(xué)科建設(shè)也是相同的道理，他意識(shí)到打造出強(qiáng)有力的數(shù)學(xué)團(tuán)隊(duì)的重要意義.

經(jīng)屈伯川前院長(zhǎng)和錢令?，F(xiàn)任院長(zhǎng)的努力，著名數(shù)學(xué)家徐利治教授于1982年正式調(diào)往大連工學(xué)院. 原來，大連工學(xué)院計(jì)劃在1981年成立應(yīng)用數(shù)學(xué)研究所，在這之前，屈院長(zhǎng)和當(dāng)時(shí)任副院長(zhǎng)的錢先生商量，聘任了徐利治教授任所長(zhǎng). 徐教授到大連工學(xué)院后，創(chuàng)辦了全國性期刊《數(shù)學(xué)研究與評(píng)論》. 徐教授接受院長(zhǎng)錢先生的建議，在1982—1984年期間，組織數(shù)學(xué)系和數(shù)學(xué)所的教員，開辦數(shù)學(xué)方法研討會(huì)，把波利亞(Polya)的《數(shù)學(xué)的發(fā)現(xiàn)》和《數(shù)學(xué)與猜想》2本書作為研討會(huì)的主要參考書. 這項(xiàng)活動(dòng)使中青年教師獲益匪淺，不僅提高了他們的教學(xué)質(zhì)量，也促進(jìn)了他們的科研能力. 1981年，徐教授爭(zhēng)取到教育部的碩士點(diǎn)，為大連工學(xué)院和華中工學(xué)院兩校聯(lián)合招收碩士研究生. 1984年以后，徐教授又開始招收博士研究生. 數(shù)學(xué)學(xué)科的建設(shè)很快就實(shí)現(xiàn)了錢先生的預(yù)想目標(biāo).

對(duì)于土木、造船、材料、機(jī)械乃至全校各個(gè)學(xué)科的建設(shè)，錢先生也傾盡自己的心血. 以土木系為例，他于1952—1958年任該系教授，之后，他也繼續(xù)關(guān)心土木系的學(xué)科建設(shè). 1991年當(dāng)選中國科學(xué)院院士的邱大洪教授，在錢先生1952年主持創(chuàng)辦全國第一個(gè)港口工程專業(yè)里，是首批青年教師(后來是大連漁港的設(shè)計(jì)者之一). 錢先生指導(dǎo)他撰寫了論文《關(guān)于高樁碼頭的力學(xué)計(jì)算》. 在1956年中國力學(xué)學(xué)會(huì)成立大會(huì)上，他宣讀了這篇論文并引起很大反響. 1997年當(dāng)選為中國工程院院士的趙國藩教授，在錢先生1954年主持創(chuàng)辦的《大連工學(xué)院學(xué)刊》的創(chuàng)刊號(hào)上發(fā)表了論文《建筑結(jié)構(gòu)按照“極限狀態(tài)”的計(jì)算方法》. 該文是錢先生鼓勵(lì)并指導(dǎo)他撰寫的. 不僅邱大洪、趙國藩院士，而且林皋院士也都是錢先生的學(xué)術(shù)好友.

1993年當(dāng)選為兩院院士的建筑學(xué)家齊康教授是錢先生于1984年調(diào)來大連工學(xué)院的. 齊康教授到校后，組建了大連工學(xué)院的建筑工程系.

錢先生不僅在上述的“硬學(xué)科建設(shè)中，而且在“軟學(xué)科”的建設(shè)中流淌汗水，他鼓勵(lì)人文社會(huì)科學(xué)學(xué)院的老師努力開展科學(xué)方法論和自然辯證法的研究，而且為他們的研究成果推向全校提供條件和支持. 林康義、林永康、周懷珍、劉則淵、王續(xù)琨、劉永振、王海山教授都視錢先生為良師益友，經(jīng)常同他暢談交流.

錢先生主張：一所大學(xué)要發(fā)展得好，一定要把各個(gè)學(xué)科建設(shè)得穩(wěn)，而要把學(xué)科建設(shè)穩(wěn)，就必須要開闊視野. 他開放的態(tài)度，領(lǐng)導(dǎo)全校師生員工，解放思想，大力改革，銳意進(jìn)取.

3 教育教學(xué)

錢先生不僅有力學(xué)研究和力學(xué)應(yīng)用的激情，而且有力學(xué)講課的激情. 還是在20世紀(jì)40年代末，錢先生在浙江大學(xué)土木系開了一門選修課——高等結(jié)構(gòu)力學(xué). 聽課的學(xué)生只有胡海昌和潘家錚2人. 在課堂里，錢先生用討論交流的方式教學(xué)，有時(shí)候他給他們看自己的講稿提綱，讓他們提意見. 當(dāng)學(xué)生提出有意義的新見解時(shí)，錢先生就鼓勵(lì)他們把想法寫成文章，同時(shí)也吸收到自己的教材中去. 師生之間切磋琢磨，教學(xué)相長(zhǎng)，雙方都感到是一種精神上的享受.

后來，錢先生把當(dāng)時(shí)的講稿撰寫成書，編寫了2本結(jié)構(gòu)力學(xué)教材《靜定結(jié)構(gòu)學(xué)》與《超靜定結(jié)構(gòu)學(xué)》，分別在1951年和1952年于上?？茖W(xué)技術(shù)出版社出版. 這2本教材簡(jiǎn)潔而富有啟發(fā)性，嚴(yán)謹(jǐn)而不落俗套，書中不少內(nèi)容是教學(xué)過程中師生互動(dòng)的心得和成果，例如《靜定結(jié)構(gòu)學(xué)》中的機(jī)動(dòng)分析的通路法、《超靜定結(jié)構(gòu)學(xué)》中的集體分配法和調(diào)整分配法以及空腹桁架分析，都是概念新穎而又便于工程實(shí)用的嶄新內(nèi)容. 當(dāng)時(shí)，結(jié)構(gòu)力學(xué)盛行彎矩分配法，書中提出的調(diào)整分配法，后來被人稱為“無剪力分配法”，頗受人們注意，得到推廣和發(fā)展. 這2本教材深受土木工程師和力學(xué)工作者的喜愛.

錢先生從年輕時(shí)就形成了一個(gè)親近聽眾的明朗講課風(fēng)格：概念敘述深入淺出、簡(jiǎn)潔流暢，理論推導(dǎo)化難為易、化繁為簡(jiǎn)，敘述表達(dá)通俗易懂、饒有風(fēng)趣. 不僅課堂講授如此，學(xué)術(shù)演講也如此. 直至老年，他依然保持這種風(fēng)格. 而有些學(xué)問很高的人，無論講課還是作報(bào)告，如同宣讀“天書”，聽眾如同墜入五里霧中. 錢先生的講課風(fēng)格默默無聲地熏陶了周圍的弟子，大家體悟到3點(diǎn)：像錢先生那樣為聽眾著想，體察聽眾的水平；像錢先生那樣運(yùn)用智慧，用聽眾聽得懂的話語體系講課；像錢先生那樣去汲取積累人生經(jīng)驗(yàn)，包括生活經(jīng)驗(yàn)、工程經(jīng)驗(yàn)、研究經(jīng)驗(yàn)，精心構(gòu)建每次講課或每場(chǎng)演講的腳本.

從1952年的土木工程系到1958年的數(shù)理力學(xué)系，錢先生一直在講授《結(jié)構(gòu)力學(xué)》，也就是《靜定結(jié)構(gòu)學(xué)》、《超靜定結(jié)構(gòu)學(xué)》合二而一的課程. 到了1962年，錢先生把《結(jié)構(gòu)力學(xué)》課程交給了鐘萬勰去講. 以后，錢先生又講《結(jié)構(gòu)穩(wěn)定理論》. 1979年，63歲的錢先生在工程力學(xué)研究所首次為研究生開講《結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)》. 以后這門課程陸續(xù)傳遞給程耿東、隋允康、王希誠和更年輕的教師.

錢先生從事高等教育事業(yè)，教書育人，誨人不倦. 他倡導(dǎo)的“啟發(fā)式認(rèn)真教”和“創(chuàng)造性自覺學(xué)”的學(xué)風(fēng)深得師生歡迎. 到了2002年，已經(jīng)86歲高齡的錢先生，依然關(guān)心學(xué)校的本科生教學(xué)工作. 他選了《工程力學(xué)》和《理論力學(xué)》2門課程，親自進(jìn)行全程聽課和跟蹤，研究如何提高教學(xué)質(zhì)量. 他經(jīng)常同講《理論力學(xué)》的李心宏教授、講《材料力學(xué)》的鄭芳懷教授交流教學(xué)經(jīng)驗(yàn).

1991年，錢先生給《大連理工大學(xué)學(xué)生課余科技活動(dòng)成果選編》題詞：“要尊重和學(xué)習(xí)前人為我們創(chuàng)造的知識(shí). 更要相信自己的力量去創(chuàng)造未來. ”從題詞中我們體會(huì)到他殷切期待大學(xué)生們努力學(xué)習(xí)的心情. 從錢先生在1998年贈(zèng)送給隋允康教授的墨寶中，足見了他的教研并舉且更重視教學(xué)的激情：“……勤科研工作，理所當(dāng)然. 樂教學(xué)工作，難得難得. 樂教學(xué)，教學(xué)樂，快樂教學(xué). 允康勉之. ”

從錢先生2002年給李心宏教授的《教育與教學(xué)研究論文選集》著寫的《序》上，我們不僅看到了錢先生對(duì)于老師、學(xué)生的諄諄教誨，而且可以看到他對(duì)于學(xué)校各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)的拳拳期望：“事實(shí)上，大學(xué)生在一、二年級(jí)打好基礎(chǔ)是最重要的，對(duì)素質(zhì)提高和以后的專業(yè)課學(xué)習(xí)有決定性的影響. 因此，學(xué)校必須建立一支高質(zhì)量的基礎(chǔ)課教學(xué)的師資隊(duì)伍，這支隊(duì)伍應(yīng)是老、中、青教師結(jié)合，才能持續(xù)保持教學(xué)的高質(zhì)量. 學(xué)校禮聘有潛力和經(jīng)驗(yàn)的老教師教基礎(chǔ)課，同時(shí)鼓勵(lì)中年教師探索教學(xué)創(chuàng)新，并安排青年教師聽課助課，是很有遠(yuǎn)見的. ”

在錢先生那里，教學(xué)與教育是緊密相連的，教育目的是培養(yǎng)人，教學(xué)是達(dá)到教育目的的手段. 盡管艱巨的科研任務(wù)、繁忙的行政事物、頻繁的社會(huì)活動(dòng)讓他在時(shí)間上受到牽制，但他還是千方百計(jì)地抽時(shí)間去講課. 他是一名不脫離課堂的教育家. 他還十分珍惜那些專門從事教育研究和相關(guān)教育期刊人們的友誼. 大連工學(xué)院高等教育研究所、大連工學(xué)院《高等教育研究》雜志都得到錢先生的關(guān)心，那里的史振聲、謝秉智、李愛梅、謝惠玲等教授都是與錢先生進(jìn)行教育研究交流的好朋友.

4 人才培育

錢先生認(rèn)為：“一名教師作為個(gè)人來說，想永遠(yuǎn)保持優(yōu)勢(shì)在天底下是沒有的.”“學(xué)生要是不比先生強(qiáng)，我們的科學(xué)和教育還怎么發(fā)展？”

前面提到，20世紀(jì)40年代末，選修錢先生《高等結(jié)構(gòu)力學(xué)》的2個(gè)人是胡海昌和潘家錚. 后來胡海昌成為中科院航天工業(yè)的力學(xué)專家，潘家錚為水電部的總工程師、中國工程院的副院長(zhǎng). 他們于1980年雙雙選為中國科學(xué)院學(xué)部委員.

錢先生愛才如命，愛生如子，這是有口皆碑的. 人們稱他為“伯樂院士”.

1962年，錢先生把因?yàn)椤胺从摇焙蟛坏弥镜溺娙f勰從北京調(diào)到大連工學(xué)院.

1973年和1978年，錢先生還克服種種阻力，先后從沈陽和通化，把受到“文革”影響而不能充分發(fā)揮才干的程耿東、林家浩和隋允康分別調(diào)回大連工學(xué)院.

1978年，根據(jù)錢先生的推薦，鐘萬勰被破格由講師提升為教授. 1981年，錢先生出任大連工學(xué)院院長(zhǎng)不久，就把工程力學(xué)研究所所長(zhǎng)的重?fù)?dān)交給了鐘萬勰. 1993年，由錢先生推薦，鐘萬勰當(dāng)選為中國科學(xué)院院士.

1995年，由錢先生推薦，程耿東當(dāng)選了中國科學(xué)院院士，同年，他出任大連工學(xué)院校長(zhǎng).

1993年，“錢令希力學(xué)獎(jiǎng)勵(lì)基金會(huì)”成立，錢先生親任名譽(yù)理事長(zhǎng). 在他的親自關(guān)懷和指導(dǎo)下，到2009年在全國范圍里已獎(jiǎng)勵(lì)了600多位優(yōu)秀的青年力學(xué)人才. “錢令希力學(xué)獎(jiǎng)勵(lì)基金會(huì)”有力地推動(dòng)了力學(xué)學(xué)科的持續(xù)發(fā)展.

如今，經(jīng)過錢先生培養(yǎng)的學(xué)生遍布國內(nèi)外，真可謂桃李滿天下. 他們當(dāng)中包括：浙江大學(xué)時(shí)的老學(xué)生朱兆祥；“文革”前的碩士生王前信和陳浩然；“文革”后剛剛撥亂反正時(shí)，培養(yǎng)了“文革”前就已經(jīng)入大學(xué)的博士生李興斯、王希誠、施滸立和劉英衛(wèi)等. 還有對(duì)顧元憲等的關(guān)懷和培養(yǎng)，等等.

5 大學(xué)管理

任大連工學(xué)院院長(zhǎng)期間，錢先生為學(xué)校發(fā)展嘔心瀝血. 他主張：學(xué)校要發(fā)展，必須解放思想，擺脫陳規(guī)舊俗的束縛，大膽進(jìn)行改革，既搞好教學(xué)，又搞好科學(xué)研究和技術(shù)開發(fā). 他倡導(dǎo)干部深入工作實(shí)際，教師深入工程實(shí)際，充實(shí)和提高學(xué)校的各項(xiàng)工作.

他一直在思考如何從改善體制上發(fā)揮教師的主導(dǎo)意識(shí)，為此他提出了“學(xué)術(shù)細(xì)胞”的概念，在1986年第1期的大連工學(xué)院《高等教育研究》正式發(fā)表了錢先生多年思考和實(shí)踐后撰寫的論文《談大學(xué)教師組織的基本單位——“學(xué)術(shù)細(xì)胞”》.

在這篇論文中，錢先生剖析了教研室的歷史作用和存在的弊病，提出用“學(xué)術(shù)細(xì)胞”予以替代的策略，他提議：

“要給‘學(xué)術(shù)細(xì)胞’的帶頭人以人權(quán)、財(cái)權(quán)、物權(quán)，由他自主使用，讓他開動(dòng)腦筋，集思廣益，去找任務(wù)，找課題，謀生存，求發(fā)展. 在‘學(xué)術(shù)細(xì)胞’內(nèi)部，每個(gè)人都能充分發(fā)揮才智，各得其所，心情舒暢，和諧地工作. 如果有重大的綜合性課題，有關(guān)的‘學(xué)術(shù)細(xì)胞’可以組織起來，開展多學(xué)科聯(lián)合研究攻關(guān). 這樣的‘學(xué)術(shù)細(xì)胞’多了，相互間就有個(gè)比較，可以互相啟發(fā)，互相帶動(dòng)，開展競(jìng)賽和競(jìng)爭(zhēng). 如果干了幾年沒有起色，這個(gè)‘學(xué)術(shù)細(xì)胞’就必然自己改組或解體，要維持下去，就必須開動(dòng)腦筋，在奮斗中開拓生路. 事實(shí)上，只有奮斗出來的‘學(xué)術(shù)細(xì)胞’才具有旺盛的生命力. ‘學(xué)術(shù)細(xì)胞’既是一個(gè)在競(jìng)爭(zhēng)中求發(fā)展的系統(tǒng)，又是一個(gè)人才流動(dòng)的開放系統(tǒng)，根據(jù)科學(xué)技術(shù)發(fā)展和人才培養(yǎng)的客觀需要，具有較強(qiáng)的重組能力，這會(huì)使人們的精神、能力、關(guān)系都處于最佳狀態(tài). ”

錢先生還歸納出“學(xué)術(shù)細(xì)胞”的4個(gè)特點(diǎn)：1) 以學(xué)術(shù)帶頭人為核心，讓教師在共同的學(xué)術(shù)方向的基礎(chǔ)上自由組合；2) 體現(xiàn)學(xué)術(shù)自由；3) 實(shí)行理論與實(shí)踐、教學(xué)與科研緊密結(jié)合；4) 富有彈性.

在這篇論文的結(jié)尾，錢先生寫道：

“在各大學(xué)里，凡是搞得頗具特色的學(xué)科中，不難發(fā)現(xiàn)都有一些富有生氣的‘學(xué)術(shù)細(xì)胞’在有成效地進(jìn)行活動(dòng)，因此發(fā)展得比較迅速，使得有才華的教師一批批脫穎而出，一個(gè)個(gè)分支學(xué)科相繼建立，取得了較好的教學(xué)和科研成果，有些領(lǐng)域達(dá)到了學(xué)術(shù)前沿，培養(yǎng)了大批本科生和研究生，形成了學(xué)術(shù)梯隊(duì). 今后，如果我們能夠自覺地倡導(dǎo)與著力建設(shè)這種富有生氣和活力的‘學(xué)術(shù)細(xì)胞’，可以期望，眾多的‘學(xué)術(shù)細(xì)胞’將在建設(shè)具有中國特色的‘三個(gè)面向’要求的大學(xué)教師隊(duì)伍中充分發(fā)揮作用，做出貢獻(xiàn). ”

其實(shí)，“學(xué)術(shù)細(xì)胞”就是錢先生幾十年來苦心經(jīng)營(yíng)力學(xué)學(xué)科建設(shè)的基層組織形式. 錢先生的論文充分體現(xiàn)了改革開放的精神，他希望通過經(jīng)驗(yàn)的推廣，達(dá)到所有學(xué)科都能夠受益的目的.

6 結(jié)語

錢先生畢生的貢獻(xiàn)體現(xiàn)在五大類：科學(xué)技術(shù)、學(xué)科建設(shè)、教育教學(xué)、人才培育、大學(xué)管理. 盡管涉及方方面面，主要還是在第一個(gè)方面，以力學(xué)的理論、方法和應(yīng)用的貢獻(xiàn)為主. 錢先生原本是在比利時(shí)學(xué)習(xí)橋梁工程專業(yè)的，回國后也直接從事橋梁的設(shè)計(jì)與施工，后來先后到3所大學(xué)任教，也是在土木工程領(lǐng)域進(jìn)行結(jié)構(gòu)方面的教學(xué)與研究，然而，由于他對(duì)于結(jié)構(gòu)力學(xué)的深入探索和研究，從“運(yùn)用力學(xué)解決工程問題”漸漸過渡到“為了解決工程難題而研究力學(xué)方法”. 不知不覺地，他本人也順其自然地由喜愛力學(xué)的工程師變成了嫻熟解決工程難題的工程力學(xué)家.

這也是他同那些應(yīng)用力學(xué)家的不同點(diǎn). 為了弄清楚對(duì)錢先生工程力學(xué)家的定位，有必要區(qū)分一下人們通常不加區(qū)別的“工程力學(xué)”與“應(yīng)用力學(xué)”似乎相同卻相異之處.

“應(yīng)用力學(xué)”是理想的變形體力學(xué)的分支. 它并不強(qiáng)調(diào)工程實(shí)際背景，“應(yīng)用”二字是同“理論”相反的概念，“理論力學(xué)”是以質(zhì)點(diǎn)和剛體為研究對(duì)象的力學(xué). “應(yīng)用力學(xué)”包括：彈性力學(xué)、塑性力學(xué)、流體力學(xué)、空氣動(dòng)力學(xué)，等等.

“工程力學(xué)”是強(qiáng)調(diào)工程實(shí)際背景的變形體力學(xué)的分支，如：材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、板殼力學(xué)、斷裂力學(xué)、復(fù)合材料力學(xué)、爆炸力學(xué)、船舶結(jié)構(gòu)力學(xué)、建筑力學(xué)、水力學(xué)、土力學(xué)、巖土力學(xué)、航空航天力學(xué)、地質(zhì)力學(xué)，等等.

錢先生更多地關(guān)注工程力學(xué)，這是他同應(yīng)用力學(xué)家的不同. 這個(gè)不同點(diǎn)就決定了他在“文革”之前，主要解決國家重大工程涉及的力學(xué)難題，從而也更多地發(fā)展了工程力學(xué)；而在“文革”之后，他因?yàn)橛?jì)算機(jī)和有限元方法的發(fā)展，敏銳地意識(shí)到計(jì)算力學(xué)行將帶來的巨大變革，同時(shí)，超前地倡導(dǎo)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)也同他的“工程師”素質(zhì)相關(guān).

他比那些應(yīng)用力學(xué)家更主動(dòng)、更有興趣關(guān)心工程實(shí)際，更瞄準(zhǔn)工程難題的解決. 他能夠游刃有余地簡(jiǎn)化問題、提煉模型、抓住難點(diǎn). 如果說，應(yīng)用力學(xué)家解決問題經(jīng)歷了援引“應(yīng)用力學(xué)”—解決工程難題—發(fā)展“應(yīng)用力學(xué)”或“工程力學(xué)”的過程，那么就可以說：工程力學(xué)家解決問題經(jīng)歷了援引“工程力學(xué)”—解決工程難題—發(fā)展“工程力學(xué)”或“應(yīng)用力學(xué)”的過程.

工程力學(xué)處于應(yīng)用力學(xué)與工程學(xué)科之間的中間地帶. 從歷史上看，應(yīng)用力學(xué)是工程力學(xué)的更一般化的抽象；從邏輯上講，工程力學(xué)是應(yīng)用力學(xué)與工程學(xué)科的交集. 工程力學(xué)發(fā)揮了把科學(xué)技術(shù)直接轉(zhuǎn)換為生產(chǎn)力的重要作用. 在解決工程領(lǐng)域里力學(xué)問題的過程中，問題的解決又促進(jìn)了工程力學(xué)的發(fā)展，進(jìn)而上升為更一般的應(yīng)用力學(xué)理論.

工程力學(xué)明顯地表現(xiàn)為2個(gè)階段：前電子計(jì)算機(jī)階段和電子計(jì)算機(jī)階段. 錢先生身處2個(gè)階段的更迭時(shí)期，他在“知天命”之前的前半生恰處于前電子計(jì)算機(jī)時(shí)期，當(dāng)時(shí)工程力學(xué)問題靠手算，或用計(jì)算尺、手搖計(jì)算器去算. 銳意為工程服務(wù)的錢先生在這個(gè)時(shí)期于工程設(shè)計(jì)的各個(gè)領(lǐng)域，努力探索方便于工程師計(jì)算的精而簡(jiǎn)的力學(xué)方法，研究出了大量的工程力學(xué)成果. 所以當(dāng)電子計(jì)算機(jī)階段到來之時(shí)，他相信工程力學(xué)將在計(jì)算工具進(jìn)化的影響下發(fā)生一個(gè)飛躍. 為了大力倡導(dǎo)建立計(jì)算力學(xué)這一新興學(xué)科，錢先生身體力行地從事計(jì)算力學(xué)的研究，同時(shí)在大連理工大學(xué)帶領(lǐng)和培養(yǎng)出一支計(jì)算力學(xué)的隊(duì)伍.

工程力學(xué)領(lǐng)域的研究對(duì)研究者的素質(zhì)有2方面的要求：一方面他應(yīng)具有應(yīng)用力學(xué)研究者那種深厚扎實(shí)的數(shù)學(xué)力學(xué)基礎(chǔ)、嫻熟的理論推導(dǎo)能力；另一方面他要有豐富的工程施工、建造、工藝等方面的廣泛知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，具有密切聯(lián)系實(shí)際的學(xué)風(fēng)和切實(shí)解決實(shí)際問題的工程意識(shí). 2種素質(zhì)得而兼之的人才是頗為難得的，而錢先生恰恰就具有這2種素質(zhì). 誠然，應(yīng)用力學(xué)家也應(yīng)當(dāng)兼?zhèn)溥@2種素質(zhì)，但是對(duì)于他們，可以降低熟知工程的要求.

工程力學(xué)的學(xué)科性要求在于力學(xué)學(xué)術(shù)性與工程應(yīng)用性的缺一不可. 錢先生善于理論攻堅(jiān)又善于工程應(yīng)用. 他在橋梁方面、水利方面均有工程力學(xué)的建樹，在國防方面亦然. 結(jié)構(gòu)力學(xué)作為工程力學(xué)的重要分支，其發(fā)展首先是研究軸力桿組成的桁架計(jì)算，接著是研究直梁組成的剛架計(jì)算和曲梁(有時(shí)與拉桿組合)組成的拱系計(jì)算，進(jìn)而才深入到對(duì)板殼體系的計(jì)算. 這一發(fā)展過程體現(xiàn)了由少內(nèi)力分量到多內(nèi)力分量、由無曲率到有曲率、由一維到二維這種從易到難的進(jìn)化順序.

錢先生的研究軌跡與工程力學(xué)的發(fā)展相吻合，順應(yīng)學(xué)科發(fā)展的方向地做出了密切聯(lián)系工程實(shí)際又與結(jié)構(gòu)力學(xué)發(fā)展主流相適應(yīng)的出色成果. 錢先生在殼體的極限分析、開孔應(yīng)力計(jì)算和穩(wěn)定分析等課題的研究過程中，指導(dǎo)理論推導(dǎo)、數(shù)值計(jì)算和金屬模型的實(shí)驗(yàn)，使一支固體力學(xué)的科研隊(duì)伍迅速成長(zhǎng)了起來. 這不僅顯示出了他的深厚學(xué)術(shù)造詣的將才，也表現(xiàn)出作為學(xué)術(shù)領(lǐng)導(dǎo)人的帥才.

工程力學(xué)的實(shí)踐性特點(diǎn)使其時(shí)時(shí)帶著計(jì)算工具的印記. 在不得不靠計(jì)算尺、手搖計(jì)算器進(jìn)行繁重運(yùn)算的年代，工程力學(xué)方法集中在模型的簡(jiǎn)化、計(jì)算技巧的獵取和特殊性的處理上. 當(dāng)計(jì)算機(jī)時(shí)代到來之時(shí)，真心實(shí)意地為工程服務(wù)的力學(xué)家們必然以極高的熱情將工程力學(xué)推向計(jì)算力學(xué)的階段. 計(jì)算力學(xué)是基于應(yīng)用力學(xué)基礎(chǔ)、考慮工程力學(xué)的方法論、計(jì)算數(shù)學(xué)具體方法和計(jì)算機(jī)科學(xué)的進(jìn)展，以電子計(jì)算機(jī)工具研究解決力學(xué)問題的理論方法和軟件編制的學(xué)科. 它補(bǔ)充和完善了實(shí)驗(yàn)力學(xué)的作用，產(chǎn)生了數(shù)值實(shí)驗(yàn)的分支，在許多問題上以較低費(fèi)用和較短周期的數(shù)值實(shí)驗(yàn)代替較為昂貴和較長(zhǎng)周期的物理模型實(shí)驗(yàn).

順便指出，計(jì)算力學(xué)學(xué)科的出現(xiàn)使計(jì)算機(jī)化的應(yīng)用力學(xué)和計(jì)算機(jī)化的工程力學(xué)消弭了界限，或者說，計(jì)算力學(xué)就是以數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)和力學(xué)作為支柱，把計(jì)算機(jī)化的應(yīng)用力學(xué)和計(jì)算機(jī)化的工程力學(xué)合二而一.

1994年，錢令希為《計(jì)算結(jié)構(gòu)力學(xué)及其應(yīng)用》雜志創(chuàng)刊10周年撰文，題為“縱觀結(jié)構(gòu)力學(xué)”. 他站在歷史的高度上，回顧了學(xué)科的發(fā)展，獨(dú)具匠心地闡述了他對(duì)于工程力學(xué)方法論的見解，并且高瞻遠(yuǎn)矚地展望了發(fā)展前景. 他指出：“結(jié)構(gòu)力學(xué)初期的任務(wù)，是分析結(jié)構(gòu)在外因作用下的反應(yīng)(應(yīng)力、變形)等. ……分析是認(rèn)識(shí)事物的第一步，還應(yīng)研究結(jié)構(gòu)特征的識(shí)別、設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化和工作狀態(tài)的控制，這些是結(jié)構(gòu)力學(xué)高層次的任務(wù). ”他對(duì)于“從被動(dòng)的分析到主動(dòng)優(yōu)化設(shè)計(jì)，再進(jìn)一步到結(jié)構(gòu)的控制”進(jìn)行了詳盡論述之后，號(hào)召大家順乎生產(chǎn)的需求去努力奮斗. 進(jìn)而，他又一針見血地指出了某些過分依賴計(jì)算機(jī)程序而忽略了基本理論教育與學(xué)習(xí)的傾向，強(qiáng)調(diào)力學(xué)的基本概念和基本理論在工程力學(xué)的電子計(jì)算機(jī)階段依然有寶刀不老的意義. 他這些目光犀利的展望和意味深長(zhǎng)的忠告，伴隨他那些嘔心瀝血的科研成果一起，是留給后人的一筆寶貴精神財(cái)富.

(作者曾于1978—1998年期間，在大連工學(xué)院工程力學(xué)研究所工作，并擔(dān)任錢令希院士的科研助手)

[1] 孫懋德, 程耿東. 我國計(jì)算力學(xué)工程結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的開拓者[M]∥中國科學(xué)技術(shù)專家傳略: 工程技術(shù)編(力學(xué)卷1). 北京: 中國科學(xué)技術(shù)出版社, 1993.

[2] 隋允康. 錢令希與工程力學(xué)[M]∥中國當(dāng)代科技精華——物理學(xué)卷. 哈爾濱: 黑龍江教育出版社, 1994.

[3] 林家浩. 力學(xué)與工程應(yīng)用——慶賀錢令希院士九十壽辰[M]. 大連: 大連理工大學(xué)出版社, 2006.

(責(zé)任編輯 楊開英)

2016- 07- 07

隋允康(1943—)， 男， 教授， 博士生導(dǎo)師， 主要從事結(jié)構(gòu)優(yōu)化方面的研究， E-mail: ysui@bjut.edu.cn