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钟万勰|钟万勰：计算力学里的“爱国大义”


钟万勰|钟万勰：计算力学里的“爱国大义”
钟万勰|钟万勰：计算力学里的“爱国大义”
1962年 ， 钟万勰（左）与钱令希在一起 。
【大家】
学人小传
钟万勰 ， 工程力学与计算力学专家 ， 中国计算力学发展的奠基人之一 。 1934年生于上海 ， 1956年毕业于上海同济大学桥梁与隧道专业 ， 同年分配到中国科学院力学研究所工作 。 1962年调入大连工学院（现大连理工大学） ， 工作至今 。 1993年当选中国科学院院士 。 曾任中国科学院技术科学部副主任、中国力学学会副理事长、教育部科技委员会委员、中国力学学会计算力学专业委员会首任主任委员 ， 第一至第四届国际计算力学协会常务理事与执行理事 。 现为国际计算力学协会执委会荣誉委员 ， 英国威尔士卡迪夫大学名誉教授 。
钟万勰几十年来致力于工程力学与计算力学研究 ， 对经典弹性力学结构力学分析有重大推进 ， 创建“离散辛数学”方法；发明了精细积分法 ， 计算结构力学与最优控制的模拟关系 ， 参变量变分原理等 ， 形成了钟万勰计算力学学术思想体系 。 他为我国建造首艘核潜艇制定了“潜艇耐压壳强度”的设计规范 ， 曾主持完成多个重大结构工程计算分析项目 ， “群论在结构分析中的应用”等应用力学结构分析计算理论 ， 在改革开放初期 ， 为解决国家重大工程关键问题作出重要贡献 。 研制出大量具有先进水平的结构分析集成程序软件 ， 至今广泛服务于社会经济各领域 ， 取得显著经济效益 。 其研究成果1991年、2010年两次荣获国家自然科学二等奖 。 2011年获ICCES终身成就奖 。 1998获国际计算力学协会FELLOW奖 ， 2001年获何梁何利科学与技术进步奖和“全国模范教师”称号 ， 已发表论文300余篇 ， 出版《计算结构力学与最优控制》《弹性力学求解新体系》《参变量变分原理及其在工程中的应用》等中英文专著 。
2020年5月23日 ， 见到钟万勰院士时 ， 这位86岁高龄的老人正在忙着著书立说 ， 他的《辛数学及其工程应用》被征订为航空宇航科学与技术教材出版工程规划“十三五”教材项目 。 对于人才培养 ， 钟万勰向来格外重视 ， 要不是疫情耽搁 ， 他还会一如既往地坚持给学生上课 。
首 创
“离散辛数学”是钟万勰对世界计算力学的贡献 ， 更是中国计算力学跻身世界的“国之重器” 。 它打破了由数学大师圣维南提出、由力学大师铁木辛柯总结出来的弹性力学“半逆法” ， 即圣维南问题“凑合法”的传统束缚 ， 建立了高效、精准、便捷的计算力学结构分析体系 。 这一结构分析计算系统广泛适用于土木建筑、航空航天、电子通信、高铁、海上采油、核电开发、机械制造、交通运输等众多领域 ， 均取得显著的经济效益 。
更令人钦佩的是 ， 1996年 ， 钟万勰带着他的“离散辛数学”去斯坦福大学力学所讲学 。 斯坦福大学是铁木辛柯的“老窝” ， 里面的弟子都是权威人物 。 报告会上 ， 钟万勰刚讲几句话 ， 就有人举手提出质疑 ， 但报告结束时 ， 底下反而没有人疑问 ， 他们纷纷表示：“弹性力学还可以这样改进！”之后 ， 就是一阵经久不息的热烈掌声 。
“外国人在这个领域做了这么多年的庄 ， 我们中国人也该占有一席之地了！”钟万勰骄傲地说 。
为什么钟万勰的“离散辛数学”能令众多世界计算力学大咖如此钦佩？能有如此神奇之应用功效？
首先 ， 钟万勰吸收了盛行百余年的世界经典力学哈密尔顿体系 ， 深刻解析了德国大数学家赫尔曼·韦尔1939年针对力学分析提出的辛数学概念 。 在此基础上 ， 他创立了“离散”有限元变分的结构力学分析方式 ， 形成了代数求解的“离散辛几何”方法 。 而哈密尔顿体系是用复杂的微分辛几何进行差分求解 ， 其理论艰涩难懂 ， 极其不适宜实践应用 。


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