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标  题: 我国加权残值法计算力学的创立人——徐次达
发信站: 哈工大紫丁香 (Thu Dec  1 22:14:23 2005), 站内

                    我国加权残值法计算力学的创立人——徐次达 
                              （１９１６— ）  
                                  郑瑞芬

徐次达，固体力学家。长期从事结构力学的教学与研究工作。积极倡导并推动加权残值法的研究与学术交流，对此作出了贡献。  



　　徐次达，１９１６年６月１４日出生于江苏省苏州市。原籍江苏省吴江县黎里镇。徐家是镇上一个儒医世家。父亲徐孟廉是苏州桃坞中学教师。为了发展教育事业，他卖尽家产在苏州创办博文中学并自任校长，当时曾得到黎元洪大总统“毁家兴学”的褒奖。 

　　１９２９年，徐次达就读于苏州纯一小学，毕业后升入苏州东吴大学附属中学学习。该校教师素质水平很高，经常以“爱我中华，奋发图强，学好功课，练好身体，振兴国家，洗雪国耻”等思想教育学生。学生中学习空气十分浓厚，他们自发结集讨论数、理、化中的疑难问题，且超前阅读大学教本。徐次达是其中的积极分子，他学习成绩优异，同时酷爱体育锻炼，曾于１９３５年作为江苏省网球代表参加全国运动会。 

　　１９３５年由东吴大学附中毕业后，徐次达考入东吴大学物理系。后因家庭迁沪，于１９３６年进沪江大学继续学习物理。１９３７年，抗日战争开始，徐次达鉴于战争结束后国家需要建设人才，于１９３９年毅然转入之江大学学习土木工程学。 

　　　１９４１年６月，徐次达毕业于之江大学土木工程系，获工学士学位。同年１２月８日，太平洋战争爆发，日军一夜之间尽占租界。为不耻于在日军统治下生活，徐次达与两个同学于１９４２年３月离开上海，冒险穿过日军防线，到江西玉山，入浙赣铁路局任工务员。同年６月，日军占领浙赣铁路全线，他随局南撤，进入闽省到达建阳。此后，因与铁路局失去了联系，他颠沛流离，身患疾病，囊空如洗，生活不继。１９４２年１０月，他在南平剑津中学任教师。当时之江大学内迁于邵武，闻讯于１９４３年８月初聘徐次达为工学院讲师，讲授数理课程。他虽是初次开课，但甚受学生爱戴。 

　　１９４４年６月，邵武之江大学停办，拟迁贵阳，徐次达首途前去，不料粤汉铁路为日军占领，途中受阻，退到江西赣州，入当时自江南内迁的基督教联合中学任教。同年１２月，日军进逼赣州，全校又南迁江西寻邬县，徐次达与学生一起背包徒步行走６００里，风餐路宿，到达寻邬县继续上课。 

　　１９４５年７月，日本投降，基督教联合中学解散。此时徐次达正病卧在长汀，身无路费，不能返乡，后流落于福建省上杭县任省立中学教师。终于在年底归返上海。 

　　１９４６年，徐次达被续聘为杭州之江大学工学院讲师，讲授微积分、工程力学、材料力学、初等结构力学和材料试验等课程。同年，他和之江大学教育系讲师廖增瑞女士结婚。岳父系之江大学工学院院长廖慰慈教授，他为人正直廉明，公而忘私，治学严谨，诲人不倦，为同事所推崇，为学生所敬仰，诸此道德作风和治学精神对徐次达影响很大。 

　　１９４７至１９４８年，正值抗日战争胜利初期，百废待兴，徐次达为之江大学建立了一个设备较现代化的材料试验室，获一致好评，１９４８年，他晋升为副教授。 

　　１９５１年底全国开始院系调整，徐次达被分配到浙江大学土木系，讲授理论力学、材料力学、静定结构学和超静定结构学。此时，他写了《超静定结构力学》一书，一年后出版。１９５４年，徐次达调到上海同济大学工作，在该校结构系讲授材料力学，并筹建材料力学实验室。１９５７年，任材料力学教研室主任。１９５８年，他任数理力学系应用力学教研室主任，主编《材料力学教程》一书，为全国较多院校所采用。１９８０年晋升为教授。１９８１年任同济大学力学系系主任。 

研究和发展有限元混合法 

　　徐次达的艰苦朴实的学术作风，实事求是的科学精神，始终贯穿在他的工作中。“文化大革命”期间，他受到严重冲击，住在６平方米且不能直立的搁楼中，即使夏日炎炎，照样挥汗阅读、思考及写作，从不停顿。后来，学校照顾他，分配给了他火车站附近的沿马路的住房。但因嘈杂声大，影响工作，于是暑期中他搬到了学校教研室住，白天工作，晚上睡在写字桌上，如此住了有几个月之久。 

　　那时，华东水电勘察设计院要在浙江衢州湖南镇乌溪江上建造一个水电站。水电站中岔管是一个重要的部件。当时，我国水电站建设中的岔管设计技术是采用苏联规范中的方法，人为地将几米直径的岔管（主管和支管）所受的水压力分配给管壳的各部分，然后用结构力学方法求解，根本不考虑管道交叉时的应力集中问题，同时为了保证安全，只能依靠１：１的原形岔管进行内压试验，直至破环，再返回到设计中考虑安全系数。用这种方法，要完成一项岔管设计，需经过原形岔管试验，包括制造、运输、热处理、实测，然后设计、修改，又再做试验等反复过程，设计周期长达两年。无疑，这大大地影响了水电站的建设速度。１９７４年，水电部在浙江梅城召开全国水电站岔管设计交流会，会议上称岔管为展水电站建设的“拦路虎”。徐次达接受了研究岔管应力分析及解决设计问题的任务后，一方面多次去乌溪江工地仔细进行实地考察，一方面到上海图书馆阅览国外有关文献。从大量资料中，徐次达发现：若将岔管的主管和支管用有限元位移法离散后进行分析是可行的，但未必合适。因为当时有限元位移法中缺乏拼形灵活合适的三角形单元，特别是应力依靠位移的导数求得，精度就不高。他认为只有应用有限元混合法来分析才是合适的，其优点为应力精度高，这里所用的三角形单元性能良好，而且计算工作量不大。他又发现，美国加州大学Ｌ．Ｒ．赫尔曼（Ｈｅｒｍａｎ）教授提出的有限元混合法分析板壳模式较为实用，但在他的论文中，言“板”详而言“壳”简，缺乏混合泛函等，而且文字有误。他决定亲自推导。后来，他推导出全部“有限元混合法”的板壳理论，并成功地应用于岔管的应力分析。为了使岔管的设计能又快速又正确，徐次达请上海计算技术研究所的华伯浩同志编成“有限元混合法岔管应力分析”的专用程序，同时请当时昆明勘察设计院钟秉章同志协助计算。１９７５年元旦，岔管应力分析获得成功，并且多次被岔管应力实测试验所证实。岔管应力分析专用程序适用于任何型式的岔管，如旧式的三梁型的、月牙形内加肋岔管及贴边岔管等。 


　　１９８３年，徐次达完成了编制《中华人民共和国电力部关于压力钢管技术规范》中的贴边岔管部分。 

　　１９８５年，徐次达和研究生许昌时又提出了用于分析板壳的“改进有限元混合法”，这个方法的模式消除了赫尔曼模式中的弱点。另一个研究生李雪春在徐次达指导下完成了“有限元混合法”分析岔管的自动网格划分程序，计算了１０９个不同管径比及岔角的贴边岔管应力，并用图表表示出最大应力值及其位置，对岔管工程的设计具有实用意义。 

　　徐次达所研究的“有限元混合法”，不仅在岔管的应力分析中获得成功，而且同样适用于各类板、壳的应力计算。 

创立我国加权残值法计算力学 

　　徐次达在吸收和应用有限元法技术中，总感到有限元法虽然具有灵活性、较强的适应性以及应用范围广泛等优点，但仍有精确度不高、工作量大和计算费用昂贵、不符合我国国情的缺点。１９７８年，他从美国计算力学专家Ｒ．Ｈ．伽拉亨（Ｇａｌｌａｇｈｅｒ）在美国第二次计算结构分析学术会议上所作的《计算结构分析和设计未来二十年的展望》报告中，得到启发。伽拉亨认为，将来总有一种计算力学方法可以一统现有的计算力学方法，并特别指出了加权残值法中的最小二乘法。徐次达继而阅读了Ｅ．Ｄ．埃逊（Ｅａｓｏｎ）关于最小二乘法的文献和Ｂ．Ａ．费莱逊（Ｆｉｎｌａｙｓｏｎ）关于流体力学、热传导及化学反应等加权残值法的著作。 

　　加权残值法是一种数学方法，可以直接从微分方程中获得近似解。徐次达认为加权残值法与有限元法相比，具有精度高、计算工作量少、程序编制方便、计算费用很省的优点，完全可以作为符合我国国情的、新的固体结构计算力学方法。这一想法，得到了钱令希的赞同和鼓励。１９７８年，徐次达参加了高教部在大连召开的“全国高等院校计算结构力学学术交流会”。他向会议提交了两篇论文，即《加权残值法解固体力学及其展望》和《离散型最小二乘法分析薄板强度》。论文以具体的结构计算，说明方法的可行性、精确性和有效性，引起与会者兴趣。１９７９年４月，徐次达应邀出席我国一机部、三机部和六机部召开的有限元法会议。在会上，他报告了经过修改和补充的上述两篇论文，受到代表们的热烈欢迎，并要求他在各机部会场上宣讲。 

　　加权残值法从此在全国各地迅速推广，大家纷纷结合各项课题进行研究探讨，并联系实际工程，有效地解决了工程问题。为及时交流、相互切磋、共同提高，在中国力学学会的支持和主办下，徐次达主持了１９８２年在厦门召开的第一届全国加权残值法学术交流会，参加会议的代表有７４人，入选论文达６４篇，会议上刊印了论文摘要集。 

　　１９８４年，徐次达提出了用样条配点法分析板壳动力响应问题，他的同事和研究生们纷纷跟上，编程序，发表论文，出现了一股研究加权残值法计算力学的热潮。徐次达意识到，要使这一方法迅速推广，更好地为祖国的国民经济服务，就必须走出校门，办讲习班，让全国的工程技术人员掌握。为此，他不辞辛劳，先后在江西、湖南和四川等地举办了三届讲习班，每届学员均达３００人左右，从而把研究加权残值法的热潮推向全国。接着，在１９８６年和１９８９年，他协同浙江大学和西南交通大学，主持召开了第二届和第三届全国加权残值法学术会议。会上除交流学术论文外，还组织学科的核心力量，分工协同，群策群力，在全国范围内，把加权残值法的研究水平更提高一步。以上三届全国加权残值法学术会议的论文共有３１０篇，与会代表计３０７人。在此期间，徐次达的专著《固体力学加权残值法》问世。该书全面地论述了加权残值法求解固体结构问题的方法、原理及应用。中国力学学会的计算力学专业委员会于１９８５年聘徐次达为数值方法学组组长。 

　　１９８６年，徐次达赴日本东京参加“国际计算力学会议”，并担任国际委员会委员和分组主席。在会议上，他宣读了两篇加权残值法的论文，会上讨论热烈。同年９月，他参加了在美国举行的“第一届计算力学世界大会”，把具有中国特色的加权残值法推向国外。 

　　自１９７８年以来的１４年中，在徐次达的推动和引导下，目前国内关于加权残值法的研究工作作出了以下一些主要成绩：严格证明了所有线性加权残值法的一致收敛性（邱吉宝）；样条加权残值法（秦荣）；非线性加权残值法（王朝伟、陈子棨、陈学潮）；加权残值法解决结构动力学问题（徐文焕、徐次达、林文菁）；分区加权残值法（钱国桢）；加权残值法用于复合材料力学（范业立、王迪新、沈大荣、吴代华、李元刚等）；用加权残值法解算两种介质的耦合作用（傅作新）；子结构加权残值法（张汝清）等。 

　　在１９８９年，徐次达曾综述了世界上１３个国家，包括美、英、日、德、挪威、印度及沙特阿拉伯等国家的加权残值法研究工作，并由此得出结论：我国在这方面的研究工作水平远远超过上述任何一个国家，这是毫不夸张的。 

令人尊敬的学者与师长 

　　徐次达为人厚道、正直、纯朴、关心青年教师和学生的成长，常常以自己的亲身经历，特别是抗日战争时期一个爱国知识分子颠沛流离的遭遇，教育学生热爱祖国、热爱家乡、振兴中华。早在６０年代初他任应用力学教研室主任时，常常组织青年教师听课进修、举办讨论班，然后亲自出题目，检查、考试，以提高青年教师的教学和科研水平。对研究生，他亲自指导，写成的论文都有较高的水平。在科研工作中，他重视理论联系实际，重视培养学生独立思考、独立工作的能力。徐次达一贯注意锻炼身体，虽已７０多岁，但仍像５０多岁的人那样精力充沛地工作。他对科学的执著追求，孜孜不倦地工作，给大家树立了很好的榜样。 


　　多年来，他坚持边教书，边作研究。１９８６年，徐次达与刘建辉合作写出《用样条子域法分析Ｒｅｉｓｓｎｅｒ中厚板的强度用于无柱帽楼盖设计》的论文；１９８７年，他与吴兴强研究用加权残值法分析轴压圆柱壳的后屈曲问题，这是７０年中，首次得到理论被实验所证实；１９８７年，他与李元刚用加权残值法解决复合材料双模量的扁壳强度及动力学问题。他与林文菁发展了加权残值法用于板壳结构的动力响应，其中计算格式的几个精度指标超过了著名的Ｗｉｌｓｏｎ－θ法及Ｎｅｗｍａｒｋ法。 

　　国家曾多次给予徐次达奖励：《有限元混合法计算水电站月牙形岔管》获１９７９年全国科学大会奖；《固体力学加权残值法》获１９７９年上海市高教局的科技进步奖；《有限元混合法计算薄壳程序》获１９８７年上海市科技进步三等奖；１９９１年，他获国家教委科技进步二等奖、国家教委颁发“从事科学研究４０年卓有成绩”的荣誉奖状以及上海市土木工程学会颁发的“从事上海土木工程４０年有不可磨灭贡献”的荣誉证书。 

　　(作者：郑瑞芬) 

简历 

　　１９１６年６月１４日　生于江苏省苏州市（原籍江苏省吴江县黎里镇）。 

　　１９３５年　苏州东吴大学物理系学习。 

　　１９３６年　上海沪江大学物理系学习。 

　　１９３９—１９４１年　上海之江大学土木工程系学习，１９４１年毕业，获工学士学位。 

　　１９４２年　任浙赣铁路局工务员。 

　　１９４３—１９４４年　任之江大学工学院讲师。 

　　１９４４—１９４５年　任赣州基督教联合中学教员。 

　　１９４６—１９５１年　先后任杭州之江大学工学院讲师、副教授。 

　　１９５１—１９５４年　任浙江大学土木系副教授。 

　　１９５４年　任上海同济大学结构系副教授、材料力学教研室主任。 

　　１９５８年　任同济大学数理力学系应用力学教研室主任。 

　　１９７９—１９８１年　任同济大学数理力学系副系主任，１９８０年任教授，１９８１年任数学力学系主任。 

主要论著 

　　１　徐次达，华伯浩，王远功．混合法分析弹性薄壳及弹性地基壳的强度．同济大学学极，１９７８（１）． 

　　２　徐次达．加权残值法解固体力学问题．力学与实践，１９８０（４）． 

　　３　徐次达，郑瑞芬，施德芳．最小二乘配点法解薄板弯曲问题．上海力学，１９８０． 

　　４　徐次达，华伯浩．有限元方法的理论、方法及程序．北京：水利电力出版社，１９８３． 

　　５　徐次达．样条配点法解板壳动力响应问题．计算结构力学及其应用，１９８５，２（１）． 

　　６　徐次达．贴边岔管设计规范草案．中华人民共和国电力部压力钢管设计规范，１９８５． 

　　７　Ｘｕ ｃｉｄａ．Ｔｈｅ ｒｅｃｅｎｔ ａｄｖａｎｃｅｓ ｏｆ ＭＷＲ ｆｏｒ ｓｏｌｉｄ ｍｅｃｈａｎｉｃｓ ｉｎ Ｃｈｉｎａ．ＵＫ：Ｃｏｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ ｉｎ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ Ｍｅｔｈｏｄｓ，９８６，２（６）． 

　　８　Ｘｕ Ｃｉｄａ．Ｔｈｅ ｌｉｎｅａｒ ａｎｄ ｎｏｎ－ｌｉｎｅａｒ ｄｙｎａｍｉｃ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｏｆ ｔｈｉｎ ｓｈｅｌｌｓ ｂｙ ｓｐｌｉｎｅ ｃｏｌｌｏｃａｔｉｏｎ　ｏｎ ｍｉｃｒｏｃｏｍｐｕｔｅｒ．Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ Ｏｎ Ｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎａｌ Ｍｅｃｈａｎｉｃｓ，Ｔｏｋｙｏ：１９８６． 

　　９　Ｌｉｎ Ｗｅｎｊｉｎｇ，Ｘｕ ｃｉｄａ．Ａ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｓｃｈｅｍｅ ｆｏｒ ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ｄｙｎａｍｉｃｓ．Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ＷＣＣＭ．Ａｕｓｔｉｎ Ｕ．Ｓ．Ａ．：１９８６． 

　　１０　徐次达．固体力学加权残值法．上海：同济大学出版社，１９８７．


来源地址：  http://www.gmw.cn/content/2005-10/21/content_313971.htm


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                         忽报人间曾伏虎，泪飞顿作倾盆雨


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