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百年土木
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致敬百年 · 人物 | 王光遠院士:力學(xué)泰斗,土木之光
發(fā)布人:樊少勇  發(fā)布時(shí)間:2020-05-27   瀏覽次數:10

王光遠院士1924325日出生于河南省溫縣一個(gè)小學(xué)教師的家里。在父親的影響下,很早就樹(shù)立了“科學(xué)救國”和“教育救國”的思想。1937年,日本侵略軍大舉入侵,從華北進(jìn)逼河南,學(xué)校解散。王光遠時(shí)年13歲,不得不離開(kāi)家庭只身逃亡陜西。為了能到國立中學(xué)接受正常的教育,他歷盡千辛萬(wàn)苦,只身奔赴甘肅天水,進(jìn)入國立第五中學(xué)。為了能安靜讀書(shū),他曾在山坡挖洞居住兩年之久。1940年,他以全省會(huì )考第二名的優(yōu)異成績(jì)初中畢業(yè),免試進(jìn)入高中。1942年以同等學(xué)力考取國立西北農學(xué)院水利系。在該校學(xué)習期間,有幸受到著(zhù)名力學(xué)家孟昭禮的特別培養。1946年畢業(yè)于西北農學(xué)院水利工程系,畢業(yè)后被分配到黃河水利委員會(huì )參加花園口堵口工程,任新堤第一段工程員。同年孟昭禮應邀回北洋大學(xué)(現天津大學(xué))任教,他推薦王光遠擔任他的助教,從此,王光遠終生從事工程力學(xué)的教學(xué)和科研工作。1949年暑假,王光遠被提升為教員,1950年被提升為講師。

195010月,高教部在全國工科院校選派了第一批助教和講師到哈爾濱工業(yè)大學(xué)作為師資研究生跟蘇聯(lián)專(zhuān)家學(xué)習,王光遠是其中之一。第一年學(xué)習俄語(yǔ),后三年學(xué)習業(yè)務(wù)和教學(xué)方法。王光遠由于基礎較好,兩年就完成了全部學(xué)習計劃。1952年,王光遠提前兩年在研究班畢業(yè)后,立即被任命為哈爾濱工業(yè)大學(xué)建筑力學(xué)教研室主任。該室負責全校材料力學(xué)、結構力學(xué)和彈塑性理論的教學(xué)和科研工作。在此期間(1952-1956),王光遠協(xié)助蘇聯(lián)專(zhuān)家培養了大批研究生和進(jìn)修教師,這些人后來(lái)都成為我國各主要工科大學(xué)的骨干教師和領(lǐng)導人,其中,陳肇元和沈世釗成為中國工程院院士。

1955年,國務(wù)院提出十大研究課題,其中土木建筑方面的就是“抗地震結構的計算方法”??紤]了國家的迫切需要、結構力學(xué)發(fā)展的趨勢和本人的主客觀(guān)條件后,王光遠積極響應號召,參與了開(kāi)辟當時(shí)在我國尚屬空白的這個(gè)研究領(lǐng)域的工作。1956年,王光遠應中國科學(xué)院土木建筑研究所(現國家地震局工程力學(xué)研究所)所長(cháng)劉恢先的邀請,擔任了該所的兼職副研究員。

上世紀50年代后期,他應用新的數學(xué)工具--隨機過(guò)程理論,研究地震荷載和風(fēng)荷載的計算理論,于1964年發(fā)表“在非平穩地震作用下結構反應的分析方法”一文,這在當時(shí)是接近世界先進(jìn)水平的。上世紀60年代初,他帶領(lǐng)工程力學(xué)研究所的周錫元(后成為中國科學(xué)院院士)、徐祥文和肖光先等同志開(kāi)展了“建筑物空間整體作用靜力與動(dòng)力計算理論”的研究。在對單層廠(chǎng)房大模型試驗和實(shí)測的基礎上,進(jìn)行了深入細致的理論分析和反復驗證,取得了在國際上居領(lǐng)先的優(yōu)秀成果,被評定為1964年國家重大科研成果,并在1974年為我國制定的《工業(yè)與民用建筑抗震設計規范》所采用,該項成果于1978年獲全國科學(xué)大會(huì )獎。

王光遠院士非常重視抗震設計規范的編制工作,他參加了1959年我國第一個(gè)抗震設計規范草案和《工業(yè)與民用建筑抗震設計規范》(TJ11-78)的編制工作。為此總結了各國抗震設計規范中的地震力計算部分,為規范的修訂工作做出了重要貢獻。

1959年,哈爾濱工業(yè)大學(xué)土木系獨立建院,成立哈建工。同年,經(jīng)國家批準,王光遠等開(kāi)始培養四年制研究生?!拔母铩币郧?,他共培養研究生9名。1978年建設部批準在哈建工成立以王光遠為首的結構動(dòng)力學(xué)研究室,后來(lái)成立了工程理論與應用研究所,并擔任所長(cháng)。

王光遠1978年晉升為教授,被任命為國務(wù)院學(xué)位委員會(huì )力學(xué)學(xué)科評議組成員和國家自然科學(xué)基金土建學(xué)科評議組成員,1981年被國務(wù)院批準為我國首批博士研究生導師,指導畢業(yè)了黑龍江省第一位博士霍達;1991年至1994年擔任中國力學(xué)學(xué)會(huì )副理事長(cháng);1994年當選中國工程院首批院士。此外,他還擔任國際刊物Engineering Optimization編委,國際結構安全與可靠性協(xié)會(huì )(IASSAR)委員等學(xué)術(shù)職務(wù)。擔任國家自然科學(xué)基金“八五”重大項目“城市與工程減災基礎研究”二級課題負責人,與同濟大學(xué)項海帆院士共同主持國家自然科學(xué)基金“九五”重大項目“大型復雜結構體系的關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題及設計理論的研究”。

1978年恢復研究生招生以來(lái),王光遠院士主要從事研究生的培養工作和科學(xué)研究工作。到2003年為止,他已培養畢業(yè)碩士31人、博士30人,指導博士后29人。

在學(xué)術(shù)思想上,王光遠院士十分重視開(kāi)拓新領(lǐng)域,對新興的科學(xué)領(lǐng)域非常敏感。70年代后期他開(kāi)始將系統工程、優(yōu)化和決策理論、模糊數學(xué)等新興學(xué)科應用于工程設計理論和結構動(dòng)力學(xué)研究,取得了多項重大成果,主要包括:

1)建立了“結構模糊隨機優(yōu)化設計理論”。王光遠院士和他的學(xué)生王文泉于1984年首先提出了“結構模糊優(yōu)化設計理論”,這項成果獲得了1986年國家教委科技進(jìn)步一等獎和1987年國家自然科學(xué)三等獎。在此基礎上,王光遠院士和他的學(xué)生陳樹(shù)勛、武愛(ài)虎(武哲)、譚東躍、喬忠等進(jìn)一步提出了多目標多約束的普遍型結構模糊隨機優(yōu)化設計理論及其實(shí)用設計方法,以及模糊隨機規劃的一般性理論,推動(dòng)了模糊數學(xué)的發(fā)展。

2)建立了“模糊隨機振動(dòng)理論”。1985年,王光遠院士和他的學(xué)生歐進(jìn)萍提出將地震地面運動(dòng)模擬為具有模糊參數的隨機過(guò)程,給出了計算方法,后又與歐老師、張躍、吳波、哈明虎等提出了模糊隨機振動(dòng)的一般性理論,并提出了動(dòng)態(tài)模糊集合、模糊過(guò)程、模糊隨機過(guò)程、模糊隨機動(dòng)力系統等理論,把模糊數學(xué)從靜態(tài)推到了動(dòng)態(tài)。這項成果獲得1993年國家教委科技進(jìn)步一等獎。

3)提出了“廣義可靠性理論”。1988年,王光遠院士及其學(xué)生王文泉、歐進(jìn)萍提出了考慮系統隨機性和模糊性的“廣義可靠度”的概念和計算方法,1990年提出了未確知性信息的定義及其數學(xué)處理方法,90年代中期與劉玉彬提出了基于模糊隨機變量理論的廣義可靠性理論,90年代后期與張鵬、陳艷艷、于玲等提出了考慮中介狀態(tài)的工程結構與系統廣義可靠性理論。

4)建立了“工程大系統全局性?xún)?yōu)化理論”。20世紀80年代以來(lái),王光遠院士從“大系統全局優(yōu)化”的角度,與其學(xué)生譚東躍、陳樹(shù)勛、白廣忱、張淑華、陳艷艷、譚中富、張鵬、朱靖華等眾多學(xué)生針對簡(jiǎn)單系統、遞階系統、網(wǎng)絡(luò )系統等,建立了工程大系統全局性?xún)?yōu)化理論,并在航天器系統、衛星系統、電力系統、交通運輸系統、油氣田系統等領(lǐng)域取得了廣泛的應用。

5)建立了“地震工程全系統全壽命費用最小優(yōu)化設計理論和方法”。20世紀90年代以后,王光遠院士從工程結構與系統抗震優(yōu)化設計的實(shí)用方法角度,與其學(xué)生顧平、呂大剛、王力、張世海、張鵬、陳艷艷等提出了“基于最優(yōu)設防烈度的抗震結構全壽命優(yōu)化設計理論與方法”、“基于最優(yōu)設防烈度的工程系統全局優(yōu)化理論與方法”、“結構智能選型設計理論與方法”,該項成果獲得2007年教育部高等學(xué)校自然科學(xué)二等獎,專(zhuān)著(zhù)《結構智能選型——理論、方法及應用》獲得全國首屆“三個(gè)一百”原創(chuàng )圖書(shū)工程獎。

王光遠院士是一位非?!岸喈a(chǎn)”的力學(xué)家。他總計編寫(xiě)了《彈性及塑性理論》等8部教材,翻譯了前蘇聯(lián)別遼耶夫的《材料力學(xué)》、美國克拉夫的《結構動(dòng)力學(xué)》等7部國外教材,出版了《建筑結構的振動(dòng)》、《工程軟設計理論》等14部專(zhuān)著(zhù)。為我國的地震工程、結構動(dòng)力學(xué)以及高等學(xué)校力學(xué)的教學(xué)工作的發(fā)展作出了重要貢獻。

王光遠院士不僅在科學(xué)研究工作中作出了重要貢獻,而且十分重視教學(xué)活動(dòng),他花了10年的時(shí)間過(guò)教學(xué)關(guān),為大學(xué)生和研究生講授過(guò)力學(xué)和數學(xué)等10幾門(mén)課程。他教學(xué)態(tài)度十分認真,教學(xué)效果非常突出,曾在《人民日報》等刊物上發(fā)表過(guò)教學(xué)方面的文章60篇。

王光遠院士不僅熱愛(ài)教學(xué)和科研事業(yè),而且非常懂得生活。他說(shuō),對人生來(lái)說(shuō),“奉獻”就是創(chuàng )造生活,“取得”就是享受生活。因此,人生的意義就是創(chuàng )造生活和享受生活;而生活的藝術(shù)就是創(chuàng )造和享受的最佳協(xié)調。讓我們在勤奮的工作之余,盡情地享受生活吧!

(供稿:呂大剛)