在計(jì)算力學(xué)領(lǐng)域開(kāi)拓前行 為祖國(guó)建設(shè)增光添彩

他是我國(guó)首艘核潛艇設(shè)計(jì)的參與者，為核潛艇建造成功貢獻(xiàn)了聰明才智；他在國(guó)際上首創(chuàng)的“彈性力學(xué)求解新體系”，助推中國(guó)計(jì)算力學(xué)走向世界；他潛心科研，開(kāi)拓前行，嘔心瀝血為祖國(guó)經(jīng)濟(jì)、國(guó)防建設(shè)爭(zhēng)光添彩，他就是中國(guó)科學(xué)院院士、大連理工大學(xué)教授，世界著名力學(xué)家、我國(guó)計(jì)算力學(xué)奠基者之一的鐘萬(wàn)勰。

書(shū)香門(mén)第，學(xué)習(xí)勤奮初展才華

鐘萬(wàn)勰1934年2月出生于上海。他的父親鐘兆琳教授是我國(guó)著名電機(jī)工程專(zhuān)家、教育家、中國(guó)電機(jī)科學(xué)及民族電機(jī)工業(yè)創(chuàng)始人之一，1927年，從美國(guó)研究生畢業(yè)后，懷揣報(bào)國(guó)之志，毅然放棄美國(guó)優(yōu)越的工作、生活條件回到祖國(guó)，任上海交通大學(xué)電機(jī)科教授，執(zhí)教60余載，培養(yǎng)出一大批科技人才，學(xué)生中有世界著名科學(xué)家錢(qián)學(xué)森，中國(guó)科學(xué)院院士、電機(jī)工程學(xué)家丁舜年等。出生在這樣一個(gè)書(shū)香門(mén)第，鐘萬(wàn)勰從懂事起便受到父親愛(ài)國(guó)情懷的熏陶和良好的教育，上學(xué)時(shí)，父親就鼓勵(lì)他好好讀書(shū)增長(zhǎng)知識(shí)，將來(lái)報(bào)效祖國(guó)。他牢記父親教誨，學(xué)習(xí)十分勤奮，1952年以?xún)?yōu)異成績(jī)考入上海同濟(jì)大學(xué)橋梁與隧道工程專(zhuān)業(yè)。入學(xué)后，鐘萬(wàn)勰一如既往地全身心投入到學(xué)習(xí)中，除了上課認(rèn)真學(xué)專(zhuān)業(yè)課外，課后還自學(xué)了柯朗的《數(shù)學(xué)物理方法》，斯米爾諾夫的《高等數(shù)學(xué)教程》，閱讀了大量科教書(shū)籍，用以擴(kuò)充自己的知識(shí)面。鐘萬(wàn)勰有一張珍愛(ài)的書(shū)簽，上面印著馬克思的名言：“在科學(xué)上沒(méi)有平坦的大道，只有不畏勞苦沿著陡峭山路攀登的人才有希望到達(dá)光輝的頂點(diǎn)?！睍?shū)簽背面則寫(xiě)著他對(duì)這句名言的體會(huì)。

如饑似渴的刻苦學(xué)習(xí)和對(duì)科學(xué)研究的領(lǐng)悟，大大促進(jìn)了鐘萬(wàn)勰學(xué)以致用的能力。大四那年，鐘萬(wàn)勰閱讀了蘇聯(lián)數(shù)學(xué)彈性力學(xué)家穆斯海里什維里的《關(guān)于數(shù)學(xué)彈性力學(xué)的幾個(gè)基本問(wèn)題》一書(shū)，他邊看邊思考，發(fā)現(xiàn)有關(guān)各向異性接觸問(wèn)題還可以進(jìn)一步發(fā)展，于是勇于探索的他決定啃啃這塊硬骨頭。鐘萬(wàn)勰先是到圖書(shū)館查閱、搜集出大量相關(guān)資料，然后利用一切業(yè)余時(shí)間專(zhuān)心研究，終于寫(xiě)出一篇題為《各向異性彈性力學(xué)中的接觸問(wèn)題》的學(xué)術(shù)論文。校長(zhǎng)、著名橋梁工程與力學(xué)專(zhuān)家李國(guó)豪看鐘萬(wàn)勰的論文后贊賞有加，專(zhuān)門(mén)推薦給了全國(guó)力學(xué)學(xué)會(huì)成立大會(huì)，引起許多力學(xué)專(zhuān)家的重視，不少專(zhuān)家稱(chēng)：一個(gè)在校大學(xué)生能寫(xiě)出如此有見(jiàn)地的論文，實(shí)在難得。

1956年，鐘萬(wàn)勰順利完成學(xué)業(yè)，由于成績(jī)突出被分配到中國(guó)科學(xué)院力學(xué)研究所，開(kāi)始從事固體力學(xué)、流體力學(xué)和變分原理方面的研究。一年后，在全國(guó)第一屆力學(xué)學(xué)術(shù)培訓(xùn)班中，中國(guó)科學(xué)院力學(xué)所副所長(zhǎng)、我國(guó)著名力學(xué)家錢(qián)偉長(zhǎng)，看中了鐘萬(wàn)勰的才能，將他調(diào)到身邊做了助手，并讓固體力學(xué)家胡海昌教授具體指導(dǎo)他，這一年鐘萬(wàn)勰年僅23歲。1959年，力學(xué)所所長(zhǎng)錢(qián)學(xué)森讓他到剛創(chuàng)建的中國(guó)科技大學(xué)力學(xué)系主講理論力學(xué)、分析力學(xué)。鐘萬(wàn)勰每堂課都認(rèn)真準(zhǔn)備，全力講好，很受學(xué)生們歡迎。

幸遇伯樂(lè)，我國(guó)首艘核潛艇建造中貢獻(xiàn)才智

1962年3月全國(guó)科技工作會(huì)議后，中國(guó)科學(xué)院力學(xué)所與大連理工大學(xué)（大連工學(xué)院）簽訂了一項(xiàng)人才交流協(xié)議，不久，在大連理工大學(xué)任教的著名力學(xué)家、中科院學(xué)部委員錢(qián)令希來(lái)到力學(xué)所挑選年輕科研人才，把鐘萬(wàn)勰調(diào)到大連理工大學(xué)做自己的助手。為了進(jìn)一步培養(yǎng)鐘萬(wàn)勰的學(xué)術(shù)研究能力，錢(qián)令希先是把自己主講的結(jié)構(gòu)力學(xué)課程交給他講，后又把協(xié)助指導(dǎo)研究生的重?fù)?dān)壓到鐘萬(wàn)勰肩上。與此同時(shí)，還讓鐘萬(wàn)勰與自己合作完成一些重要科研項(xiàng)目，不到一年時(shí)間，倆人就發(fā)表了論文《關(guān)于殼體極限分析一般變分原理》，在力學(xué)界引起強(qiáng)烈反響。

20世紀(jì)50年代末，我國(guó)開(kāi)始彈道導(dǎo)彈核潛艇的研制工作。60年代初，錢(qián)令希接到核潛艇耐壓殼體的研究任務(wù)，對(duì)耐壓殼體在潛艇下潛到極限深度時(shí)是否安全提供理論根據(jù)。此前我國(guó)只是按照蘇聯(lián)的設(shè)計(jì)資料和提供的設(shè)備，仿制了幾型常規(guī)潛艇，沒(méi)有自己設(shè)計(jì)過(guò)潛艇，更別說(shuō)核潛艇了，一切都要靠自己摸索解決。錢(qián)令希接受任務(wù)后，馬上組建起包括鐘萬(wàn)勰在內(nèi)的科研團(tuán)隊(duì)，成立了理論與實(shí)驗(yàn)兩個(gè)研究小組，任命鐘萬(wàn)勰為理論組組長(zhǎng)。鐘萬(wàn)勰迅速帶領(lǐng)小組人員投入到研究、計(jì)算工作中，每天廢寢忘食，常常忙到大半夜。很快，鐘萬(wàn)勰憑借扎實(shí)的理論功底攻克一道道難題，找到了錐柱殼結(jié)合體失穩(wěn)的不利形式，首戰(zhàn)告捷，接著實(shí)驗(yàn)組加緊工作迅速驗(yàn)證了鐘萬(wàn)勰這一理論成果。獲得結(jié)論那天，鐘萬(wàn)勰興奮地快步跑到錢(qián)令希辦公室匯報(bào)，錢(qián)令希聽(tīng)后十分高興，連聲說(shuō)：“交卷了，交卷了！”

“文化大革命”時(shí)期，鐘萬(wàn)勰雖身處逆境仍不忘自己承擔(dān)的核潛艇研究任務(wù)，在昏暗的小屋里依靠超強(qiáng)的記憶力，通過(guò)對(duì)以往研究的回憶，堅(jiān)持完成了剩余工作，并形成了相關(guān)論文，為核潛艇建造成功作出了重要貢獻(xiàn)。

勇于挑戰(zhàn)，創(chuàng)建新理論走向世界

鐘萬(wàn)勰在給錢(qián)偉長(zhǎng)做助手期間，對(duì)法國(guó)數(shù)學(xué)大師圣維南提出、美籍俄羅斯力學(xué)大師鐵木辛柯總結(jié)出來(lái)的彈性力學(xué)求解法產(chǎn)生了質(zhì)疑，認(rèn)為這個(gè)方法不能得到廣泛應(yīng)用。于是，鐘萬(wàn)勰產(chǎn)生了解決這一難題的想法。一個(gè)剛20出頭的年輕人對(duì)世界級(jí)大師創(chuàng)立的經(jīng)典彈性力學(xué)理論產(chǎn)生質(zhì)疑，可謂“太歲頭上動(dòng)土”。

鐘萬(wàn)勰是那種認(rèn)準(zhǔn)了的事就堅(jiān)定信心去干的人，從此他踏上了一條艱難且漫長(zhǎng)的研究破解之路。他在完成好本職工作的前提下，反復(fù)閱讀了世界著名數(shù)學(xué)家赫爾曼·韋爾1939年運(yùn)用數(shù)學(xué)進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析在國(guó)際上首次建立的“辛幾何”體系，充分消化后得到啟發(fā)，開(kāi)始從結(jié)構(gòu)力學(xué)入手將分析動(dòng)力學(xué)與分析結(jié)構(gòu)力學(xué)聯(lián)接起來(lái)進(jìn)行研究，經(jīng)過(guò)30多年堅(jiān)持不懈的努力，克服了很多難以想象的困難，最終實(shí)現(xiàn)了分析動(dòng)力學(xué)和分析結(jié)構(gòu)力學(xué)相互貫通、力學(xué)各學(xué)科之間交叉和融合，于1993年創(chuàng)立了國(guó)際力學(xué)領(lǐng)域一個(gè)高效、精準(zhǔn)、便捷的彈性力學(xué)計(jì)算新體系——“離散辛數(shù)學(xué)”體系，完美解決了經(jīng)典彈性力學(xué)理論艱澀難懂、不能廣泛應(yīng)用的問(wèn)題。這一年，鐘萬(wàn)勰當(dāng)選為中國(guó)科學(xué)院院士。

鐘萬(wàn)勰創(chuàng)建的“離散辛數(shù)學(xué)”體系，應(yīng)用到航空航天、電子通信、海上采油、核電開(kāi)發(fā)、機(jī)械制造、交通運(yùn)輸、土木建筑等眾多領(lǐng)域后，取得了顯著經(jīng)濟(jì)效益。1995年，鐘萬(wàn)勰集多年研究成果出版了《彈性力學(xué)求解新體系》一書(shū)，錢(qián)學(xué)森閱讀后給鐘萬(wàn)勰發(fā)來(lái)賀信，信中寫(xiě)到：“您使彈性力學(xué)的工程計(jì)算體系適應(yīng)了電子計(jì)算機(jī)時(shí)代的要求，真是立了大功！”美國(guó)工程院院士，著名航空航天學(xué)、固體力學(xué)和結(jié)構(gòu)力學(xué)專(zhuān)家卞學(xué)教授稱(chēng)鐘萬(wàn)勰的彈性力學(xué)新體系是世界首創(chuàng)。

1996年，鐘萬(wàn)勰應(yīng)邀帶著他的“離散辛數(shù)學(xué)”去力學(xué)大師鐵木辛柯執(zhí)教20多年的美國(guó)斯坦福大學(xué)力學(xué)所講學(xué)。斯坦福大學(xué)里不少鐵木辛柯的弟子都是力學(xué)界權(quán)威人物，聽(tīng)了報(bào)告紛紛報(bào)以熱烈掌聲，并發(fā)出感嘆：“沒(méi)想到彈性力學(xué)還可以這樣改進(jìn)！”對(duì)此，鐘萬(wàn)勰自豪地說(shuō)：“外國(guó)人在這個(gè)領(lǐng)域做了這么多年的莊，我們中國(guó)人也該占有一席之地了！”鐘萬(wàn)勰從此成為計(jì)算力學(xué)領(lǐng)域在國(guó)際上極有分量的代表人物。

屢擔(dān)重任，為追趕先進(jìn)貢獻(xiàn)才華

20世紀(jì)70年代初，由于電子計(jì)算機(jī)的應(yīng)用，國(guó)際上力學(xué)研究和應(yīng)用發(fā)生了巨大變化，而這方面我國(guó)還是一片空白。為了順應(yīng)時(shí)代潮流迎頭趕上，錢(qián)令希院士認(rèn)為必須盡快開(kāi)展研究工作。可當(dāng)時(shí)大連還沒(méi)有計(jì)算機(jī)，于是1972年初他利用自己在力學(xué)界的影響力，以“開(kāi)門(mén)辦學(xué)”之名，提議組成以鐘萬(wàn)勰為首的小分隊(duì)到上海開(kāi)拓我國(guó)計(jì)算力學(xué)。當(dāng)時(shí)全上海僅在市計(jì)算機(jī)中心有兩臺(tái)小型計(jì)算機(jī)，使用非常緊張，經(jīng)協(xié)商，對(duì)方答應(yīng)每天半夜12點(diǎn)前后給鐘萬(wàn)勰他們安排10到15分鐘使用時(shí)間。為了充分運(yùn)用好這短暫的時(shí)間，鐘萬(wàn)勰率領(lǐng)小分隊(duì)廢寢忘食地工作，無(wú)論刮風(fēng)下雨半夜都準(zhǔn)時(shí)到機(jī)房排隊(duì)，甚至感冒發(fā)燒仍堅(jiān)持上機(jī)編程，上海計(jì)算機(jī)中心的同志都說(shuō)鐘萬(wàn)勰是在“玩兒命工作”。正是憑著這樣一種精神，短短半年多時(shí)間，鐘萬(wàn)勰就帶領(lǐng)小分隊(duì)用當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)很少人應(yīng)用的計(jì)算機(jī)自動(dòng)化語(yǔ)言，開(kāi)發(fā)出結(jié)構(gòu)分析計(jì)算程序軟件。這套軟件開(kāi)發(fā)成功后，很快被各類(lèi)設(shè)計(jì)單位應(yīng)用到實(shí)際工作中，先后圓滿(mǎn)解決了遼寧體育館、重慶長(zhǎng)江大橋等大型工程關(guān)鍵性的力學(xué)分析問(wèn)題，其中上海電視發(fā)射塔的安裝就是一項(xiàng)成功案例。1972年國(guó)慶節(jié)前夕的一天，上海市青海路上人山人海，成千上萬(wàn)的市民都來(lái)觀(guān)看電視發(fā)射塔的整體吊裝，當(dāng)210米高的龐然大物穩(wěn)穩(wěn)當(dāng)當(dāng)一次性吊裝成功時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)爆發(fā)出熱烈掌聲和歡呼聲。鐘萬(wàn)勰率隊(duì)設(shè)計(jì)出的這套軟件經(jīng)過(guò)不斷完善，到20世紀(jì)80年代初，國(guó)內(nèi)幾百個(gè)關(guān)系國(guó)計(jì)民生和國(guó)防建設(shè)的大型工程都使用了它，使我國(guó)計(jì)算力學(xué)與國(guó)際水平的差距縮小了一大截。

20世紀(jì)80年代初，我國(guó)要在渤海建造海上石油開(kāi)采平臺(tái)。當(dāng)時(shí)海上平臺(tái)設(shè)計(jì)在國(guó)內(nèi)還是空白，建造方向外國(guó)公司購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)計(jì)算軟件，外國(guó)人卻不賣(mài)，提出如果需要我方花錢(qián)他們派人來(lái)設(shè)計(jì)計(jì)算。有關(guān)部門(mén)慕名向鐘萬(wàn)勰求助，鐘萬(wàn)勰了解情況后，民族自尊心受到極大刺激，說(shuō)“外國(guó)人能做到的，我們中國(guó)人也一定能做到”。接受任務(wù)后，他隨即帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)投入工作，僅用一年多時(shí)間就完成了軟件開(kāi)發(fā)，外國(guó)公司得知后十分震驚，當(dāng)時(shí)《中國(guó)日?qǐng)?bào)》等國(guó)內(nèi)多家報(bào)紙都報(bào)道了這一為國(guó)爭(zhēng)光的事跡。

1994年，舉世矚目的三峽工程開(kāi)工建設(shè)，升船機(jī)工程是其中重要項(xiàng)目之一，施工方完成設(shè)計(jì)方案后，請(qǐng)鐘萬(wàn)勰審查。他認(rèn)真審查相關(guān)數(shù)據(jù)后直言：“這方案不行，可能出問(wèn)題”。鐘萬(wàn)勰認(rèn)為根據(jù)這套方案，升船機(jī)提升到109米以后，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性存在問(wèn)題，長(zhǎng)江上運(yùn)行的客船，一旦傾覆后果不堪設(shè)想。他馬上寫(xiě)信給三峽工程技術(shù)總負(fù)責(zé)人張光斗院士和潘家錚院士談了自己的意見(jiàn)，兩位院士都認(rèn)可鐘萬(wàn)勰的意見(jiàn)。不久，施工方根據(jù)鐘萬(wàn)勰指出的問(wèn)題拿出修改方案再請(qǐng)他把關(guān)，這次鐘萬(wàn)勰才審查認(rèn)可，升船機(jī)工程完成后一直安全運(yùn)行至今。

2007年，在鐘萬(wàn)勰的指導(dǎo)下，大連理工大學(xué)計(jì)算機(jī)軟件研發(fā)團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)兩年多奮斗，將他研發(fā)的結(jié)構(gòu)分析計(jì)算程序軟件拓展成工程與科學(xué)計(jì)算集成軟件平臺(tái)，并廣泛應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域，特別是我國(guó)航天和核電領(lǐng)域，先后在“神舟”系列載人飛船、“天宮一號(hào)”以及很多型號(hào)航天器的設(shè)計(jì)中發(fā)揮了重要作用，解決了“華龍一號(hào)”核反應(yīng)堆推力軸承計(jì)算問(wèn)題。

鐘萬(wàn)勰數(shù)十年磨一劍，在計(jì)算力學(xué)方面的建樹(shù)和取得的成果，得到了國(guó)內(nèi)外力學(xué)界的高度認(rèn)可，先后當(dāng)選為中國(guó)力學(xué)學(xué)會(huì)副理事長(zhǎng)，國(guó)際計(jì)算力學(xué)協(xié)會(huì)常務(wù)理事，被公認(rèn)為中國(guó)計(jì)算力學(xué)的奠基者之一。