鐘萬勰院士：我國首艘核潛艇設(shè)計的參與者

他是我國科研隊伍中為數(shù)不多先后受到錢學(xué)森、錢偉長、錢令希三位科學(xué)大家青睞，并得到他們親自教誨的科學(xué)家；他是我國首艘核潛艇設(shè)計的參與者，為核潛艇建造成功貢獻(xiàn)了聰明才智；他在國際上首創(chuàng)的“彈性力學(xué)求解新體系”，助推中國計算力學(xué)走向世界；他潛心科研，開拓前行嘔心瀝血為祖國建設(shè)爭光添彩；他就是中國科學(xué)院院士，大連理工大學(xué)教授，世界著名力學(xué)家、我國計算力學(xué)的奠基者之一鐘萬勰。

名師之后，學(xué)習(xí)勤奮初展才華

鐘萬勰，1934年2月出生于上海，父親鐘兆琳教授是我國著名電機(jī)工程專家，1927年從美國研究生畢業(yè)后，毅然放棄優(yōu)厚待遇回國，任上海交通大學(xué)電機(jī)科教授，執(zhí)教60余載，培養(yǎng)出錢學(xué)森等一大批科技人才。鐘萬勰出生在這樣一個書香門第之家，自上學(xué)起，學(xué)習(xí)就非常勤奮，立志將來學(xué)有所成，報效祖國。1952年，鐘萬勰以優(yōu)異成績考入上海同濟(jì)大學(xué)橋梁與隧道工程專業(yè)。入學(xué)后鐘萬勰全身心投入到學(xué)習(xí)中，除認(rèn)真學(xué)習(xí)專業(yè)課外，課后還閱讀大量科教書籍，用以擴(kuò)充知識面。在大四那年，鐘萬勰閱讀了原蘇聯(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)的幾個基本問題》一書，發(fā)現(xiàn)有關(guān)各異性接觸問題還可以進(jìn)一步發(fā)展，于是利用一切業(yè)余時間搜集資料、專心研究，寫出一篇題為《各向異性彈性力學(xué)中的接觸問題》的學(xué)術(shù)論文。校長、著名橋梁工程與力學(xué)專家李國豪看到鐘萬勰的論文后贊賞有加，不久推薦給了第一次全國力學(xué)學(xué)會成立大會，引起與會許多專家重視，認(rèn)為一名在校大學(xué)生能寫出如此有見地的論文，實在難得。

1956年，鐘萬勰順利完成學(xué)業(yè)，由于成績突出被分配到中國科學(xué)院力學(xué)研究所，開始從事固體力學(xué)、流體力學(xué)和變分原理方面的研究。一年后在全國第一屆力學(xué)學(xué)術(shù)培訓(xùn)班中，中國科學(xué)院力學(xué)所副所長、我國著名力學(xué)家錢偉長慧眼識珠，看中了鐘萬勰的才能，將他調(diào)到身邊做助手，并讓固體力學(xué)家胡海昌教授具體指導(dǎo)他。這一年，鐘萬勰年僅23歲。不久，力學(xué)所所長錢學(xué)森也看好鐘萬勰的鉆研精神和專業(yè)能力，1959年親自點將，讓他到自己剛創(chuàng)建的中國科技大學(xué)力學(xué)系主講理論力學(xué)、分析力學(xué)。

遇伯樂，我國首艘核潛艇建造中貢獻(xiàn)才智

1962年3月全國科技工作會議后，中國科學(xué)院力學(xué)所與大連理工大學(xué)（當(dāng)時叫大連工學(xué)院）簽訂了一項人才交流協(xié)議，不久，在大連理工大學(xué)任教的著名力學(xué)家、中國科學(xué)院學(xué)部委員錢令希來到力學(xué)所挑選年輕科研人才，胡海昌教授向他推薦了鐘萬勰。錢令希了解鐘萬勰的才能后，認(rèn)為錢學(xué)森、錢偉長不會看錯人，于是排除重重阻力把鐘萬勰調(diào)到了大連理工大學(xué)。

1962年9月，鐘萬勰來到大連理工大學(xué)。入職后，錢令希讓他做了助手。為了培養(yǎng)鐘萬勰的學(xué)術(shù)研究能力，錢令希先是把自己主講的結(jié)構(gòu)力學(xué)課程交給他，后又把協(xié)助指導(dǎo)研究生的重?fù)?dān)壓到鐘萬勰肩上，同時還讓他與自己合作完成一些重要科研項目，共同為祖國的科學(xué)事業(yè)貢獻(xiàn)才智。

20世紀(jì)50年代末我國開始彈道導(dǎo)彈核潛艇的研制工作，60年代初錢令希接到核潛艇耐壓殼體的研究任務(wù)。這項任務(wù)要為耐壓殼體在潛艇下潛到極限深度時是否安全提供理論根據(jù)，對核潛艇安全至關(guān)重要。因為如果殼體失去穩(wěn)定性，將會造成艇毀人亡的嚴(yán)重后果。此前，我國只是按照蘇聯(lián)的設(shè)計資料和提供的設(shè)備，仿制了幾型常規(guī)潛艇，沒有獨自設(shè)計過潛艇，更別說核潛艇了，因此缺乏潛艇設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，尤其是潛艇耐壓殼體錐柱結(jié)合殼的穩(wěn)定性設(shè)計計算標(biāo)準(zhǔn)，一切都要靠自己摸索解決。錢令希接受任務(wù)后，馬上組建起科研團(tuán)隊，成立了理論與實驗兩個研究小組，并任命鐘萬勰為理論組組長。鐘萬勰領(lǐng)命后，迅速帶領(lǐng)小組人員投入到研究、計算工作中，每天廢寢忘食，常常一忙就是大半夜。很快，鐘萬勰憑借扎的實理論功底攻克一道道難題，找到了錐柱結(jié)合殼體失穩(wěn)的不利形式，首戰(zhàn)告捷，接著實驗組加緊工作迅速驗證了鐘萬勰這一理論成果。獲得結(jié)論那天，鐘萬勰興奮得快步跑到錢令希辦公室匯報，錢令希聽后十分高興，連聲說：“交卷了，交卷了！”

后來，基于自己的研究工作，他寫出了一篇對核潛艇設(shè)計很有價值論文——《腰鼓形殼體的穩(wěn)定性問題》，并交給了錢令希。錢令希審閱后寄給了核潛艇工程（即“09工程”）辦公室，鐘萬勰的這些研究成果不僅應(yīng)用到我國第一艘核潛艇研制中，為核潛艇建造成功作出了重要貢獻(xiàn)，此后還成為我國核潛艇耐壓殼設(shè)計和計算的規(guī)范，先后獲得了全國科學(xué)大會獎和國家自然科學(xué)獎。

勇于挑戰(zhàn)，創(chuàng)建新理論走向世界

20世紀(jì)50年代，鐘萬勰在給錢偉長做助手期間，對法國數(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)出來的彈性力學(xué)求解法產(chǎn)生了質(zhì)疑，認(rèn)為這個方法數(shù)學(xué)求解上的困難，導(dǎo)致它不能得到廣泛應(yīng)用是一大缺陷，于是鐘萬勰冒出了要碰碰這個難題、解決這一缺陷的想法。一個剛20出頭的年輕人要挑戰(zhàn)世界級大師創(chuàng)立的經(jīng)典彈性力學(xué)理論，可謂“太歲頭上動土”。

鐘萬勰是那種對認(rèn)準(zhǔn)了的事就堅定信心去干的人，從此他踏上了一條艱難且漫長的研究破解之路。在完成好本職工作的情況下，他反復(fù)閱讀了世界著名數(shù)學(xué)家赫爾曼？韋爾在國際上首次建立的“辛幾何”體系，充分消化后得到啟發(fā)，開始從結(jié)構(gòu)力學(xué)入手將分析動力學(xué)與分析結(jié)構(gòu)力學(xué)聯(lián)接起來進(jìn)行研究。經(jīng)過30多年堅持不懈的努力，克服了資料匱乏等很多難以想象的困難，最終實現(xiàn)了分析動力學(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，并于1993年創(chuàng)立了國際力學(xué)領(lǐng)域一個高效、精準(zhǔn)、便捷的彈性力學(xué)計算新體系——“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)用的問題。這一年，鐘萬勰當(dāng)選為中國科學(xué)院院士。

鐘萬勰創(chuàng)建的“離散辛數(shù)學(xué)”體系，在應(yīng)用航空航天、電子通信、海上采油、核電開發(fā)、機(jī)械制造、交通運輸、土木建筑等眾多領(lǐng)域后，均取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。1995年，鐘萬勰集多年研究成果出版了《彈性力學(xué)求解新體系》一書，錢學(xué)森閱讀后特地給鐘萬勰發(fā)來賀信，信中寫到：“您使彈性力學(xué)的工程計算體系適應(yīng)了電子計算機(jī)時代的要求，真是立了大功！”美國工程院院士，著名航空航天學(xué)、固體力學(xué)和結(jié)構(gòu)力學(xué)專家卞學(xué)鐄教授稱鐘萬勰的彈性力學(xué)新體系是世界首創(chuàng)。

1996年，鐘萬勰應(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多年的美國斯坦福大學(xué)力學(xué)所講學(xué)。斯坦福大學(xué)里有不少鐵木辛柯的弟子都是力學(xué)界權(quán)威人物，在聽了他的報告后，紛紛報以熱烈掌聲，并發(fā)出感嘆：“沒想到彈性力學(xué)還可以這樣改進(jìn)！”鐘萬勰自豪地說：“外國人在這個領(lǐng)域做了這么多年的莊，我們中國人也該占有一席之地了！”從此，鐘萬勰成為計算力學(xué)領(lǐng)域在國際上極有分量的代表人物。

開拓前行，屢擔(dān)重任為祖國建設(shè)爭光添彩

20世紀(jì)70年代初，由于電子計算機(jī)的應(yīng)用，國際上力學(xué)研究和應(yīng)用發(fā)生了巨大變化，而這方面我國還是一片空白。為了順應(yīng)時代潮流迎頭趕上，錢令希院士認(rèn)為必須盡快開展研究工作，可當(dāng)時大連還沒有計算機(jī)，于是1972年初他以“開門辦學(xué)”為理由說服當(dāng)時的校領(lǐng)導(dǎo)，組成了一支以鐘萬勰為主要負(fù)責(zé)人的小分隊到上海開拓我國計算力學(xué)。當(dāng)時全上海僅在市計算中心有兩臺小型計算機(jī)，使用非常緊張。經(jīng)過協(xié)商，上海方面答應(yīng)每天半夜12點前后給他們安排10到15分鐘的使用時間。為了充分運用好這短暫的時間，鐘萬勰率領(lǐng)小分隊廢寢忘食的工作，無論刮風(fēng)下雨，半夜都準(zhǔn)時到機(jī)房排隊，感冒發(fā)燒仍堅持上機(jī)編程，上海計算機(jī)中心的同志都說鐘萬勰是在“玩兒命工作”。正是憑著這樣一種精神，短短半年多時間，鐘萬勰就帶領(lǐng)小分隊用當(dāng)時國內(nèi)很少人應(yīng)用的計算機(jī)自動化語言，開發(fā)出結(jié)構(gòu)分析計算程序軟件。這套軟件開發(fā)成功后，很快被各類設(shè)計單位應(yīng)用到實際工作中，先后圓滿解決了上海電視發(fā)射塔、遼寧體育館、重慶長江大橋等大型工程關(guān)鍵性的力學(xué)分析問題。20世紀(jì)80年代初，國內(nèi)幾百個關(guān)系國計民生和國防建設(shè)的大型工程都使用了鐘萬勰率隊設(shè)計并不斷完善的這套軟件，使我國計算力學(xué)與國際水平的差距一下縮短了一大截。

20世紀(jì)80年代初，我國要在渤海建造海上石油開采平臺。當(dāng)時，海上平臺設(shè)計在國內(nèi)還是空白，建造方向外國公司購買設(shè)計計算軟件，外國人卻不賣。有關(guān)部門向鐘萬勰求助，他了解情況后說了一句“外國人能做到的，我們中國人也一定能做到”，隨即帶領(lǐng)團(tuán)隊投入工作，僅用一年多時間就完成了軟件開發(fā)。

1994年，舉世矚目的三峽工程開工建設(shè)，升船機(jī)工程是其中重要項目之一。施工方在完成設(shè)計方案后，請鐘萬勰審查，他審后直言“這方案不行，可能出問題”。他認(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)定性存在問題，長江上運行的客船，一旦傾覆后果不堪設(shè)想。他馬上寫信給三峽工程技術(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，兩位院士都認(rèn)可鐘萬勰的意見。不久，施工方根據(jù)鐘萬勰指出的問題拿出修改方案再請他把關(guān)，這次鐘萬勰才審查認(rèn)可，升船機(jī)工程完成后一直安全運行至今。

2007年，在鐘萬勰的指導(dǎo)下，大連理工大學(xué)計算機(jī)軟件研發(fā)團(tuán)隊經(jīng)過兩年多的努力，將他研發(fā)的結(jié)構(gòu)分析計算程序軟件拓展成工程與科學(xué)計算集成軟件平臺，這個平臺建成后被廣泛應(yīng)用到經(jīng)濟(jì)和國防建設(shè)各個領(lǐng)域，特別是我國航天和核電領(lǐng)域，先后在“神舟”系列載人飛船、“天宮一號”以及很多型號航天器的設(shè)計中發(fā)揮了重要作用，解決了“華龍一號”核反應(yīng)堆推力軸承計算問題。

鐘萬勰數(shù)十年磨一劍，在計算力學(xué)方面的建樹和取得的成果，得到了國內(nèi)外力學(xué)界的認(rèn)可，先后當(dāng)選為中國力學(xué)學(xué)會副理事長，國際計算力學(xué)協(xié)會常務(wù)理事，被公認(rèn)為中國計算力學(xué)的奠基者之一。如今已年近九旬高齡的他，除了關(guān)注、研究國際計算力學(xué)前沿課題外，還堅持給本科生上課、帶研究生，依然不知疲倦地為中國計算力學(xué)的發(fā)展忙碌著。

（編輯：尹禮順）