杜庆华

中国工程院院士

杜庆华

杜庆华(1919年4月14日至2006年11月5日),浙江杭州人,是一位固体力学家、工程力学专家、中国工程院院士。[0][2][4]1940年,杜庆华毕业于上海交通大学获学士学位;1948年,杜庆华毕业于美国斯丹福大学获硕士学位、1949年,杜庆华毕业于美国哈佛大学获航空工程硕士学位、1951年,杜庆华毕业于美国斯坦福大学获博士学位。[0][1]1951年6月,杜庆华回国后在北京大学任教授兼力学教研组主任。1952年6月,杜庆华在清华大学工作,担任校务委员、力学教研组主任、工程力学系及工程力学研究班副主任等职。[0]1956年,杜庆华参加了国家科学规划工作。70年代末80年代初,杜庆华组织起清华大学的工程中边界元法研究组。1982年,杜庆华在《固体力学学报》上发表了中国边界元法研究方面第一篇比较系统的论文。[4]1997年,杜庆华当选为中国工程院院士。[1]2006年11月5日,杜庆华因病医治无效逝世,享年87岁。[5]

杜庆华(1919年4月14日至2006年11月5日),浙江杭州人,是一位固体力学家、工程力学专家、中国工程院院士。[1][3][5]

1940年,杜庆华毕业于上海交通大学学士学位;1948年,杜庆华毕业于美国斯丹福大学获硕士学位、1949年,杜庆华毕业于美国哈佛大学获航空工程硕士学位、1951年,杜庆华毕业于美国斯坦福大学获博士学位。[1][2]1951年6月,杜庆华回国后在北京大学任教授兼力学教研组主任。1952年6月,杜庆华在清华大学工作,担任校务委员、力学教研组主任、工程力学系及工程力学研究班副主任等职。[1]1956年,杜庆华参加了国家科学规划工作。70年代末80年代初,杜庆华组织起清华大学的工程中边界元法研究组。1982年,杜庆华在《固体力学学报》上发表了中国边界元法研究方面第一篇比较系统的论文。[5]1997年,杜庆华当选为中国工程院院士。[2]2006年11月5日,杜庆华因病医治无效逝世,享年87岁。[6]

1991年,杜庆华作为第一获奖人获国家教委科技进步一等奖。1993年,杜庆华作为5名获奖人之一获优秀教学成果国家特等奖。[2]2004年,杜庆华获得何梁何利基金科学与技术进步奖[7]

教育经历

1919年4月14日,杜庆华出生于浙江省杭州市。1936年,杜庆华毕业于杭州高级中学。1940年,杜庆华毕业于上海交通大学机械系航空组,毕业后在成都航空研究院和航空机械学院从事发动机热力学和发动机动力学的研究和教学工作。[5]

1947年,他考取当时教育部公费留学,赴美国斯坦福大学学习固体力学,1948年6月获机械工程硕士学位。同年9月,杜庆华转赴美国哈佛大学,在冯·米泽斯教授指导下进一步学习流体力学,并于1949年6月获航空工程硕士。1949年9月,杜庆华又回到斯坦福大学,在S.铁木辛柯教授和J.N.古笛尔教授指导下进一步从事航空轻结构的力学研究工作。杜庆华用不到两年的时间,于1951年4月获得工程力学博士学位。[5]

工作经历

1951年6月,杜庆华回国后在北京大学任教授兼力学教研组主任。1952年6月,杜庆华在清华大学工作,担任校务委员、力学教研组主任、工程力学系及工程力学研究班副主任等职。[1]1956年,杜庆华参加了国家科学规划工作。杜庆华主编了由他和张福范贾有权孙训方等同志共同撰写的中国第一本《材料力学》教材,从1957年起由高等教育出版社出版,并被高教部指定为工科通用教材,一直沿用至60年代末期。[5]

从1957年春开始,由中国科学院力学研究所和清华大学共同负责,先后举办了三届工程力学研究班,杜庆华是负责常务工作的副主任,并亲自讲授了固体力学、分析力学等多门课程。1958年工程力学数学系正式成立后,张维任系主任,杜庆华长期担任系副主任和固体力学教研组主任职务直至“文化大革命”以后。1959年,杜庆华开始指导研究生,直至“文化大革命”前,已培养了8名研究生。[5]

在“文化大革命”期间,杜庆华带领的一个小组与新港船厂的科技人员相结合,完成了第一台200吨龙门吊车的设计任务,其性能良好,获得全国科技大会奖励。六五期间,杜庆华承担了国家科委基础研究重大项目,七五期间,杜庆华又承担了国家自然科学基金的重大项目“机械结构强度与振动”。[5]70年代末80年代初,杜庆华组织起清华大学的工程中边界元法研究组。[5]

1982年,杜庆华在《固体力学学报》上发表了中国边界元法研究方面第一篇比较系统的论文,并由《固体力学学报》编辑部组织在武汉进行了讲学。同年参加了在英国举行的第四次国际边界元法学术会议,开始把他领导的清华大学研究组的成果介绍给国际同行。1985年,他在意大利参加第七次国际边界元法学术会议时,与日本边界元法研究的著名学者田中正隆教授等人开始酝酿举行中日双边的边界元法学术交流会。回国后在北京组织了一次边界元法的国际会议,出席会议的有来自美、英、法、德、奥、日等国的学者20余人。[5]1991年12月,第三届全国工程中的边界元法学术会议在武汉华中理工大学召开,杜庆华任主席。[8]1997年,杜庆华当选为中国工程院院士。[2]2004年,杜庆华获得何梁何利基金科学与技术进步奖[7]2006年11月5日,杜庆华因病医治无效逝世,享年87岁。[6]

主要成就

杜庆华是中国力学基础教育的先驱者,在轻结构力学、工程弹塑性分析、机械结构强度与振动方面有丰硕的成果。杜庆华是现代计算力学边界元法的国际知名学者,曾任首届国际边界元法组织科学执委,先后10次主持有关国际学术会议。杜庆华共发表论文130篇,其中学报文章55篇,指导35人完成博士论文。他著作了《材料力学》《弹性力学》《边界元法》等影响较大的书籍。主编的《工程力学手册》是中国第一部工程力学的大型工具书。[2]

理论成果

1951年,杜庆华提出了考虑剪切影响的夹层板的理论。这是一项与E.瑞斯纳和A.П.普鲁沙柯夫等的理论具有同级精度的最早期的计入剪切影响的一般性理论。在夹层板的强度及稳定方面,他在六十年代结合中国的航空工程结构分析做过系统工作,包括对夹层锥壳、波纹夹层板、整体圆柱壳、圆柱壳壁板等作出了有效的强度及稳定性的理论和实验分析。他参与了《机械工程手册》的编辑工作,负责其中的材料强度、机械结构强度等六篇,这套手册对机械工业部门的广大工程技术人员有重要参考价值。[5]

杜庆华在中国首先创导开展工程中边界元法的研究,并在70年代末80年代初组织起清华大学的工程中边界元法研究组。在他的直接指导下,在工程中的边界元法方面作出了中国第一批比较系统的研究成果,在二维、三维弹性应力集中问题包括典型回转体构件扭转、轴对称及弯曲的应力集中问题方面作出了一批边界元分析的成果,并先后对克希霍夫平板弯曲问题提出了一种高精度的边界元计算方案及一种效率较高的外点法计算方案,应用于航空壁板计算等方面,取得较好的效果。[5]

在指导博士生研究工作中,他发展了边界元-有限元耦合法,以充分发挥边界元、有限元两种方法的长处。他首先研究了在应力集中区采用边界元、周围区域用有限元的方法,研究了弹性及弹性塑性应力分析问题,其中包括有限元区域采用杂交/混合有限元与边界元法的耦合。后来也研究了非线性区域如弹塑性、粘弹塑性区用有限元、弹性无限域用有限元的耦合方案。[5]

至2006年来由应力分析发展到裂纹体的应力强度因子计算,对自由振动分析提出了边界元模态综合法计算方案,并对能充分发挥边界元法长处的弹性及弹塑性接触问题,考虑脆性材料中裂纹的结构软化分析等方面取得了新的成果。此外在边界元法的基础理论研究方面对基本解的建立、各种不同边界元法方案的建立与比较,以及线弹性问题边界元解误差的直接估计及自适应边界元方案等方面都作出了有特色的创新工作。[5]

指导项目

杜庆华组织了清华大学西安交通大学上海交通大学浙江大学四校的联合研究集体,其中有教授、副教授60多人。六五期间,他承担了国家科委基础研究重大项目,七五期间,又承担了国家自然科学基金的重大项目“机械结构强度与振动”。在杜庆华的领导下,这两个重大项目不仅在机械强度、振动与噪声方面取得了一批国内领先并达到国际先进水平的学术成果,而且两个项目分别取得两亿多元的经济效益。[5]

个人作品

(部分)

出版日期名称作者出版社——《材料力学》——————《边界元法》——————《工程力学手册》——————《机械工程手册》————1956.12《弹性理论》杜庆华 / 余寿文 / 姚振汉科学出版社1985.10《应用连续介质力学》杜庆华,郑百哲编著清华大学出版社1994《第四届全国工程中的边界元法会议论文集》杜庆华河海大学出版社2004.07《力学与工程应用 第10卷》杜庆华主编中国林业出版社2006.07《力学与工程应用 第11卷》杜庆华主编中国林业出版社

参考资料[9][10][11][12][13][5][2]

论文著作

(部分)

关于弹性力学平面问题中体积力转化为边界力的一些分析.清华大学学报,1959,6(5)
边界积分方程--边界元法的基本理论和若干工程应用.固体力学学报,1982(2)
我国工程中边界元法研究的十年. 力学与实践,1988
无奇性边界元法解平板弯曲问题. 清华大学学报(自然科学版),1988
双材料基本解弹塑性边界元法. 力学学报,1999
三维结构在循环加载条件下弹塑性分区边界元法及其应用. 应用力学学报, 1991
采用有限元-边界元耦合方法计算弹塑性应力. 清华大学学报(自然科学版),1988
弹性与弹塑性边界元应力分析的若干最近成果, 应用力学学报,1985
考虑摩擦作用闭合裂纹应力强度因子计算的边界元分区算法, 固体力学学报,1989

参考资料[14][15][16][17][18][19][20][21][22]

社会任职

时间担任职务1951年至1952年任北京大学教授、力学教研组主任1982年5月-1986年8月中国力学学会第二届理事会常务理事、理事1979年-1991年《固体力学学报》主编1983年-1987年兼任上海交通大学西安交通大学浙江大学教授,南京航空学院名誉教授——边界元法国际组织TSBE的学术委员——国际杂志《边界元工程分析》的编委——国际边界元会议的顾问委员会成员

参考资料[23][5]

教学授课

1952年6月,杜庆华在清华大学工作,担任校务委员、力学教研组主任、工程力学系及工程力学研究班副主任等职。[1]鉴于当时清华大学力学师资严重缺乏,一大批刚入学二年的大学生被抽调出来补充教师队伍,以迅速适应为国家培养大批建设人才的需要。杜庆华深感自己责任重大,肩负起对这些年轻教师进行培训的任务。他亲自讲授力学理论课程,作教学示范,带领他们走上了教学工作岗位。这批近30人的师资力量,长期以来是清华大学基础力学课程的教学骨干和带头人。[5]

1957年春开始,由中国科学院力学研究所和清华大学共同负责,先后举办、了三届,杜庆华是负责常务工作的副主任,并亲自讲授了固体力学、分析力学等多门课程,经两年的近代力学理论和结合实际的专题研究工作,为中国培养了近300名工程力学教学和科研骨干力量,这批人才在中国力学发展中发挥了重要的作用。1976年“文化大革命”后,中国恢复了研究生教育和建立学位制度以来,杜庆华担任了主管研究生教学的系副主任并重新承担起培养研究生的任务,先后开出了固体力学基础、计算力学、应用连续介质力学、边界积分方程与边界元法等研究生课程。[5]

主编教材

杜庆华主编了由他和张福范、贾有权孙训方等同志共同撰写的中国第一本《材料力学》教材。内容结合中国工程实际,深入浅出,难易适度。从1957年起由高等教育出版社出版,并被高教部指定为工科通用教材,一直沿用至60年代末期,为中国工科专门人才的培养发挥了重要的作用。[5]

指导学生

1959年杜庆华开始指导研究生,直至“文化大革命”前,已培养了8名研究生。他们的研究工作大多结合航空、航天、机械、水利工业的工程实际问题。在培养学生理论分析、计算能力的同时,特别强调实验动手能力的培养。特别是“文化大革命”后,中国恢复了研究生教育和建立学位制度以来,杜庆华担任了主管研究生教学的系副主任并重新承担起培养研究生的任务,先后开出了固体力学基础、计算力学、应用连续介质力学、边界积分方程与边界元法等研究生课程,除指导多名硕士研究生外,至2006年已完成22名博士的学位论文指导工作。[5]

杜庆华平时对研究生的学习安排能从学生实际情况出发,既着重提高又要求他们具有广阔的知识面,特别是注意涉及相近专业的一些知识。他特别强调科研工作与当前工程实际的结合,为了增强研究生在这方面的意识,特意让学生们参加一些中国核工程、石油化工、海洋工程、机械工程等多方面专业学术会议,从中汲取信息养料,以便在论文工作中考虑学术价值的同时,深入地探讨具体工程应用的前景。在研究生选题的过程中,他要求他们摸清在本学科领域内当今世界的前沿课题,同时要求所选研究方向具有较广的工程应用前景,以使研究生学位论文的完成成为一个长期科研工作的开始。[5]

学术交流

1982年,杜庆华参加了在英国举行的第四次国际边界元法学术会议,把他领导的清华大学研究组的成果介绍给国际同行。从此之后,杜庆华积极地发挥了中国工程中边界元法研究成果学术交流的牵头作用,以及扩大与国际同行进行学术交流的组织联络作用,他组织了三次全国工程中边界元法学术会议。[5]

1985年,杜庆华在意大利参加第七次国际边界元法学术会议时,与日本边界元法研究的学者田中正隆教授等人准备举行中日双边的边界元法学术交流会。回国后,他在北京组织了一次边界元法的国际会议,出席会议的有来自美、英、法、德、奥、日等国的学者20余人。1987年,他开始举行中日双边会议,至2006年已举行了四届。杜庆华先后应邀去美、英、法、日、德、意、奥、瑞、澳、新等国进行多次讲学,并与奥、意等国同行签订了有关边界元法的科研合作协议。他曾任首届国际边界元法组织科学执委,先后10次主持有关国际学术会议。[5]

个人生活

杜庆华的女儿是毕业于北京广播学院的中央电视台著名节目主持人杜宪,而杜宪的爱人是陈道明[4]

所获荣誉

时间荣誉1991年作为第一获奖人获国家教委科技进步一等奖1993年作为5名获奖人之一获优秀教学成果国家特等奖1997年中国工程院院士2004年2004年度何梁何利基金科学与技术进步奖———国家教委科技进步(甲类)一等奖

参考资料[2][7][24]

人物评价

杜庆华院士是著名的教育家,在近半个世纪的岁月中,始终辛勤耕耘在教书育人的工作岗位上,培养了大批的工程力学人才,为中国的工程科技建设和发展作出了杰出贡献。他学术造诣严谨、品德高尚,在中国外学术界享有崇高盛誉。他的逝世是中国工程科技界和教育界的重大损失,是中国工程院的重大损失。他的功绩将载入中国工程科技史册。(中国工程院评)[6]

后世纪念

• 清华大学杜庆华奖学金

2007年,遵照杜庆华先生生前嘱托,杜宪女士决定以杜先生所获“何梁何利奖”为基础,并加入自己的心愿,首次捐赠55万元人民币,设立清华大学“杜庆华奖学金”,奖励清华大学,特别是航天航空学院家境贫寒而品学兼优的学生。[4]

• 杜庆华力学与工程奖

2010年,第13届北方七省市区力学学会学术会议上举行了首届“杜庆华力学与工程奖”的颁奖仪式。为了纪念杜庆华先生开创北方七省市力学学会学术交流,及其为中国工程力学事业做出的杰出贡献,并给在力学与工程研究和教育方面做出突出成绩的中青年力学工作者应得的鼓励,经七省市区力学学会推荐、专家评审和评奖小组评选,最终有七人获得此项荣誉。[25]

参考资料 25

  1. 杜庆华 — 中国工程院
  2. 杜庆华 — 中国工程院
  3. 杜庆华 — 西安交通大学
  4. 骄傲!江都籍院士再添一人!还是陈道明的岳父…… — 腾讯网
  5. 杜庆华——为我国工程力学人才的培养作出重要贡献 — 北京大学新闻网
  6. 杜庆华院士逝世 — 中国工程院
  7. 49位科学家荣获2004年度何梁何利基金科学与技术进步奖 — 中国科学院
  8. 1990年 — 中国力学大会2017
  9. 第四届全国工程中的边界元法会议论文集 — 百度学术搜索
  10. 力学与工程应用-(第11卷) — 豆瓣读书
  11. 力学与工程应用 第十卷 — 豆瓣读书
  12. 应用连续介质力学 — 豆瓣读书
  13. 弹性理论 — 豆瓣读书
  14. 考虑摩擦作用闭合裂纹应力强度因子计算的边界元分区算法 — 中国知网
  15. 弹性与弹塑性边界元应力分析的若干最近成果 — 中国知网
  16. 采用有限元-边界元耦合方法计算弹塑性应力 — 中国知网
  17. 三维结构在循环加载条件下弹塑性分区边界元法及其应用 — 中国知网
  18. 双材料基本解弹塑性边界元法 — 中国知网
  19. 无奇性边界元法解平板弯曲问题 — 中国知网
  20. 我国工程中边界元法研究的十年 — 中国知网
  21. 边界积分方程—边界元法的基本理论及其在弹性力学方面的若干工程应用 — 中国知网
  22. 关于弹性力学平面问题中体积力转化为边界力的一些分析 — 中国知网
  23. 中国力学学会第二届理事会 — 百格活动
  24. 杜庆华 — 上海交通大学机械与动力工程学院
  25. 力学与工程及力学教育——第13届北方七省市区力学学会学术会议纪要 — 力学学会
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