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  • 發布時間:2017-04-20 15:06 原文鏈接: 從教60余年陳予恕院士:非線性人生

      上午十點的陽光照進天津大學機械工程學院二層的辦公室,照亮陳予恕的白發。

      白發叢下,一張微笑的面孔泛著紅潤,大約是特定的生活方式使人顯得年輕。若不是幾名同事、學生都提及,很難相信面前這位年及耄耋的老先生,仍堅持每天晨起鍛煉、騎自行車上下班。

      助手算好了采訪時間,提前十分鐘趕來辦公室開門,卻看見陳予恕端坐桌前,已經開始工作了。助手張羅著打開水泡茶,剛提起暖壺,又放下,無奈地說一句:“陳老師,您怎么又自己打水啊!”

      周圍人都知道陳予恕年事已高,變著法兒地想要幫他多分擔一些。好像只有陳予恕自己不知道似的,小到打水、泡茶,大到教學、科研,多年里躬身親為,不知疲倦。

      “為什么在應該頤養天年的時候,仍堅持在科研和教學一線?”這樣的問題,陳予恕大概已經聽到過很多次了。

      “國家需要我們這個學科,我有緊迫感。”他一如既往地回答。

      掌舵

      全程2294公里,設計時速350公里,縮短旅途時間十余小時。2012年12月全線貫通運營的京廣高鐵,是世界上運營里程最長的高速鐵路。

      京廣高鐵貫通前,陳予恕與20多位中國工程院院士一道,在北京至武漢段考察、參觀。

      “我想問一下,在兩列列車交匯時,還是感覺有一股沖撞力,這是什么原因?”車廂內,陳予恕無暇欣賞風景,先向鐵道部總工程師、院士何華武提出了自己最關心的動力學和安全性問題。

      “世界上任何兩輛列車在交匯的時候,由于動力學的原理都會產生沖撞力。但我們的設計是滿足動力學和安全性要求的,這點您可以放心。”何華武解釋說。

      陳予恕的研究重點,正是非線性動力學里的非線性振動學科。這一系列名詞普通人讀起來是拗口,但在陳予恕眼中,它們能應用于世界上的角角落落。比如,高鐵的設計時速要想再提高,它遇到的問題就屬于非線性動力學范疇了。

      特高壓輸電線的“舞動”也得靠非線性振動理論來解決。

      陳予恕打著手勢比劃,兩根桿塔跨山、過河,中間架著輸電線,天冷空氣潮濕,電線容易結冰,風一吹,它就“忽閃忽閃地振動起來”,幅度一大容易斷裂,整個電網停電,損失可就大了。

      “有一年湖南湖北發生這種情況,正好是臨近春節的時候。”陳予恕說的是2008年的南方特大冰雪災害。看來這傳說中的“非線性振動”,離我們的生活還真不遠!

      見大家聽得認真,陳予恕越發來了興致。

      “我們坐公共汽車、坐火車,不是都能感覺到振動嗎?”他說。振動大了不安全,噪聲大了既影響身體又影響環境,如何減小振動,讓機械運行得經濟、可靠、平穩、舒適,這就是非線性振動理論存在的意義。

      聊了許多地面上的事物,陳予恕的話頭轉向空中,講起了他近10年重點關注的對象——航空發動機。

      2015年,陳予恕組織參與了國家“973計劃”,帶領哈爾濱工業大學和天津大學的兩組梯隊,共同研究航空發動機運行安全基礎問題,承擔了航空發動機非線性振動故障機理的診斷和控制研究。

      在陳予恕的學生、天津大學機械工程學院青年教師鐘順看來,面對國家在航空發動機方面的迫切需求,老師在團隊中的角色就像是航船上的舵手,會經常和團隊成員交流,從宏觀上進行把握,保證“每一份力量都使得對”。

      那么,我國在航空發動機方面的需求究竟有多迫切?為了說明這個問題,陳予恕給出了一個看似不太起眼的數字——600萬元。

      “修理一臺發動機大概是600萬元,買一臺發動機大概也是六七百萬。”那為什么不買呢?

      原來,由于發達國家設置技術壁壘,我國能夠購進的航空發動機數量非常有限,一旦出現振動問題,只能自主修理。

      同樣是因為技術差距,航空發動機還不能實現“頭疼醫頭,腳疼醫腳”的局部修理,每次出現問題,都要整機拆開重裝,測試振動是否合格,若不合格,就再拆再裝,一遍遍嘗試。

      “航空發動機一萬多個零件,拆一次裝一次,又費時間又費錢。”在陳予恕心里,這種粗獷的修理方式無異于大海撈針。他希望能通過在非線性振動理論方面的突破,分析出航空發動機出現振動問題的原因,精準定位需要修理的部分。

      為了實現這個目標,陳予恕奔忙于全國各地,帶領團隊成員北上南下,在解放軍某廠、中航商用航空發動機公司等航空發動機的修理、制造單位進行調研,總結企業在生產實踐中遇到的共性問題,并嘗試建立雙方的長期合作關系。

      “我們國家的動力學是什么水平?就是這個水平。”說起航空發動機修理時的反復拆裝,陳予恕言語里略有無奈。但想到解放軍某廠為支持科研專門送來的那臺航空發動機,他的表情又活泛起來。

      “現在身體還可以,也沒有太糊涂。”陳予恕說著,語氣里的笑意逐漸被認真取代,“我還是想把這個頭開起來。能開個好頭我就滿意了。”

      報恩

      無論是上世紀60年代,為天津棉紡一廠研究紗錠轉速如何提高,還是改革開放后,為平頂山洗煤廠調整振動篩性能,再到如今參與“973計劃”,陳予恕的字典中,科研項目常被稱作“任務”,而與“任務”相對應的,是自己的“承擔”。

      從1956年留任天大助教算起,至今的一甲子歲月里,科研于他,與其說是一份工作,不如說是一種責任。追溯這份責任感生發的源頭,陳予恕的答案淺顯中亦有深沉——對黨和國家的感恩。

      “我想起來……我真是激動……”在天大慶祝建黨95周年的一段視頻里,鏡頭前的陳予恕出人意料地哽咽了。他用爬滿皺紋的手捂住嘴巴克制情緒,雙眼含著淚光說:“我的成長,沒有共產黨肯定沒有今天。因此我總是覺得,自己對國家、對黨做的事情太少。”

      少年求學的坎坷經歷,是這所有深情的底色。

      1931年,陳予恕出生于山東省平原縣農村,家中靠務農、做小買賣為生。父輩、祖輩多不識字,便對作為長孫的陳予恕寄予期望,想要他多少學點知識。不巧,陳予恕的學齡期恰逢日本全面侵華,位于津浦鐵路上的平原縣局勢緊張,他的求學路也在時代的左右下一波三折。

      為了上學,陳予恕7歲時便獨自跟隨父親的朋友去濟南,睡過親戚家的夾縫道兒,吃過喂馬的發霉的大米。中間雖不得已偶有停輟,但他還是以優異的成績讀到了高中畢業。

      回憶高中以前的生活,陳予恕并不記得自己曾規劃過什么職業理想,樹立過什么遠大抱負,只是“每一步都走得很踏實,一直沒有放棄努力”。令他印象最深的,是在老師的鼓勵下做了許多本數學習題集,在與難題的博弈中找樂趣,也打下了一定的數學基礎。

      1950年,就讀于華東大學附屬中學的陳予恕即將高考。濟南解放兩年,社會秩序雖有所恢復,但國家一窮二白的現實仍重重敲擊著學子們的心,能夠服務國家工業化建設的理工科成為當時最熱門的選擇。

      已在濟南參加完山東大學考試的陳予恕,還想去北京參加清華大學、北京大學、南開大學三校的聯合招考,卻不承想父親會拒絕給自己出路費。父親告訴他,家中經濟困難,尚有幾個妹妹需要拉扯,供不起一個大學生,希望他能安心幫襯家里。

      19歲的陳予恕有自己的主意。他先是向父親的朋友借了4元5角錢,一個人到北京參加了考試,又反復跟父親解釋,解放了,上大學不僅不需要出學費,國家還管學生吃飯,父親這才勉強答應。

      于是,1950年9月,陳予恕走進了南開校園,成為機械系的一名新生。兩年后,全國高等學校院系調整,南開機械系調整到天津大學,陳予恕從此一直學習、工作在天大。

      也許是坎坷的求學路讓陳予恕倍加看重上學的機會,也許是即將邁入大學校門那一刻的柳暗花明讓他倍感幸福,當年的那個山東小伙,在收到國家政策送來的禮物后,耿直地將一切牢記在心,并用實際的努力,給了這份饋贈最好的報償——他將非線性動力學引入了中國。

      1959年,留校擔任助教的陳予恕,經教育部批準,被派往蘇聯學習疲勞力學。陳予恕數學基礎好,喜歡研究理論,但疲勞力學經常要做實驗,他不感興趣,便在蘇聯科學院機械研究所,開始了旋轉機械的振動研究。

      當時,陳予恕導師的研究領域是線性振動,研究已進入比較成熟的階段。見研究室還有兩位非線性振動方面的專家,陳予恕便經常去“偷師”,導師發現給他的任務都完成得不錯,也沒有反對。

      四年過去,陳予恕從蘇聯帶回了非線性振動學科,也帶回了副博士學位(相當于我國的博士學位)。他的畢業論文發表在當年的《力學學報》上,是我國非線性振動領域的第一篇論文。

      “當時中蘇關系不好。中蘇關系要是好,我在那兒再待一兩年,就能拿到蘇聯的博士學位了。”回憶往事,陳予恕感慨。

      但正是因為沒有學到蘇聯在非線性動力學研究上的全部精華,回國后的陳予恕才加倍努力。當時的天大沒有數學系,他就去隔壁的南開聽數學課;學科里的新文章用了近代數學,他就自己去補近代數學理論。

      “用老辦法去解決新問題是很難的。我都是先學人家的數學方法,再結合我在振動上的基礎,這樣提出新的東西來。”多年探索實踐,陳予恕早已深諳發展、創新之道。

      播種

      2016年9月10日,第32個教師節。

      尋找最美教師公益活動頒獎典禮上,四位嘉賓依次走上舞臺。他們身后的背景屏幕里,有飛機起飛、高鐵奔馳、火箭發射。

      嘉賓們來自不同的科研院所和高校,有男也有女,有壯年也有青年。一個共同的身份將他們聯系起來——陳予恕老師的學生。

      陳予恕并不確切記得自己帶過多少名學生,就像播種者記不清自己培育過多少株苗木。

      從改革開放后招收第一屆碩士研究生開始,至今的近40年中,他看著一批批學生成才立業,像當年的自己一樣,走上用非線性動力學服務國家發展建設的重要崗位。

      “我現在已經有第四代學生了。他們有時候叫我‘師爺’,我說‘你的研究生以后再怎么叫我呢’?”說起“徒子徒孫”們的趣事,陳予恕臉上洋溢著作為教師桃李滿天下的成就感,“不管你是第幾代也好,都叫‘老師’就行了。”

      學者陳予恕謙遜而和氣,但老師陳予恕耿直而嚴肅。用學生鐘順的話來說,他有一種“不怒自威”的氣場。

      鐘順記得,有一年正月初三,自己在辦公室干活兒,覺得“今天不可能會有人來”。9點剛過,陳老師準時推門入內,讓鐘順心里好一陣緊張,慶幸“還好我來了”。有時候,早晨趴在樓上看見陳老師出門,鐘順總會以更快的速度飛奔到辦公室。但與老師“斗智斗勇”多年,也不曾讓他忘記,自己蜜月旅行的路費還是老師出的。

      1994年開始跟隨陳予恕讀博的張偉,如今是北京工業大學教授、“國家杰出青年基金”獲得者。在他的印象里,每名學生交上去的論文,陳老師總會逐字逐句修改,連標點符號、英文注解中的細微錯誤,都逃不過老師的“法眼”。因為工作完成不及時,張偉在校時沒少挨老師批評,但回想起來,“如果當時不是這么嚴格要求的話,我可能也達不到目前的學術地位”。

      陳予恕以自己對科研、教學的嚴謹標準要求學生,也用緊盯國家重大需求、理論聯系實際的工作風格影響著學生。

      他的學生、“國青”基金獲得者、“973計劃”首席科學家楊紹普說:“先生用科學的理論來解決實際工程應用中的技術難題,這影響了我的一生。包括我在內,他的絕大多數弟子都延續和堅持了這種風格。”

      新竹高于舊竹枝,全憑老干為扶持。

      為了進一步擴充學科隊伍,吸引更多學子選擇非線性動力學,陳予恕在從教55周年之際,捐出了自己的40萬元積蓄,設立了非線性動力學領域第一個個人獎學金——陳予恕獎學金。

      去年3月,“陳予恕獎學金”第五次頒發,累計已有46名學子獲獎。“60年的工作和學習,雖然說起來,我也夠努力,但是總感覺到自己取得的進展和成就不夠讓人滿意。”總結從教60年的經歷,85歲的陳予恕謙遜地說,“現在,適逢學科發展的大好時機,我本人將繼續努力,一直到我生命最后一刻。”

      此言非虛。

      采訪結束時,陳予恕提到了高校非線性動力學授課存在的問題。“我現在不講課了,但想一想,下學期我還要講。”因為擔心目前只講32學時,學生吃不透理論基礎,他已經找授課教師們談過多次。“必須講到60到80學時,學生才能理解,理解了才會用,用才會學,反復的過程中才能真正掌握這個理論。”陳予恕說,“我著急也沒用啊!我已經開始重新熟悉講稿了。”

      言畢,他把正在批改的幾份在讀博士生論文收入半舊的手提包中,闊步踏出辦公室,匆匆消失在過道拐角處。

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