黃文虎（1926.7.22－），機械動力學與振動專家，中國工程院院士。浙江省 永康縣人。1949年畢業(yè)于浙江大學獲學士學位。1953年哈爾濱工業(yè)大學研究班結(jié)業(yè)。現(xiàn)任哈爾濱工業(yè)大學教授，中國振動工程學會名譽理事長。

　　在復雜結(jié)構(gòu)的振動分析和振動設計方面，提出汽輪機整圈連接長葉片振動設計的新方法和葉片調(diào)頻的“三重點”理論，解決了我國自行設計大容量汽輪機中的一個技術(shù)關鍵。針對高速旋轉(zhuǎn)機械和衛(wèi)星及載人飛船等設備的故障診斷，提出模糊智能診斷等新方法。開發(fā)多套旋轉(zhuǎn)機械故障診斷裝置，取得較大的經(jīng)濟和社會效益。針對我國航天器和工業(yè)機器人，發(fā)展多柔性體系統(tǒng)動力學。研制帶撓性附件衛(wèi)星動力學與控制的應用軟件，研究運載器儀器艙的減振技術(shù)和新型的整星隔振技術(shù)，為我國衛(wèi)星完善動力學設計提供了手段。

　　1995年當選為中國工程院院士。

　　◆1949年畢業(yè)于浙江大學

　　◆1950年來哈爾濱工業(yè)大學，進入研究生班 ◆1953年畢業(yè)留校，先后擔任助教（1952年）、講師（1956年）、副教授（1962年）、教授（1979年）

　　◆1981年首批被批準為一般力學博士生導師

　　◆1995年入選中國工程院院士

　　在哈工大先后曾任

　　◆理論力學教研室副主任(1952-1995,1957-1958年)

　　◆圖書館副主任（1955-1956年）

　　◆工程數(shù)理軟科學系副主任（1959-1961年）

　　◆飛行器結(jié)構(gòu)強度教研室主任（1961-1966年）

　　◆副校長（1981-1983年）

　　◆ 校長（1983-1985年）

　　◆研究生院院長（1984-1987年）

　　◆國家自然科學基金委員會委員

　　◆國務院學位委員會學科評議組成員

　　◆人事部博士后管委會專家組成員

　　◆航天工業(yè)總公司科技委委員

　　◆國家教委科技委力學組 ◆黑龍江省科協(xié)名譽主席

　　◆中國振動工程學會理事長

　　◆中國宇航學會和中國航空學會名譽理事

　　◆《振動工程學報》副主編

　　◆《振動與沖擊》名譽主編

　　◆西安交大和上海獎勵兼職教授

　　黃文虎教授是國內(nèi)著名的力學及振動工程專家，在振動、動力學與控制及故障診斷等方面有很學術(shù)造詣，解決了國內(nèi)多項比較重大工程項目中的關鍵科學技術(shù)問題。

　　◆對大容量汽輪機械整圈接長葉片組的振動設計提出了全新的計算方法和葉片調(diào)頻的“三重點”理論，解決了這類結(jié)構(gòu)調(diào)頻這一國內(nèi)外懸而未決的問題，對提高機組安全可靠性有重大作用，這些理論和方法已被國內(nèi)制造廠和設計單位所采用，取得了重大的經(jīng)濟效益和社會效益。

　　◆結(jié)合我國新一代通信衛(wèi)星的研制，完成了“具有撓性太陽帆板的三軸穩(wěn)定衛(wèi)星動力學與控制”項目，是國內(nèi)最早實現(xiàn)的能真正提供工程衫的衛(wèi)星動力學分析軟件系統(tǒng)。

　　◆在我國最早創(chuàng)立開展設備故障診斷技術(shù)研究，發(fā)展了模糊診斷、人工智能、神經(jīng)網(wǎng)絡等診斷技術(shù)。

　　◆在旋轉(zhuǎn)機械故障診斷領域，開發(fā)故障診斷系統(tǒng)，裝備于國內(nèi)多個電廠和石化企業(yè)，取得了重大的經(jīng)濟效益和社會效益，產(chǎn)品已列入《1995年國家科技成果重點推廣計劃摜》項目。

　　◆在衛(wèi)星、飛般故障診斷技術(shù)可行性研究和原理性實驗方面取得重要成果，為故障診斷技術(shù)在我國航天領域的應用提供了途徑。

　　◆此外在航天結(jié)構(gòu)振動分析、振動系統(tǒng)參數(shù)識別、衛(wèi)星軌道計算、機器人逆動力學、彈性動力學反問題等方面都取得了有意義的成果。

　　多年來多項研究成果先后獲部科技進步一等獎2項，二、三等獎6項。發(fā)表論文150 余篇。主編大型工具書《振動與沖擊手冊》三卷250萬字， 主編及編著《一般力學（動力學、振動與控制）最新進展》、《多柔性體系統(tǒng)動力學》、《設備故障診斷原理、技術(shù)及應用》， 均由科學出版社出版。五十年代起，在哈工大從事理論力學教學工作，講授多門課程，籌建飛行器結(jié)構(gòu)強度專業(yè)，培養(yǎng)的大批人才已成為國內(nèi)航天、航空等領域技術(shù)骨干。八十年代以來，先后培養(yǎng)博士生50人及碩士生多人，已獲博士學位26人，其中已晉升教授6人，被批準為博士生導師2人，有的已擔任部、院重要領導工作。近年在非線性動力學研究方面取得了一系列成果。獲部科技進步一等獎2項，二、三等獎6項，發(fā)表論文150余篇和中英文著作6部。

　　振動分析設計

　　黃文虎在50年代和60年代主要從事教學工作，他在振動理論方面打下了堅實的基礎，寫過一些論文，但還沒有和工程問題結(jié)合起來。1972年，黃文虎到哈爾濱汽輪機廠，參加了國產(chǎn)60萬千瓦汽輪機的設計工作。按氣動力要求，該機末級葉片長達1米，葉片所承受的離心力近萬噸，為提高葉片動剛度和強度，決定采用拱形圍帶和松拉金整圈連接方案。但這一方案結(jié)構(gòu)復雜，調(diào)頻原則不明，當時國內(nèi)外尚未見到有關設計方法，這樣，長葉片設計就成了60萬千瓦機組設計的一個關鍵問題。黃文虎深入調(diào)查，和工廠設計人員一起構(gòu)造力學模型，推導振動方程，在沒有國外資料的條件下，利用自己長期積累的振動知識，提出了一種全新的理論與計算方法。他與設計人員一同編排程序，一起計算，最后又一起作振動模型試驗，試驗結(jié)果證明黃文虎所提出的被稱之為“三重點”調(diào)頻理論是正確的，使得長葉片設計工作得以順利進行。利用這一方法，使設計的長葉片既輕巧，又安全，節(jié)省了大量合金材料，和法國同類自由長葉片相比，約輕1/3左右。他所設計的1米長葉片在東方汽輪機廠已用于生產(chǎn)，并已有3年以上的安全運行考驗。這一理論當時在國內(nèi)外是首創(chuàng)的，已用于20萬千瓦、30萬千瓦等機組，填補了中國汽輪機長葉片振動計算中的空白，取得了重大的社會經(jīng)濟效益。有關這方面的文章《整圈連接葉片組的自由和受迫振動》、《具有隨機參數(shù)的周期結(jié)構(gòu)的振動》分別于1981年和1982年發(fā)表在美國的權(quán)威雜志《美國航空航天學報》上．該雜志的審稿人認為這是沒有別的文章所能比得上的。

　　黃文虎在回轉(zhuǎn)機械的振動方面積累了豐富的經(jīng)驗，經(jīng)常下廠指導解決實際問題。1990年，哈爾濱汽輪機廠生產(chǎn)的第24臺艦用汽輪機因振動超差影響出廠。黃文虎正確地提出了降低軸承長徑比的簡便而有效的措施，從而使機組振動量從60μ降至了3μ左右，徹底地解決了機組振動問題，也解決了某艦在港口等數(shù)月而不能出海的問題，并為工廠挽回了數(shù)以百萬元計的經(jīng)濟損失。

　　在航天飛行器振動的研究方面，黃文虎也做了大量工作。例如在彈翼振動計算、艙體翼面組合結(jié)構(gòu)振動分析、艙段連接剛度識別和尾翼顫振分析等多方面取得一系列理論和應用成果�！芭擉w翼面組合結(jié)構(gòu)振動分析和計算程序”課題曾獲航天部科技進步一等獎。

　　在導彈響應分析方面，針對受控細長體飛行器，提出了閉回路系統(tǒng)動響應分析方法，為設計部門提供了實用手段。

　　結(jié)構(gòu)動力學

　　黃文虎是在中國率先提出研究動力學反問題的人之一。動力學的正問題一般是指已知系統(tǒng)模型和輸入，求系統(tǒng)輸出，這一問題研究得比較成熟。動力學反問題是指已知系統(tǒng)的輸入和輸出，求系統(tǒng)的數(shù)學模型（或稱建模），或已知系統(tǒng)的數(shù)學模型及輸出，求系統(tǒng)的輸入（在結(jié)構(gòu)動力學中稱為載荷識別）。反問題是70年代以來科學發(fā)展的前沿問題，有極其廣泛和深遠的前景。黃文虎將自動控制理論中的系統(tǒng)辯識理論應用于振動參數(shù)的辯識中，并把研究重點放在還不成熟的時域方法上，得出了振動參數(shù)可辯識性條件的若干結(jié)論。他發(fā)展了結(jié)構(gòu)振動參數(shù)的辯識方法，提出了一些計算法，在提高識別精度、抗干擾能力、鑒別虛假模態(tài)等方面作出了重大改進。因而在結(jié)構(gòu)動力學的反問題研究方面取得了較系統(tǒng)的成果，在“結(jié)構(gòu)振動參數(shù)識別的理論基礎研究”方面獲得航天部科技進步二等獎。

　　黃文虎還利用自然科學基金的資助，研究了在生產(chǎn)現(xiàn)場背景條件下的振動參數(shù)辯識問題，把參數(shù)辯識這一新技術(shù)從實驗室推向工程應用領域。生產(chǎn)現(xiàn)場背景下的參數(shù)辯識存在很多困難，拿高速轉(zhuǎn)子來說，首先是很難實施人工激勵，利用結(jié)構(gòu)本身與環(huán)境激起的振動數(shù)據(jù)進行識別時，則輸入是未知的。其次是在現(xiàn)場條件下觀測數(shù)據(jù)是很有限的。在輸入數(shù)據(jù)和觀測數(shù)據(jù)都不足的條件下，他盡可能地應用其中的已知條件，解決了在現(xiàn)場不施加人工激勵條件下辯識轉(zhuǎn)子油膜剛度這個至關重要而又困難的問題，提出了部分激勵參數(shù)與部分結(jié)構(gòu)參數(shù)統(tǒng)一識別的理論和方法。

　　振動診斷技術(shù)

　　結(jié)構(gòu)和設備故障的監(jiān)測、預報和診斷一直是人們關心的問題。美國現(xiàn)在在大型客機上都裝有故障診斷和預報裝置，以防止災難性事故的發(fā)生。中國某電廠大型機組的惡性事故的發(fā)生，促進了更重視對故障診斷技術(shù)的研究。黃文虎在六五期間就承擔了國家科技重點攻關項目“汽輪發(fā)電機組振動監(jiān)測與故障診斷方法的研究”。他在診斷理論方面最早引入模糊數(shù)學，提出了模糊診斷等新概念和方法，把人工智能專家系統(tǒng)理論及新一代計算機的神經(jīng)網(wǎng)絡理論和方法引入故障診斷。這些開創(chuàng)性的工作為故障診斷開辟了新路。他還重視理論成果的轉(zhuǎn)化，致力于故障診斷設備的研制和開發(fā)工作，在國內(nèi)較早和成功地將微機應用于汽輪發(fā)電機組和振動監(jiān)測與故障診斷上，開發(fā)了幾套具有中國特色的振動監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)。這些系統(tǒng)具有振動測試，數(shù)據(jù)采集、分析、計算、顯示、打印、繪圖與例行日報的全自動化功能。設備發(fā)生故障時，可自動預報并通過計算機專家系統(tǒng)進行故障性質(zhì)的診斷。這些系統(tǒng)可將大量機組運行資料儲存起來，隨時通過人機對話查閱歷史運行資料。其中，“故障自動模糊診斷系統(tǒng)”可對故障進行自動診斷、自動預報。該系統(tǒng)于1985年10月通過機械工業(yè)部的鑒定，通過大慶新華電廠的應用，運行良好。1987年，黃文虎負責的“汽輪發(fā)電機組振動監(jiān)測與故障診斷方法的研究”獲航天工業(yè)部科技進步一等獎。1989年1月18日，《光明日報》記者還報導了黃文虎、夏松波建議采用先進監(jiān)測手段，改變現(xiàn)行發(fā)電設備檢修制度的倡議。該項目在全國推廣后，將帶來巨大的經(jīng)濟效益。

　　航天器動力學

　　大型空間飛行器結(jié)構(gòu)，如空間站、具有太陽帆板的衛(wèi)星等都具有多體、柔性等特點。黃文虎開展了多柔體動力學的研究，完善了鏈狀、樹型、簇型等結(jié)構(gòu)的建模、降階及求解，發(fā)展了多柔體動力學，并且結(jié)合中國空間機械臂的動力學與控制問題，完成了高技術(shù)“863－205專家組”提交的課題。

　　針對中國載人航天器的運載系統(tǒng)將采取“捆綁火箭”結(jié)構(gòu)，黃文虎負責完成了“復雜組合體飛行器的結(jié)構(gòu)動力學分析與試驗研究”及“天地往返運輸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)動力穩(wěn)定性分析”等兩個課題。黃文虎還結(jié)合中國新一代通信衛(wèi)星的研制，完成了“具有撓性太陽帆板的三軸穩(wěn)定衛(wèi)星動力學與控制”課題的研究，獲航天工業(yè)部科技進步二等獎。該課題對國際有關資料進行了深入全面的分析，結(jié)合中國衛(wèi)星研究的具體情況，在國內(nèi)首次提出了本類衛(wèi)星力學分析的軟件系統(tǒng)，為中國進行這類衛(wèi)星的總體設計和方案比較提供了實用手段。該研究成果已交有關設計部門付諸實際應用。

　　動力學系統(tǒng)研究

　　黃文虎在集中精力解決工程實際問題的同時，也注意理論問題的研究，特別是學科前沿的理論問題。他對線性動力學系統(tǒng)的特征結(jié)構(gòu)配置問題研究，突破了前人僅限于定常系統(tǒng)的局限，提出了時變線性系統(tǒng)的特征結(jié)構(gòu)配置理論，證明其穩(wěn)定性不再由系統(tǒng)的特征值唯一決定，還與系統(tǒng)的特征向量有關的重要結(jié)論，對解決時變系統(tǒng)的控制問題提供了一條途徑。

　　針對中國將發(fā)展載人航天技術(shù)，黃文虎在空間飛行器交會對接動力學與控制問題上，對時間固定、有限推力問題得到一系列封閉解，突破了前人的結(jié)果。對大系統(tǒng)理論，提出了Lyapunov函數(shù)的時變加權(quán)和的思想，還發(fā)展了變結(jié)構(gòu)方法，用于解決飛行器大系統(tǒng)的控制設計。在《力學學報》1989年第6期上發(fā)表的論文《廣義正定矩陣及其在穩(wěn)定性分析中的應用》，擴展了用正定矩陣理論解決問題的范圍，針對飛行器模態(tài)增長及多種不確定因素發(fā)展了不確定動力學系統(tǒng)的魯棒穩(wěn)定性分析理論和方法，為中國航天器設計及其交會對接提供了技術(shù)儲備。

　　黃文虎在教材建設方面也做過很多工作。50年代初，他參加了翻譯出版蘇聯(lián)伏龍科夫著的《理論力學》和密歇爾斯基著的《理論力學習題集》，還參加了目前高教出版社出版的《理論力學》第一版的部分章節(jié)編寫工作。60年代，他編寫了工程力學專業(yè)用的《振動理論》與《空氣彈性力學》講義。80年代，參加主審了《航空發(fā)動機強度設計、試驗手冊》 ，該書獲航空工業(yè)部科技進步一等獎和國家科技進步二等獎。書中收入了黃文虎的有關葉片振動分析所做的理論研究及所發(fā)展的算法與程序。80年代末，主編了由國防工業(yè)出版社出版的《振動與沖擊手冊》第一、第二、第三卷。該書既包括基本理論研究，又注重了工程應用，緊密結(jié)合中國國情，反映了這一領域的最新成果。