基本內(nèi)容
?鄭哲敏1924年10月2日生于山東濟(jì)南。1947年獲清華大學(xué)學(xué)士學(xué)位,1949年、?1952年分別獲美國加州理工學(xué)院碩士、博士學(xué)位。1993年當(dāng)選為美國工程科學(xué)院外籍院士。歷任中國科學(xué)院力學(xué)研究所所長、非線性連續(xù)介質(zhì)力學(xué)開放實(shí)驗(yàn)室主任,中國力學(xué)學(xué)會(huì)理事長,力學(xué)學(xué)報(bào)主編,中國科學(xué)院海洋工程科學(xué)技術(shù)研究中心主任,中國科學(xué)院技術(shù)科學(xué)部副主任等職。早期從事熱彈性力學(xué)、水彈性力學(xué)、振動(dòng)及地震工程力學(xué)研究。1960年開始爆炸力學(xué)研究,其中“爆炸成形模型律及成形機(jī)制”獲1964年國家新材料、新產(chǎn)品、新技術(shù)、新工藝展覽會(huì)一等獎(jiǎng),“破甲機(jī)理研究”獲1978年全國科學(xué)大會(huì)獎(jiǎng),“流體彈塑性模型及其在地下核爆炸和穿破甲方面的應(yīng)用”獲1982年國家自然科學(xué)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng),“連云港爆炸處理水下軟基”獲1988年中國科學(xué)院科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)、1990年國家科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng),“金屬板爆炸復(fù)合與應(yīng)用”獲1989年中國科學(xué)院自然科學(xué)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng),“熱塑剪切帶”獲1992年中國科學(xué)院自然科學(xué)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。專著有《高能成形》和《相似理論與;贰>庉嫳径生平
簡介
鄭哲敏,1924年10月2日出生在山東省濟(jì)南市。原籍浙江省鄞縣。父親鄭章斐幼年放牛,念過幾年私塾和小學(xué),后來進(jìn)城當(dāng)學(xué)徒,進(jìn)而經(jīng)商開廠,他崇尚實(shí)業(yè),一直遺憾自己沒有更多的上學(xué)機(jī)會(huì)。因而全力支持和鼓勵(lì)子女用功讀書,教育子女循規(guī)蹈矩、修身養(yǎng)性。這給幼年時(shí)期的鄭哲敏帶來深遠(yuǎn)影響。
抗日戰(zhàn)爭開始后
鄭哲敏入川,先后進(jìn)成都華陽縣中和金堂銘賢中學(xué)學(xué)習(xí)。他刻苦鉆研,學(xué)習(xí)成績優(yōu)異,曾因不參與考試作弊而挨過一些同學(xué)的揍。他管過伙食,辦過話劇團(tuán)和英文社,樂于為大家做事。
1943年,鄭哲敏以理工科第一名的優(yōu)異成績考入西南聯(lián)合大學(xué)電機(jī)工程系,次年改學(xué)機(jī)械工程系。他喜愛物理,愿意為同學(xué)答疑釋難,從中自己也得到了提高?谷諔(zhàn)爭勝利后,學(xué)校搬回北平(今北京),錢偉長給機(jī)械系講授力學(xué)問題,他那嚴(yán)密而生動(dòng)的理論分析引起了鄭哲敏的極大興趣,從此他對力學(xué)產(chǎn)生了感情。1947年畢業(yè)后,他留在清華大學(xué)作錢偉長的助教,學(xué)習(xí)錢的攝動(dòng)法。一次,他讀到劉仙洲從美國帶回的工程教育雜志,上面宣傳應(yīng)改變工程教育只注重傳授經(jīng)驗(yàn)和工藝的傳統(tǒng),提倡工程教育要理工化,很受啟發(fā)。1948年,他考上國際扶輪社的留美獎(jiǎng)學(xué)金,錢偉長、李輯祥等介紹他去美國加州理工學(xué)院學(xué)力學(xué)。一年后,他順利地取得了碩士學(xué)位,接著就當(dāng)了錢學(xué)森的博士生,做熱應(yīng)力方面的論文,有幸能經(jīng)常聆聽到錢學(xué)森介紹自己在科學(xué)方法方面的心得。在那個(gè)著名學(xué)府,他聽過G.W.豪斯奈爾(Housner)、W.D.瑞奈(Rannie)、A.愛爾德依(Erdelyi)等名教授的課,跟豪斯奈爾做過抗地震方面的工作;在跟瑞奈研究Benard胞格現(xiàn)象時(shí),體驗(yàn)到量綱分析方法的實(shí)質(zhì)。他還有機(jī)會(huì)聆聽到T.馮·卡門(vonKarman)、G.I.泰勒(Taylor)、J.馮·紐曼(von Neumann)等大師的報(bào)告。耳濡目染和多方實(shí)踐使他對以L.普朗特-馮·卡門-錢學(xué)森為代表的近代應(yīng)用力學(xué)學(xué)派的精髓有所體驗(yàn),其實(shí)質(zhì)在于努力使工程立足于現(xiàn)代科學(xué),著眼重大的實(shí)際問題,強(qiáng)調(diào)清楚表述、嚴(yán)格分析、創(chuàng)新理論,進(jìn)而開辟新的技術(shù)和工業(yè)。1952年,鄭哲敏取得該校的博士學(xué)位。
中華人民共和國成立
1949年,中華人民共和國成立,鄭哲敏對中國共產(chǎn)黨的領(lǐng)導(dǎo)充滿希望。取得博士學(xué)位后,即著手準(zhǔn)備回國參加社會(huì)主義建設(shè),卻遭到美國政府的多方阻撓。1955年,中美在日內(nèi)瓦達(dá)成協(xié)議,鄭哲敏等一批愛國科學(xué)家終于回到祖國。他先到中國科學(xué)院數(shù)學(xué)研究所任副研究員。同年年底,他的老師錢學(xué)森也返回祖國,他隨即參加錢學(xué)森創(chuàng)建力學(xué)研究所的工作。1956年,他被任命為該所彈性力學(xué)組組長,研究水壩抗震。1958年,他領(lǐng)導(dǎo)了大型水輪機(jī)的方案論證。
1960年,蘇聯(lián)撤退專家。他應(yīng)邀參加了周恩來總理宴請科學(xué)家的盛會(huì)。總理在祝詞中懇切表示,中國的建設(shè)要依靠中國自己的知識(shí)分子。鄭哲敏深受鼓舞,決心致力于解決國民經(jīng)濟(jì)中的重大問題。
爆炸成形的理論和應(yīng)用
他所解決的第一個(gè)重大問題是爆炸成形的理論和應(yīng)用。經(jīng)過1960至1962年三年時(shí)間的努力,他闡明了爆炸成形的主要規(guī)律,并和工業(yè)部門合作生產(chǎn)出技術(shù)要求很高的導(dǎo)彈零部件,使爆炸成形成為以科學(xué)規(guī)律為依據(jù)的新工藝,因而獲得1964年全國工業(yè)新產(chǎn)品一等獎(jiǎng)。在同一時(shí)期里,他還指導(dǎo)另一研究組在爆破技術(shù)方面開展研究。通過爆炸成形和爆破的研究,鄭哲敏在力學(xué)和工程技術(shù)之間修架橋梁。1960年,錢學(xué)森預(yù)見到一門新學(xué)科正在誕生,將其命名為爆炸力學(xué),并在中國科技大學(xué)他所負(fù)責(zé)的力學(xué)系里開設(shè)工程爆破專業(yè),1962年改名為爆炸力學(xué)專業(yè),并由鄭哲敏負(fù)責(zé)為這個(gè)專業(yè)設(shè)計(jì)課程、聘請專業(yè)課教員、安排畢業(yè)論文工作等。1964年,我國開始地下核試驗(yàn)的預(yù)研,鄭哲敏接受和完成了有關(guān)任務(wù),并主動(dòng)考慮地下核爆炸威力的預(yù)報(bào)問題。1965年,他和解伯民與國外同時(shí)獨(dú)立地提出了一種新的力學(xué)模型--流體彈塑性體模型。
文化大革命開始
不久,“文化大革命”開始,鄭哲敏堅(jiān)持此項(xiàng)研究,應(yīng)用這個(gè)模型預(yù)報(bào)地下核爆炸效應(yīng)。1968年12月,此項(xiàng)研究被迫中斷。1965年,他還開始做了另一項(xiàng)有意義的工作,即指導(dǎo)兵工部門進(jìn)行穿甲幾何相似律的模型試驗(yàn)。1971年,他從干校回所,為改變我國常規(guī)武器落后的狀況,組織力量研究穿破甲機(jī)理,經(jīng)過10年努力,先后解決了穿甲和破甲相似律、破甲機(jī)理、穿甲簡化理論和射流穩(wěn)定性等一系列問題。為了表彰他在流體彈塑性體模型及其在核爆炸和穿破甲研究的貢獻(xiàn),1982年,國家授予他全國自然科學(xué)二等獎(jiǎng)。
宏觀與微觀相結(jié)合的方法等研究
70年代末,他應(yīng)用流體彈塑性理論揭示了爆炸復(fù)合工藝的力學(xué)規(guī)律,為這一工藝的推廣應(yīng)用提供了理論指導(dǎo),因此又榮獲1989年中國科學(xué)院自然科學(xué)一等獎(jiǎng)。早在60年代,他在研究爆炸成形時(shí)已開始注意研究材料的力學(xué)性質(zhì),認(rèn)為這類基礎(chǔ)研究必須采用宏觀與微觀相結(jié)合的方法。1979年,他組織了一個(gè)研究室專門研究材料性質(zhì)。80年代初,他對金屬斷裂機(jī)制和絕熱剪切帶的形成和演化都提出了新的模型和理論。1980年,鄭哲敏開始了解到我國各類爆炸事故相當(dāng)頻繁,于是他大力提倡和組織事故發(fā)生機(jī)制及防治措施的研究。煤和瓦斯突出是煤炭生產(chǎn)中的一類重大事故,他在1982年的一篇論文對此復(fù)雜現(xiàn)象作出了精辟的力學(xué)分析。自1987至1989年,他的研究集體在理論和實(shí)驗(yàn)兩方面展開研究,為建立突出判據(jù)提供了重要依據(jù)。80年代末,他在爆破方面又獲得新成果,他的研究集體創(chuàng)造了一種爆炸法處理水下軟基的新技術(shù),并成功地應(yīng)用于連云港大堤等大工程的施工,獲得了1990年國家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。30多年來,鄭哲敏努力實(shí)現(xiàn)他的志向,通過在爆炸力學(xué)和固體力學(xué)中的科學(xué)實(shí)踐,為國家解決了一批重大實(shí)際問題。
從1978年起,鄭哲敏任中國科學(xué)院力學(xué)研究所研究員、副所長、所長等職。
鄭哲敏是中國力學(xué)學(xué)會(huì)第一屆常務(wù)理事,第二屆常務(wù)副理事長,1986年,他任第三屆理事長,現(xiàn)被推舉為名譽(yù)理事。1982至1986年任《力學(xué)學(xué)報(bào)》主編。曾任首屆《爆炸與沖擊》主編。1988年,他被推舉為國際理論與應(yīng)用力學(xué)聯(lián)合會(huì)(Inter-national UniOn for Theoretical and Applied MechanicS)理事、大會(huì)委員會(huì)委員。
1993年因在爆炸力學(xué)方面的貢獻(xiàn),被選為美國國家工程科學(xué)院外籍院士。
運(yùn)用力學(xué)理論解決工程實(shí)際問題
鄭哲敏擅長運(yùn)用力學(xué)理論解決工程實(shí)際問題,提出了流體彈塑性體模型和理論,并在爆炸加工、巖土爆破、核爆炸效應(yīng)、穿甲破甲、材料動(dòng)態(tài)破壞、瓦斯突出等方面取得重要成果。倡導(dǎo)海洋工程力學(xué)、材料力學(xué)性能、環(huán)境災(zāi)害力學(xué)的研究,創(chuàng)建了中國科學(xué)院力學(xué)研究所非線性連續(xù)介質(zhì)力學(xué)實(shí)驗(yàn)室,為推動(dòng)我國力學(xué)事業(yè)的發(fā)展作出了貢獻(xiàn)。編輯本段創(chuàng)建和發(fā)展爆炸力學(xué)
爆炸力學(xué)是在60年代初由我國力學(xué)界前輩錢學(xué)森、郭永懷命名倡導(dǎo)的一門具有重要應(yīng)用背景的力學(xué)分支學(xué)科。從那時(shí)起,30年來鄭哲敏在研究解決爆炸加工、爆破、核爆炸、穿破甲、爆破安全、高速運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定性以及材料的動(dòng)態(tài)力學(xué)性質(zhì)等應(yīng)用問題中,對創(chuàng)建和發(fā)展這門學(xué)科作出了貢獻(xiàn)。
1958年,中國科學(xué)院的知識(shí)分子“下樓出院”,奔赴生產(chǎn)第一線。鄭哲敏知道我國缺少萬噸水壓機(jī),很想用簡便的爆炸方法來代替,便下到汽車廠、鍋爐廠研究爆炸成形新工藝。但那時(shí)革命浪漫有余,求實(shí)精神不足,一年時(shí)間過去,一個(gè)產(chǎn)品也沒有做出來,工廠的態(tài)度發(fā)生180°的轉(zhuǎn)變。鄭哲敏清楚地意識(shí)到在生產(chǎn)應(yīng)用之前,必須先做科學(xué)研究,于是回所組織實(shí)驗(yàn)室研究尋找規(guī)律。他對爆炸問題作了初步力學(xué)分析,分解出帶基礎(chǔ)性的爆炸載荷、金屬材料性質(zhì)和帶綜合性的成形規(guī)律三個(gè)問題,組織三個(gè)研究組展開研究,同時(shí)還組織爆炸實(shí)驗(yàn)手段如計(jì)時(shí)儀、測壓儀等的研制。通過對金屬板的變形過程的實(shí)際測量,肯定了板料經(jīng)歷過兩次加速。鄭哲敏提出了水下爆炸空化理論來解釋板材的兩次加載和加速的現(xiàn)象,形成了爆炸成形機(jī)理的核心內(nèi)容。在此基礎(chǔ)上,他提出了模型試驗(yàn)所應(yīng)依據(jù)的幾何相似律以及能量準(zhǔn)則,并為工廠設(shè)計(jì)了一整套確定成形工藝參數(shù)和條件的試驗(yàn)方法。他與有關(guān)產(chǎn)業(yè)部門密切合作,應(yīng)用上述理論和方法,生產(chǎn)出高精度的導(dǎo)彈零部件,對我國導(dǎo)彈上天作出了貢獻(xiàn)。為生產(chǎn)大型零件,必須鑄造大型爆炸成形模具,這在技術(shù)上和實(shí)際施工上都是個(gè)難題,他巧妙地發(fā)明了分塊拼裝的慣性模。上述成果一直沒有公開發(fā)表,直到1981年,英國皇家學(xué)會(huì)會(huì)員B.克羅斯蘭德(Crossland)訪華聽了鄭哲敏的報(bào)告,不勝贊嘆,并說現(xiàn)在發(fā)表,仍然很有價(jià)值。1964年,鄭哲敏接受并完成了空中核爆炸沖擊波壓力標(biāo)定的任務(wù)。當(dāng)他了解到國家正在積極準(zhǔn)備地下核試驗(yàn)時(shí),他急國家所急,主動(dòng)考慮如何統(tǒng)一描寫核爆炸波的衰變與空腔運(yùn)動(dòng)規(guī)律。經(jīng)過調(diào)研和分析,他認(rèn)為當(dāng)時(shí)國外把全場分為內(nèi)部流體區(qū)和外部固體區(qū)的分區(qū)模型存在人為不連續(xù)的缺點(diǎn)。1965年,他和解伯民向上級部門提交了“關(guān)于地下核爆炸計(jì)算模型的一個(gè)建議”,其中提出了一種新的力學(xué)模型--流體彈塑性體模型。這一模型能夠滿意地體現(xiàn)介質(zhì)在流體性質(zhì)和固體性質(zhì)之間的緊密耦合及其運(yùn)動(dòng)在時(shí)間和空間上的連續(xù)變化的天然特征。在此后的兩年中,他們應(yīng)用這個(gè)模型對地下核試驗(yàn)的當(dāng)量預(yù)報(bào)作出了貢獻(xiàn)。幾乎在同時(shí),美國也獨(dú)立地提出了這個(gè)模型,然而他們卻在我們搞文化大革命的時(shí)候不僅在核爆炸,而且在超高速碰撞以及穿破甲等領(lǐng)域都趕上和大大超過了我們。
早在60年代初,鄭哲敏就曾提出過用室內(nèi)小型槍擊試驗(yàn)可以代替實(shí)彈靶場考核的建議,并且準(zhǔn)備研究將流體彈塑性模型應(yīng)用到穿破甲機(jī)理研究中去,以改進(jìn)我國兵器的落后面貌。1971年,他從干;匮芯克,主動(dòng)聯(lián)系兵工部門,建立合作關(guān)系,繼續(xù)指導(dǎo)他的集體完成了桿式彈穿甲相似律研究,并且提出了桿式彈的穿甲模型,這個(gè)模型抓住了彈頭在孔底邊進(jìn)邊碎的特點(diǎn),引入碎渣作為彈靶作用的中間過渡體,從而改進(jìn)了國際流行的Tate公式。他全面而又完滿地解決了破甲相似律、破甲彈金屬射流失穩(wěn)拉斷機(jī)理、射流侵徹金屬裝甲和非金屬裝甲的機(jī)理等一系列問題。他分析了記錄破甲彈射流的變形、頸縮和斷裂的X光相片。在1977年發(fā)表的論文中,巧妙地采用量綱分析和解析方法給出了射流失穩(wěn)斷裂的計(jì)算公式,證明了射流高速段的失穩(wěn)是空氣動(dòng)力作用的結(jié)果,而低速段的失穩(wěn)則和射流材料的強(qiáng)度性質(zhì)有關(guān)。國際上同一年也發(fā)表了射流失穩(wěn)的文章,但只討論了低速段,而證明手段用的是數(shù)值方法。1975至1977年,他建立了一個(gè)描述金屬裝甲破甲機(jī)理的流體彈塑性體模型,指出金屬材料的慣性和強(qiáng)度起決定作用,而可壓縮性和相變影響可被忽略。據(jù)此理論,他提出了一個(gè)比流行的Eichelberger公式更符合實(shí)際的計(jì)算侵徹速度的公式。1981年,他的集體又在記錄纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的侵徹過程的X光照片上,發(fā)現(xiàn)孔底附近孔壁發(fā)生回縮的重要現(xiàn)象。他們分析判斷材料發(fā)生了熱裂解,于是進(jìn)一步組織專門實(shí)驗(yàn)和理論分析,建立了流體彈塑性加熱裂解的侵徹模型。上述工作有力地指導(dǎo)了兵工部門的研制和設(shè)計(jì)工作。
鄭哲敏十分關(guān)心爆炸事故和災(zāi)害對人民生命和財(cái)產(chǎn)所造成的損害,從80年代初期,他便開始組織氣相燃燒和爆炸、粉塵燃燒和爆炸的研究,接著又組織煤和瓦斯突出、森林火災(zāi)的發(fā)生和防治等課題的研究。煤和瓦斯突出這類事故在我國煤礦中頻繁發(fā)生,嚴(yán)重威脅著工人的生命安全和煤炭生產(chǎn)。由于現(xiàn)象復(fù)雜,世界上主要產(chǎn)煤國家長期研究其發(fā)生機(jī)制而得不到解決。鄭哲敏出于對勞動(dòng)人民的真摯感情,決心攻克這個(gè)難關(guān)。他在1982年的中國力學(xué)學(xué)會(huì)第二屆理事會(huì)上發(fā)表了《從數(shù)量級和量綱分析看瓦斯突出的機(jī)理》一文,對我國歷年發(fā)生的大型突出事故從力學(xué)角度作了分析和估算,認(rèn)為突出的主要能量來源于煤層中的瓦斯,而地壓只是觸發(fā)煤層破壞的條件。他指導(dǎo)的集體在1987至1989年連續(xù)發(fā)表文章,從室內(nèi)模擬和理論分析兩方面不斷展開他的想法。他們的室內(nèi)實(shí)驗(yàn)證明了,在一定條件下會(huì)發(fā)生恒速推進(jìn)的自持突出;同時(shí)還建立了關(guān)于兩相介質(zhì)的滲流破壞的簡化模型,定性地揭示了突出的主要過程和特征,并且為一個(gè)重要的實(shí)用突出判據(jù)提供了理論說明。
鄭哲敏對于爆炸和沖擊過程中出現(xiàn)的失穩(wěn)現(xiàn)象特別有興趣。除了前面提到過的高速射流的拉斷失穩(wěn)問題外,在高速變形固體材料內(nèi)部發(fā)生的絕熱剪切以及兩塊金屬在爆炸復(fù)合時(shí)產(chǎn)生的波狀界面現(xiàn)象等穩(wěn)定性問題上,他都作過深入的研究。在這些工作中,他總是立足于收集和分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和資料,除了宏觀現(xiàn)象以外,還深入考察金相微觀現(xiàn)象,從中選擇主要參數(shù),分析彼此間的因果關(guān)聯(lián),然后再提出理論模型。
從上述工作中,不難看出鄭哲敏堅(jiān)持貫徹學(xué)以致用以及理論與實(shí)踐一致的原則,他始終著眼于具有重要實(shí)際意義的課題,他常說:科學(xué)研究不應(yīng)滿足于寫幾篇論文,他的大多數(shù)工作都要做到能為工程界接受和使用的程度,從而得到工程師的承認(rèn)。他不僅擁有固體力學(xué)和流體力學(xué)的深厚功底,而且具有敏銳的力學(xué)洞察力,在復(fù)雜的實(shí)際問題面前,他能很快抓住關(guān)鍵的力學(xué)問題。他強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)觀測,特別注意觀察自己的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,從中發(fā)現(xiàn)主要特征,建立理論模型。在他的集體中,往往在研究的第一步就需要研制觀測儀器,而且最先得到的科研成果并不屬于問題本身,而是一種新儀器。他是量綱分析的專家,在爆炸力學(xué)中提出了很多現(xiàn)象的相似律。在理論分析方面,他強(qiáng)調(diào)宏觀和微觀結(jié)合的方法,并且善于提出簡單而實(shí)用的模型和理論。他的科學(xué)實(shí)踐很好地體現(xiàn)了近代應(yīng)用力學(xué)學(xué)派的風(fēng)格。
鄭哲敏在爆炸力學(xué)學(xué)科的發(fā)展方面作出了廣泛的貢獻(xiàn),它們是:
。1)在聲學(xué)理論方面,有薄板在水下爆炸擊波作用下的變形理論;
。2)在爆炸后期效應(yīng)方面,有高速射流的準(zhǔn)定常侵徹理論、爆炸成形后期的第二次加載理論以及爆破的鼓包運(yùn)動(dòng)理論等;
(3)提出了反映爆炸和沖擊問題中的高速、高壓和高溫特征以及慣性與強(qiáng)度相互耦合效應(yīng)的流體彈塑性體模型和多種應(yīng)用理論;
。4)提出了多種爆炸和沖擊的相似律;
。5)提出了多種耦合運(yùn)動(dòng)的理論,包括兩種物體的耦合運(yùn)動(dòng)以及同一物體中流體性質(zhì)和固體性質(zhì)相互影響的耦合效應(yīng)的理論;
(6)在穩(wěn)定性問題方面,有射流拉斷、界面波、絕熱剪切等理論。
鄭哲敏在他進(jìn)行科學(xué)研究的同時(shí),注意推動(dòng)爆炸力學(xué)在國內(nèi)的發(fā)展和人才培養(yǎng)的工作。他團(tuán)結(jié)和組織了國內(nèi)的同行,組織起了爆炸力學(xué)專業(yè)委員會(huì),辦起了《爆炸與沖擊》雜志,定期召開了全國性和國際性的學(xué)術(shù)會(huì)議。他在中國科技大學(xué)創(chuàng)辦的爆炸力學(xué)專業(yè)已為國家培養(yǎng)了一批批的從事爆炸工作的人才。
編輯本段組織制訂全國力學(xué)規(guī)劃
制訂遠(yuǎn)景規(guī)劃
1956年,我國制訂了12年科學(xué)技術(shù)發(fā)展遠(yuǎn)景規(guī)劃。鄭哲敏以年輕專家助手的身份參加錢學(xué)森主持的第一次全國力學(xué)規(guī)劃的制訂工作。
1977年,鄭哲敏主持制訂了中國科學(xué)院的力學(xué)發(fā)展規(guī)劃。1978年,鄭哲敏又第一次作為主持人之一,組織了制定全國力學(xué)規(guī)劃的工作。他在會(huì)前作了充分的準(zhǔn)備,組織了一個(gè)班子研究力學(xué)史,把握力學(xué)發(fā)展的趨勢,明確了20世紀(jì)以前的力學(xué)曾經(jīng)推動(dòng)了第一次工業(yè)革命,但理論研究與生產(chǎn)的關(guān)系并不十分密切,力學(xué)始終是一門理論性很強(qiáng)的基礎(chǔ)學(xué)科;然而20世紀(jì)的力學(xué)發(fā)展則緊密地和應(yīng)用技術(shù)的進(jìn)步結(jié)合在一起,應(yīng)用力學(xué)成為力學(xué)的主干。20世紀(jì)上半葉,以L.普朗特(Prandtl)、馮·卡門、泰勒為代表的力學(xué)大師們?yōu)榘l(fā)展航空以及在第二次世界大戰(zhàn)期間為闡明火箭、原子彈爆炸原理等方面解決了一系列力學(xué)問題,產(chǎn)生了空氣動(dòng)力學(xué)、塑性力學(xué)等新的分支學(xué)科。在此期間,理論力學(xué)也有很大進(jìn)步,表現(xiàn)在理性力學(xué)、攝動(dòng)理論等方面。
創(chuàng)造一個(gè)團(tuán)結(jié)、活躍的氣氛
在這次規(guī)劃會(huì)上,鄭哲敏遵循團(tuán)結(jié)協(xié)作、實(shí)事求是、求同存異、各得其所的原則,努力為會(huì)議創(chuàng)造一個(gè)團(tuán)結(jié)、活躍的氣氛。來自各個(gè)方面的專家們各抒己見,認(rèn)真地總結(jié)歷史經(jīng)驗(yàn),結(jié)合我國建設(shè)的長期發(fā)展需要以及國際上力學(xué)發(fā)展的現(xiàn)狀和趨勢,對力學(xué)這門學(xué)科的性質(zhì)和內(nèi)容進(jìn)行了熱烈的討論。經(jīng)過反復(fù)醞釀和協(xié)商,取得了統(tǒng)一的認(rèn)識(shí):力學(xué)是眾多自然科學(xué)學(xué)科和工程技術(shù)的基礎(chǔ),既是基礎(chǔ)科學(xué),也是技術(shù)科學(xué)!∴嵳苊舴浅jP(guān)心一些薄弱環(huán)節(jié)今后的發(fā)展。早在60年代初,他已深切認(rèn)識(shí)到固體材料的力學(xué)性質(zhì)在固體力學(xué)中的基礎(chǔ)和核心的作用,而我國在這方面的研究工作卻相當(dāng)落后,嚴(yán)重影響了新材料和新工藝的發(fā)展與使用,以及對實(shí)用結(jié)構(gòu)進(jìn)行精確的力學(xué)分析。
對問題的立項(xiàng)進(jìn)行了不懈的努力
在這次會(huì)議中,他對這個(gè)問題的立項(xiàng)進(jìn)行了不懈的努力。在研究途徑方面,他強(qiáng)調(diào)金相觀測,走宏觀與微觀相結(jié)合的道路,這條道路符合當(dāng)今世界的發(fā)展潮流。流體力學(xué)中最基本的問題當(dāng)推湍流機(jī)理,過去我國只有為數(shù)很少的幾位科學(xué)家在這方面進(jìn)行著艱苦的工作,鄭哲敏深深體會(huì)到這一問題的重要性以及它的困難程度,應(yīng)該在規(guī)劃中把它放在重點(diǎn)的位置上,才能得到廣泛的支持。此外,鄭哲敏對理性力學(xué)和應(yīng)用數(shù)學(xué)的發(fā)展也十分關(guān)心,他認(rèn)為過去我國的力學(xué)工作片面強(qiáng)調(diào)應(yīng)用,忽視理論分析,更看輕了分析方法以及理論基礎(chǔ)的作用,在這次規(guī)劃中也應(yīng)該有它們的地位,才能確保力學(xué)學(xué)科的均衡發(fā)展。通過與會(huì)專家們的共同努力,終于在規(guī)劃中確定了14項(xiàng)重大課題,其中第一項(xiàng)屬于固體材料的力學(xué)性質(zhì),第二項(xiàng)則是關(guān)于湍流機(jī)理。為了支持這兩個(gè)重點(diǎn)項(xiàng)目,鄭哲敏代表力學(xué)研究所承擔(dān)了有關(guān)任務(wù),并親自籌劃建立了材料性能研究室,同時(shí)請談鎬生領(lǐng)導(dǎo)建立基礎(chǔ)力學(xué)研究室,分別展開了研究。
破壞規(guī)律環(huán)境力學(xué)等研究
?組織和指導(dǎo)海洋工程力學(xué)?材料變形和破壞規(guī)律環(huán)境力學(xué)的研究
鄭哲敏一貫遵循現(xiàn)代應(yīng)用力學(xué)學(xué)派的傳統(tǒng),以解決重大工程技術(shù)問題為己任。他主張:“力學(xué)研究所應(yīng)是以基礎(chǔ)性研究為主體的研究所,它的選題應(yīng)該密切結(jié)合國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要,應(yīng)當(dāng)高水平地、創(chuàng)造性地滿足這一需要!彼终J(rèn)為,中國科學(xué)院應(yīng)當(dāng)發(fā)揮多學(xué)科綜合性優(yōu)勢,組織協(xié)作研究,切實(shí)解決國家建設(shè)中的重大實(shí)際問題。他始終注視和關(guān)切國家建設(shè)的需要,通過出差、考察、參加學(xué)術(shù)會(huì)議等活動(dòng)尋找和醞釀研究課題。到了70年代后期,在他負(fù)責(zé)力學(xué)研究所和中國力學(xué)學(xué)會(huì)的工作以及制訂中國科學(xué)院和全國力學(xué)規(guī)劃期間,發(fā)起、組織了海洋工程力學(xué)、材料變形和破壞規(guī)律以及環(huán)境力學(xué)等項(xiàng)國民經(jīng)濟(jì)中重大的中長期的綜合性力學(xué)問題的協(xié)作研究。在80年代中取得了一批豐碩成果,并且已經(jīng)形成全國性的、穩(wěn)定的研究隊(duì)伍。
組織海洋工程力學(xué)的研究
70年代中期,我國開始開發(fā)近海采油工業(yè)。鄭哲敏注意到能源短缺嚴(yán)重影響了我國的現(xiàn)代化建設(shè),認(rèn)為力學(xué)家在這方面應(yīng)該大有可為。1977年,錢壽易向鄭哲敏提出開展海洋土力學(xué)研究的建議。不久,林同驥也提出應(yīng)組織力量研究海洋水動(dòng)力學(xué)問題。鄭哲敏認(rèn)為,力學(xué)研究所有條件把流體力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)和土力學(xué)等各方面的專業(yè)人才組織起來,發(fā)揮各自的特長,綜合地解決從大氣與海水、海浪與結(jié)構(gòu)、直到結(jié)構(gòu)與海洋土之間一系列的相互作用問題。1983年,鄭哲敏組織力學(xué)所專家到渤海和南海訪問海洋石油公司,進(jìn)行實(shí)地調(diào)查和了解,繼而組成考察團(tuán)到挪威、英國的有關(guān)部門進(jìn)行海洋工程方面的考察。經(jīng)過反復(fù)醞釀,向中國科學(xué)院提出了系統(tǒng)研究海洋工程力學(xué)的建議。第六個(gè)五年計(jì)劃期間,中國科學(xué)院和力學(xué)研究所分別對海洋工程研究做了專項(xiàng)支持,使海洋工程研究在錢壽易的領(lǐng)導(dǎo)下,聯(lián)合有關(guān)研究所,首先在海洋工程地質(zhì)考察和評價(jià)方面取得重大進(jìn)展。1987年,成立了中國科學(xué)院海洋工程科學(xué)技術(shù)研究中心,鄭哲敏擔(dān)任中心主任。另外,由林同驥牽頭,承擔(dān)了七五國家科學(xué)基金重大項(xiàng)目--“海洋工程中的力學(xué)問題”的研究。經(jīng)過1987至1991年的大力協(xié)同,在海洋石油部門的密切配合下,完成了全部研究任務(wù),有力地支持了近海石油的開發(fā)工作。目前,鄭哲敏又繼續(xù)負(fù)責(zé)中國科學(xué)院八五重大應(yīng)用項(xiàng)目“海洋工程的安全、防護(hù)及海洋環(huán)境研究”。
組織材料變形和破壞規(guī)律的研究
鄭哲敏十分重視固體材料力學(xué)性質(zhì)的研究,他認(rèn)為,隨著當(dāng)代數(shù)值計(jì)算能力的加強(qiáng),固體力學(xué)應(yīng)當(dāng)更加重視材料力學(xué)性質(zhì)的研究。早在60年代,他就領(lǐng)導(dǎo)了一個(gè)研究組開始研究材料在沖擊載荷下的變形和破壞。70年代初,他邀請陳篪到力學(xué)研究所作了斷裂力學(xué)的專題報(bào)告。以后又在1978年他所主持制訂的全國力學(xué)規(guī)劃中,把材料力學(xué)性質(zhì)的研究列為14項(xiàng)重大課題的第一項(xiàng)。并且,為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)規(guī)劃,他身體力行,規(guī)劃會(huì)一結(jié)束,即在力學(xué)研究所建立了專門從事這項(xiàng)研究的研究室,展開材料動(dòng)態(tài)力學(xué)性質(zhì)、材料的本構(gòu)和斷裂與細(xì)觀結(jié)構(gòu)之間關(guān)系等研究。接著,他又在中國科學(xué)院內(nèi),聯(lián)絡(luò)力學(xué)所、金屬所、固體物理所、腐蝕和防護(hù)所等單位,發(fā)起和組織院內(nèi)大協(xié)作,承擔(dān)了中國科學(xué)院七五重大基礎(chǔ)項(xiàng)目“材料的變形、損傷、斷裂行為的機(jī)制及其力學(xué)理論”的研究,他們圓滿地完成了任務(wù),在絕熱剪切帶、變形與斷裂的分子動(dòng)力學(xué)數(shù)值模擬,單、雙、三晶的變形與斷裂行為以及在疲勞與蠕變的交互作用機(jī)制等研究中,都作出了開創(chuàng)性的工作。
考察了加利福尼亞州的水資源
組織環(huán)境力學(xué)的研究鄭哲敏多次出差大西北,給他留下最深刻的印象是西北缺水,那里是大片黃土或戈壁灘,很少綠洲。如果接連幾天下雨,光禿的土地留不住水,經(jīng)過大水沖刷容易形成泥石流,沖毀鐵路和房屋。為此,鄭哲敏心里一直感到不安,經(jīng)常考慮如何解決這一問題。1983年,鄭哲敏在中國科學(xué)院技術(shù)學(xué)部大會(huì)上專心致志地聽取了水利和能源部門有關(guān)水資源的報(bào)告,會(huì)后又仔細(xì)閱讀了大會(huì)的文集。1984年他應(yīng)邀訪美時(shí),特地去考察了加利福尼亞州的水資源,收集并帶回有關(guān)加州水資源的分布和治理的詳細(xì)資料。之后,他兩次組織科研人員去西南和西北考察自然環(huán)境。1985年,在中國科學(xué)院院長盧嘉錫主持的所長會(huì)議上,他正式提出力學(xué)應(yīng)面向地學(xué)的觀點(diǎn)。1986年,在他為力學(xué)研究所制定的主攻方向中,把農(nóng)業(yè)、國土整治及環(huán)境科學(xué)列為其中的一項(xiàng)。并于1987年和1989年兩次邀請中國科學(xué)院內(nèi)地學(xué)界的主要研究單位和專家,舉辦環(huán)境和災(zāi)害流體力學(xué)研討會(huì)。1988年,力學(xué)研究所又成立了環(huán)境力學(xué)研究室。現(xiàn)在,我國的力學(xué)界已經(jīng)和地學(xué)界建立了協(xié)作關(guān)系,共同朝著發(fā)展環(huán)境力學(xué)的方向邁開了堅(jiān)實(shí)的步伐。
開展基礎(chǔ)研究
?組織中國科學(xué)院力學(xué)研究所?非線性連續(xù)介質(zhì)力學(xué)開放研究實(shí)驗(yàn)室?開展基礎(chǔ)研究
鄭哲敏認(rèn)為:科學(xué)院不抓基礎(chǔ)研究是站不住腳的,力學(xué)的基礎(chǔ)研究應(yīng)該成為力學(xué)研究所的一個(gè)主攻方向。
經(jīng)過他多年的醞釀和準(zhǔn)備,在中國科學(xué)院的領(lǐng)導(dǎo)和所內(nèi)外專家的支持下,1988年6月正式成立了力學(xué)研究所非線性連續(xù)介質(zhì)開放研究實(shí)驗(yàn)室,這個(gè)實(shí)驗(yàn)室的研究方向和內(nèi)容是:研究探索連續(xù)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)中的非線性效應(yīng),特別是下面幾個(gè)具有重大應(yīng)用前景的課題,即固體材料的非線性力學(xué)性質(zhì)、湍流與穩(wěn)定性、非線性波理論、分離與旋渦,以及環(huán)境與災(zāi)害力學(xué)中的若干基礎(chǔ)問題等。
實(shí)驗(yàn)室徹底實(shí)現(xiàn)開放的性質(zhì),邀請國際、國內(nèi)知名科學(xué)家擔(dān)任學(xué)術(shù)領(lǐng)導(dǎo),吸引所內(nèi)外專家,特別是年輕的博士或?qū)<襾硎夜ぷ。目前客座研究人員已占全體研究人員的80%以上,35歲以下的青年人則超過40%。
開動(dòng)和啟發(fā)創(chuàng)造性思維
鄭哲敏在組織這個(gè)實(shí)驗(yàn)室的研究工作中,刻意創(chuàng)造濃厚的學(xué)術(shù)討論的氣氛,定期組織有關(guān)開題、進(jìn)展和成果總結(jié)的學(xué)術(shù)會(huì)議,以及有計(jì)劃地組織邀請最新方向的綜合或?qū)n}學(xué)術(shù)報(bào)告。他認(rèn)為經(jīng)常召開學(xué)術(shù)會(huì)議,進(jìn)行短兵相接的討論,最能開動(dòng)和啟發(fā)創(chuàng)造性思維,很多題目和構(gòu)思是在熱烈的爭辯中形成的,他經(jīng)常參加這類活動(dòng),踴躍提問,對揭露矛盾和引導(dǎo)青年起到積極作用,他在課題審批方面注重學(xué)科上的先進(jìn)性,以及研究者的實(shí)際能力,他主張重點(diǎn)扶植已經(jīng)作出成績的青年學(xué)者,為他們創(chuàng)造更好的工作條件,選送他們出國考察和交流。
帶動(dòng)了我國科技和社會(huì)的進(jìn)步
這個(gè)實(shí)驗(yàn)室成立三年來在固體材料的力學(xué)性質(zhì)、流體的非線性現(xiàn)象和環(huán)境流體力學(xué)的基礎(chǔ)問題三方面已取得了一批可喜的成果,在國際和國內(nèi)核心刊物上發(fā)表了58篇論文。實(shí)驗(yàn)室已形成一批中年學(xué)術(shù)帶頭人,他們的工作已引起國際學(xué)術(shù)界的重視;也涌現(xiàn)了一批優(yōu)秀的青年專家,組成了優(yōu)秀人才的梯隊(duì)。
鄭哲敏認(rèn)為這個(gè)實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)有了一個(gè)良好的開端,已經(jīng)在力學(xué)發(fā)展前沿的幾個(gè)方面組織起一個(gè)有生氣的隊(duì)伍,今后發(fā)展的關(guān)鍵是貴在堅(jiān)持,保持穩(wěn)定,決不可急功近利,見異思遷,奮斗十年、幾十年,一定能在力學(xué)界躋身國際先進(jìn)行列,一定會(huì)帶動(dòng)我國的科技和社會(huì)的進(jìn)步。
簡歷
1924年10月2日 生于山東省濟(jì)南市。
1943-1947年 西南聯(lián)合大學(xué)電機(jī)工程系及機(jī)械工程系學(xué)習(xí),獲工程學(xué)學(xué)士學(xué)位。
1947-1948年 任清華大學(xué)助教。
1948-1952年 美國加利福尼亞理工學(xué)院機(jī)械工程系學(xué)習(xí),先后獲科學(xué)碩士、理學(xué)博士學(xué)位。 1952-1954年 任美國加利福尼亞理工學(xué)院機(jī)械工程系教師。
1955-1956年 任中國科學(xué)院數(shù)學(xué)研究所副研究員。
1956-1978年 任中國科學(xué)院力學(xué)研究所副研究員,彈性力學(xué)組組長,第四研究室副主任,爆炸力學(xué)研究室副主任、主任。
1978-1989年 任中國科學(xué)院力學(xué)研究所研究員、副所長、所長。
1980年- 被選為中國科學(xué)院學(xué)部委員。
1982-1990年 任中國力學(xué)學(xué)會(huì)常務(wù)副理事長,理事長,1990年任名譽(yù)理事!
1982-1986年 任力學(xué)學(xué)報(bào)主編。
1986年 兼任中國科學(xué)院海洋工程中心主任、國際理論與應(yīng)用力學(xué)聯(lián)合會(huì)理事、大會(huì)委員會(huì)委員。 1988年- 任中國科學(xué)院力學(xué)研究所非線性連續(xù)介質(zhì)力學(xué)實(shí)驗(yàn)室主任。
1993年- 被選為美國國家工程科學(xué)院外籍院士。
主要論著
1 鄭哲敏,錢學(xué)森.迅速加熱時(shí)薄壁圓柱殼應(yīng)力的相似律.Journal ofthe American Rocket Society,1952,22:144-149.
2 鄭哲敏.爆炸成形模型律.國家科委科技報(bào)告,1962.
3 鄭哲敏.水擊波入射于平板時(shí)空化的形成.國家科委科技報(bào)告,1962.
4 鄭哲敏,解伯民.關(guān)于地下爆炸計(jì)算模型的一個(gè)建議.力學(xué)研究所研究報(bào)告,1965.
5 鄭哲敏,談慶明.破甲機(jī)理的力學(xué)分析及簡化模型.科技參考資料(52研究所),1977.
6 鄭哲敏.破甲彈射流穩(wěn)定性的研究.爆炸與沖擊,1980(1).
7 鄭哲敏.從數(shù)量級和量綱分析看煤與瓦斯突出的機(jī)理.力學(xué)與生產(chǎn)建設(shè),北京:北京大學(xué)出版社,1982. 8 鄭哲敏.力學(xué)研究所關(guān)于改革的一些設(shè)想.中國科學(xué)院力學(xué)研究所年報(bào),1984.
9 Bai Yilong,Cheng Chemin,Yu Shanbing.On evolution of thermo-plastic shear band.Presented at XVI Int.Cong.of Theo.a(chǎn)nd Appl.Mech.Denmark:1984.
10 鄭哲敏等.玻璃鋼對聚能射流干擾機(jī)理的研究.中國科學(xué)院力學(xué)研究所報(bào)告,1981;Proc.Int.Symp.onIntense Dynamic Loading and Its Effects,Beijing:Science Press,1986.
11 Cheng Chemin.Mechanics of explosive welding.Proc.Int.Symp.on Intense Dynamic Loading and Its Effects,Beijing:Science Press,1986.