情系斷裂力學(xué)教研相長結(jié)碩果

舒鵬

斷裂力學(xué)起源于20世紀(jì)中期，發(fā)展于20世紀(jì)后期，并且仍在不斷發(fā)展和完善。因此，它是具有前沿性和挑戰(zhàn)性的研究領(lǐng)域。

在這項(xiàng)極具挑戰(zhàn)性的研究領(lǐng)域里，柳春圖見證并親身參與了我國斷裂力學(xué)從發(fā)展起步到不斷成長的整個(gè)歷程。作為一位重要的參與者，柳春圖在斷裂力學(xué)及其工程應(yīng)用、海洋工程力學(xué)、夾層結(jié)構(gòu)等方面都有著深入的研究和探索，他多次主持重大的科研項(xiàng)目，獲得無數(shù)贊譽(yù)。

緣結(jié)斷裂力學(xué)勤耕耘

我國斷裂力學(xué)起步于20世紀(jì)70年代初，從這個(gè)時(shí)候開始，柳春圖就有幸成為這一學(xué)科的首批科研學(xué)者。當(dāng)時(shí)，對(duì)于這門新的學(xué)科，年輕的柳春圖甫一接觸，就有了繼續(xù)探索和研究的興趣，他開始著手去研究并做一些工作，并不斷學(xué)習(xí)相關(guān)理論，隨時(shí)關(guān)注國際上斷裂力學(xué)學(xué)科的發(fā)展和走向。

1972年，河南平頂山大型國有發(fā)電廠安裝了一臺(tái)中國自行生產(chǎn)的30萬千瓦的汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子，經(jīng)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)有裂紋，按國家標(biāo)準(zhǔn)不允許運(yùn)轉(zhuǎn)。在那特殊的年代，轉(zhuǎn)子能否運(yùn)轉(zhuǎn)上升到了政治高度。柳春圖憑著“初生牛犢不怕虎”氣概攬下了這個(gè)活，團(tuán)結(jié)課題組全體成員努力工作，獲得了可以監(jiān)控運(yùn)行的結(jié)論。

柳春圖還負(fù)責(zé)承擔(dān)了航空工業(yè)部某部門委托的某型飛機(jī)國內(nèi)首次在主要受力結(jié)構(gòu)部件采用夾層結(jié)構(gòu)的研究任務(wù)。地面結(jié)構(gòu)試驗(yàn)表明，夾層結(jié)構(gòu)應(yīng)用于飛機(jī)的主要受力結(jié)構(gòu)部件是優(yōu)越的、可行的。

再接再厲勇攀登

在這個(gè)領(lǐng)域不斷積淀成長的柳春圖，眼界和思維越來越開闊。他定性定量論證了經(jīng)典理論應(yīng)用于板殼斷裂分析的重大理論缺陷，獲得考慮剪切變形理論板、球殼、圓柱殼Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型裂紋尖端局部解，這就給出了解決各種結(jié)構(gòu)斷裂問題的理論基礎(chǔ)。這些研究在國際上都是首次得到，并獲得實(shí)驗(yàn)證明。

在分析和計(jì)算方法的研究，柳春圖提出了一個(gè)具體斷裂力學(xué)特點(diǎn)的計(jì)算方法——局部整體法。他指出，這與已有計(jì)算結(jié)果比較該方法體現(xiàn)出顯著的優(yōu)越性，如表面裂紋問題；局部整體法的結(jié)果與光彈試驗(yàn)結(jié)果符合良好；與國際上公認(rèn)的Newman有限元結(jié)果精確度相當(dāng)，而計(jì)算自由度數(shù)僅為其1/10；在國際上首次給出有限尺寸板殼Ⅱ、Ⅲ復(fù)合型的分析結(jié)果。由于上述成績，柳春圖受到第七屆國際斷裂會(huì)議的大會(huì)邀請(qǐng)并作了報(bào)告。

柳春圖還主持了十幾項(xiàng)較大海洋工程研究項(xiàng)目，其中突出的是中國海洋石油總公司“八五”攻關(guān)，“潿11-4導(dǎo)管架平臺(tái)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度全尺度原位監(jiān)測(cè)”研究項(xiàng)目。這是國內(nèi)首次進(jìn)行的大規(guī)模原位綜合監(jiān)測(cè)，是一個(gè)技術(shù)難度較大、組織協(xié)調(diào)復(fù)雜的系統(tǒng)工程。這個(gè)項(xiàng)目被鑒定為總體研究水平達(dá)到了國際先進(jìn)水平。在監(jiān)測(cè)的范圍和規(guī)模上優(yōu)于國際上同類工作，獲得1998年中國科學(xué)院科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)，1999年國家科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)。

由于多年奮斗在科研第一線，柳春圖獲得了許多經(jīng)過實(shí)踐檢驗(yàn)的科研結(jié)論。經(jīng)過地面結(jié)構(gòu)的試驗(yàn)，柳春圖得到了夾層結(jié)構(gòu)應(yīng)用于飛機(jī)的主要受力結(jié)構(gòu)部件是優(yōu)越的、可行的結(jié)論。并發(fā)表專著《夾層板殼的變形、振動(dòng)和穩(wěn)定性》，這是國際上發(fā)表在此領(lǐng)域的第一部專著，獲1978年全國科學(xué)大會(huì)重大成果獎(jiǎng)。由于柳春圖在斷裂力學(xué)領(lǐng)域的聲望和取得的成績，他干1974年組織和主持了全國首屆斷裂力學(xué)會(huì)議，以后多次主持?jǐn)嗔褧?huì)議、組織斷裂講座等，為促進(jìn)了我國斷裂力學(xué)及工程應(yīng)用的發(fā)展作出了重大貢獻(xiàn)。