陶學(xué)文,力學(xué)教育家。長(zhǎng)期從事力學(xué)教學(xué)工作,主編了大量教材,為培養(yǎng)力學(xué)人才做出貢獻(xiàn)。在研究斷裂力學(xué)的工程分析方法方面取得成果。
個(gè)人經(jīng)歷
陶學(xué)文
,1930年5月30日出生于上海市一個(gè)木工作坊家庭。他先后在上海樹民中學(xué)和育英中學(xué)就讀初中和高中。初中語文教師是魯迅著作研究者唐弢和《上?!半U(xiǎn)家的樂園》的編譯者包玉珂。高中英語教師凌廷堡對(duì)學(xué)生要求嚴(yán)格,數(shù)學(xué)教師陸慶軾重視思維方法的傳授。他們的良好學(xué)風(fēng)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度對(duì)陶學(xué)文的成長(zhǎng)有重要影響,從而使他在數(shù)學(xué)、語文和英語等方面打下良好的基礎(chǔ)。1947年,他考入清華大學(xué)土木系,因受到革命思想的熏陶,于1949年加入新民主主義青年團(tuán),課外參加過中蘇友好協(xié)會(huì)舉辦的俄文學(xué)習(xí)班。
1951 年,畢業(yè)分配到沈陽東北工學(xué)院(現(xiàn)為東北大學(xué))從事教學(xué)工作,主講理論力學(xué)和材料力學(xué)等課程。1954年,晉升為講師,1958年起,任材料力學(xué)教研室主任,并主持應(yīng)用力學(xué)專業(yè)委員會(huì)工作,主講彈性力學(xué)、塑性力學(xué)和振動(dòng)力學(xué)等課程,指導(dǎo)學(xué)生閱讀文獻(xiàn)。那時(shí),聽材料力學(xué)講課的對(duì)象有來自采礦、礦井建設(shè)、礦山機(jī)械、冶金機(jī)械、金屬壓力加工、金屬物理等專業(yè)的學(xué)生和力學(xué)師資班。他在教學(xué)中能針對(duì)不同專業(yè)的需要選擇有關(guān)的教學(xué)內(nèi)容,取得了良好的教學(xué)效果。
從1972年起,他從事斷裂力學(xué)研究,取得了重要的研究成果和顯著的經(jīng)濟(jì)效益。他曾任遼寧省機(jī)械工程學(xué)會(huì)斷裂力學(xué)學(xué)組組長(zhǎng)。1982年起,擔(dān)任碩士學(xué)位研究生指導(dǎo)教師。
1986至1989年間負(fù)責(zé)完成了國(guó)家自然科學(xué)基金資助的科研項(xiàng)目“構(gòu)件彈塑性斷裂力學(xué)分析的工程方法研究”。他負(fù)責(zé)《機(jī)械工程手冊(cè)》第19篇(機(jī)械結(jié)構(gòu)強(qiáng)度)的定稿工作;參加編寫材料力學(xué)教學(xué)參考書《應(yīng)用固體力學(xué)基礎(chǔ)》;主編《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》第一卷第4篇(機(jī)械設(shè)計(jì)力學(xué)基礎(chǔ))和《工程力學(xué)手冊(cè)》第4篇(材料力學(xué))。
科研成就
注重教材建設(shè)
陶學(xué)文于1952年初開始主講材料力學(xué)。在教學(xué)過程中他參考了蘇聯(lián)M·M·費(fèi)洛寧柯-鮑羅第契(ФцлонеНкоЪородщ)主編的《材料力學(xué)教程》第1卷的俄文本,發(fā)現(xiàn)該書系統(tǒng)性強(qiáng),推理嚴(yán)密,對(duì)備課有很大幫助,于是他就把該書的主要內(nèi)容翻譯出來,作為東北工學(xué)院校內(nèi)講義使用,效果很好。后來商務(wù)印書館約他修改譯文,于1953年正式出版。后來按出版社的意見他又翻譯《材料力學(xué)教程》的下冊(cè)。
陶學(xué)文對(duì)教材翻譯工作十分認(rèn)真負(fù)責(zé),遇到疑難詞匯和用語,就查閱多種字典,反復(fù)推敲,精心核對(duì),力求表達(dá)準(zhǔn)確。他對(duì)書中的主要公式都不厭其煩地進(jìn)行核對(duì)或重新推導(dǎo),以使譯文正確無誤。
1954年,東北工學(xué)院材料力學(xué)教研室集體翻譯B·И·費(fèi)奧多謝夫(Феодосъев)的《材料力學(xué)習(xí)題選集》,陶學(xué)文為主要校訂者。為了保證翻譯質(zhì)量,有些部分他完全重譯,而且查閱了許多有關(guān)文獻(xiàn)。例如,為了譯好有關(guān)鐘表游絲的習(xí)題,特地購買了魏云昌譯的《修表須知》,做了詳細(xì)的查證。在為《機(jī)械工程手冊(cè)》中的機(jī)械結(jié)構(gòu)強(qiáng)度篇定稿時(shí),他除了對(duì)公式進(jìn)行核對(duì)或重新推導(dǎo)之外,仔細(xì)核對(duì)了重要的數(shù)值表。例如在殼體計(jì)算和彈性地基梁計(jì)算中要用到的A·H·克雷洛夫(Крылов)函數(shù)表,他通過比較相鄰幾個(gè)函數(shù)值的有限差分,發(fā)現(xiàn)某些值附近的差分值不均勻,反映該處有較大誤差。他對(duì)函數(shù)表用電子計(jì)算器編程計(jì)算,改正了原表中數(shù)十個(gè)不準(zhǔn)確處。
陶學(xué)文非常重視應(yīng)用理論知識(shí)分析和解決生產(chǎn)實(shí)際問題。當(dāng)他聽到軋鋼廠一位工人介紹經(jīng)驗(yàn),說在熱軋疊層薄板中,當(dāng)加熱爐出故障,供料間斷時(shí),軋將降溫,待恢復(fù)軋制,其時(shí)間間隔達(dá)到半小時(shí),如仍用原來的壓下量不變,則極易斷輥。必須減小壓下量,使軋輥恢復(fù)正常溫度(稱為燙輥)后,再采用正常的壓下量。后來他用傳熱學(xué)計(jì)算了軋輥的溫度變化,并由此計(jì)算熱應(yīng)力,發(fā)現(xiàn)果然在停軋20至30分鐘時(shí),應(yīng)力達(dá)到最大值。
陶學(xué)文在教學(xué)工作中特別注意根據(jù)不同專業(yè)的需要選擇有關(guān)的補(bǔ)充內(nèi)容。如針對(duì)采礦專業(yè)的巖石強(qiáng)度問題講莫爾強(qiáng)度理論;對(duì)軋鋼專業(yè)聯(lián)系薄板軋輥輥形的確定講彎曲變形計(jì)算中考慮剪切作用;對(duì)礦山機(jī)械專業(yè)聯(lián)系卷揚(yáng)機(jī)搓筒的應(yīng)力分析講彈性地基梁;對(duì)金屬物理專業(yè)講用彎曲共振法測(cè)定金屬彈性模量,用扭振法測(cè)定金屬絲和金屬箔的剪切彈性模量,以及講刃形位錯(cuò)應(yīng)力分析;對(duì)機(jī)制則有時(shí)講麻花鉆桿的穩(wěn)定問題等。
陶學(xué)文為了使讀者對(duì)材料力學(xué)基本概念有較深的認(rèn)識(shí),在他編寫的參考書中引進(jìn)了若干在傳統(tǒng)教材中不講而可能逐步為學(xué)生接受的內(nèi)容。在梁變形計(jì)算的有限差分法中他介紹了外推法,即指出從節(jié)點(diǎn)較稀疏情形的兩個(gè)結(jié)果出發(fā),用外推方法可得到精度高得多的新結(jié)果。通常教材中講靜荷載,只講緩慢加載,不講什么情形算緩慢加載。他在所編的參考書中指出,荷載升至最大值的時(shí)間遠(yuǎn)超過結(jié)構(gòu)相應(yīng)的自由振動(dòng)周期時(shí)就算緩慢加載。他編寫及主編的參考書中,對(duì)通常教科書所增補(bǔ)的內(nèi)容約有數(shù)十處。陶學(xué)文所寫的這些專題內(nèi)容曾多次為力學(xué)教師舉行過專題講座,對(duì)提高中、青年教師的教學(xué)和學(xué)術(shù)水平有重要作用。
1995年陶學(xué)文退休后,仍孜孜不倦地研究材料力學(xué)課程內(nèi)容和教學(xué)方法的改革。他精益求精的鉆研精神和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度對(duì)廣大中青年教師產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。
研究斷裂力學(xué)的工程分析方法
陶學(xué)文于1972年開始研究斷裂力學(xué)。他負(fù)責(zé)完成了沈陽水泵廠的DG400/180水泵軸的斷裂力學(xué)分析,以及本溪彩屯煤礦豎井提升裝置缺陷安全分析。他參加了斷裂力學(xué)參數(shù)JIC測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)制訂前的實(shí)驗(yàn)研究工作。
構(gòu)件裂紋要防止失穩(wěn)擴(kuò)展,這與另一個(gè)稱為撕裂模量的斷裂力學(xué)參量有關(guān)。進(jìn)行撕裂模量的實(shí)驗(yàn)研究是在試樣上串聯(lián)一個(gè)彈簧,改變彈簧的剛度,研究裂紋擴(kuò)展什么時(shí)候從穩(wěn)定擴(kuò)展轉(zhuǎn)變?yōu)槭Х€(wěn)擴(kuò)展。與構(gòu)件相串聯(lián)的彈簧能使沖擊荷載得到緩沖,是有利的一面,而彈簧儲(chǔ)存的能量釋放出來時(shí)卻可能促使裂紋失穩(wěn)擴(kuò)展,又是有害的一面,因而需要深入進(jìn)行研究。在國(guó)內(nèi),陶學(xué)文首先進(jìn)行了這方面的研究,取得了一些重要成果。
物體內(nèi)裂紋頂端受力程度用應(yīng)力強(qiáng)度因子的大小表示。應(yīng)力強(qiáng)度因子的計(jì)算有現(xiàn)成公式或曲線可查時(shí),只需幾分鐘,而在復(fù)雜情形下,要單獨(dú)研究其計(jì)算方法時(shí),可能需要數(shù)小時(shí)甚至數(shù)百小時(shí)。陶學(xué)文指導(dǎo)研究生總結(jié)當(dāng)時(shí)各種簡(jiǎn)便方法,并加以改進(jìn)而得出的截面法,可用類似于材料力學(xué)計(jì)算桿截面應(yīng)力的方法所得的參量去估算應(yīng)力強(qiáng)度因子。對(duì)機(jī)車車輛零部件來說,淺裂紋對(duì)疲勞壽命影響的規(guī)律更顯重要,而且淺裂紋擴(kuò)展速率的觀測(cè)也比較困難。陶學(xué)文等研究了車軸鋼和鑄鋼的疲勞淺裂紋擴(kuò)展規(guī)律,對(duì)生產(chǎn)實(shí)際有重要參考價(jià)值。
教育成就
陶學(xué)文以他高深的學(xué)術(shù)造詣和誨人不倦的精神培養(yǎng)了許多高質(zhì)量的研究生。在指導(dǎo)研究生學(xué)位論文工作中,通常是在閱讀文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上,與研究生一起討論選題,盡量發(fā)揮研究生的主動(dòng)性和創(chuàng)造性。在論文發(fā)表署名時(shí),他總是把研究生的名字放在前面。此外,他對(duì)中青年教師的成長(zhǎng)和提高也十分關(guān)心,無論是科研的選題還是遇到的疑難問題,他都給以熱情的幫助和耐心的指導(dǎo),對(duì)他們撰寫的論文給以精心地修改。凡有學(xué)術(shù)問題向他請(qǐng)教,不論在校內(nèi)校外,不論是否認(rèn)識(shí),陶學(xué)文都能以誠待人,認(rèn)真對(duì)待,給以幫助和指導(dǎo),因而深受大家的尊敬和愛戴。
個(gè)人榮譽(yù)
1978年,陶學(xué)文加入中國(guó)共產(chǎn)黨,同年晉升為副教授,兼任基礎(chǔ)課部主任,1983年,晉升為教授,1984年任力學(xué)部主任。1986 年他被調(diào)到大連交通大學(xué)。1986至1990年間,他任大連鐵道學(xué)院研究生部主任。1989年,獲遼寧省優(yōu)秀教師光榮稱號(hào)。1978年被選為中國(guó)力學(xué)學(xué)會(huì)第一屆理事,以后又被連選為第二、三、四屆理事。受錢令希教授委托籌建遼寧省力學(xué)學(xué)會(huì),1982年,任遼寧省力學(xué)學(xué)會(huì)第一屆常務(wù)副理事長(zhǎng),以后又被連選為第二、三屆副理事長(zhǎng)。1982年起,先后被教育部聘為工科力學(xué)教材編審委員會(huì)委員,工科力學(xué)課程教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)委員(材料力學(xué)小組)。
論著作品
費(fèi)洛寧柯-鮑羅第契MM主編。材料力學(xué)教程,陶學(xué)文譯,上海市:商務(wù)印書館(上冊(cè)1953,下冊(cè)1954),北京:高教社,上冊(cè)新版1956,下冊(cè)新版1958.
劉乃積,陶學(xué)文等.J積分值測(cè)試誤差的綜合分析。冶金標(biāo)準(zhǔn)化,1981 (7):37~44.
杜慶華,熊祝華,陶學(xué)文。應(yīng)用固體力學(xué)基礎(chǔ)(上冊(cè)).北京:高等教育出版社,1987.
陶學(xué)文,王東岱,索洪有等。撕裂模量的實(shí)驗(yàn)測(cè)定方法研究。大連交通大學(xué)學(xué)報(bào),1987,8(3):55~60.
陶學(xué)文主編。機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第1卷第4篇(機(jī)械設(shè)計(jì)力學(xué)基礎(chǔ))北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1991.
陶學(xué)文主編。工程力學(xué)手冊(cè)第4篇(材料力學(xué)).北京:高教社,1994.
參考資料 >