今日快看!航空工业计算所周天孝:脊梁

中国航空报讯:周天孝,1938年出生,曾两度荣获“陕西省劳动模范”“全国科学大会先进科技工作者”称号,是我国第一批国家级有突出贡献的中青年专家,是我国科学与工程计算领域著名专家,他的名字曾两度入选英国剑桥和美国玛斯奎世界名人录,当选为第六届、第七届全国人大代表,享受政府特殊津贴。他所从事的有限元分析等研究,达到了国际先进水平,获得了全国科技进步二等奖等荣誉,促成两个我国第一个大型通用有限元建构分析软件系统的诞生。

1970年夏,周天孝和同伴在武汉华南计算所计算直7应力强度分析,这是他第一次承担如此大的课题任务。5000多个线性方程组需要求解、分解,计算量太大,计算机的吞吐量又太小。38摄氏度的高温,武汉工人为避暑实行半日工作制,而周天孝他们则每天工作十七八个小时。长期高负荷的工作,周天孝累倒了,脑袋昏昏沉沉。梦中的世界,都是数字的世界。每一个数字是一个活脱脱的生命、是缭乱的思绪,又是方程组,又是家乡的山、水、人……突然,精神世界里响起一道隆隆的“雷声”——应用变分差分法,简化正在应用的公式。


(相关资料图)

接下来的日子,周天孝忍着暑热,读书、推导、证明……简化的公式出来了。任务完成,他瘦了十几斤。周天孝内心从此不再平静,对自己的研究方向有了计划。

最好的方法莫过于攻其一点,周天孝选择了自己的方寸之地——有限元。1971年,他读第一篇有限元论文,感叹相当陌生——一些概念、名词,过去没有听说过。成都出差,他也带着这篇论文。论文被他从陕西带到四川、从四川又带回陕西。

他在中国科学院做研究生时,华罗庚常说要曲不离口、拳不离手,数学也要天天练。他记住了这句话,硬啃了好多书,读了好多论文,写了几十万字的读书笔记。在研究交感有限元不等式的日子里,不等式苦苦地折磨了他70多个日日夜夜。

数学对于平常人是枯燥的;对于数学家却是莽莽苍苍的森林,风光旖旎,兴趣无穷,在其中披荆斩棘也会享受劳动的无穷欢乐。毫无疑问,世上一切事业,越是艰苦,成功的欢乐越是巨大。他计算、证明、推导,失败、再失败……十次失败、百次失败、千次失败。阑尾炎手术拆线的第二天,他捂着刀口,登上了去广州的火车,学术会不能不参加。

冬天,办公室冷如冰窖。晚上11点,办公室的大门便要上锁,他曾被锁过一回,最后只能从厕所跳窗户回家。生活的艰险并不能打倒他,对他产生最大震荡的是在美国参观时发生的事情。格鲁门公司是美国航天事业的一雄,由该公司资助的世界有限元学术交流会在纽约举行,周天孝作为中国代表团的一员出席了这个会议。会议中代表团接到通知——公司董事长单独会见中国代表团并设宴招待。之后,参观该公司水果保鲜、太阳能利用的技术和设备。受到如此特殊款待,大家心里别提多么高兴了。直到傍晚回到住处,大家才知道,其他国家的代表团同一天去参观了该公司的国防技术设备。受人歧视,被人戏弄。这件事在他身上产生的震撼如此巨大,他那颗中国心燃烧了。他突然激动了。“要争气,要争气……中国不能是这个样子……”

那时的他是一座压抑着的火山,地下岩浆滚滚,要为中国的富强而奋斗!于是,对有限元的研究,以更富力度的精神继续前进。

距那次出国一年之后,在沈阳的招待所里,他利用休息时间,投入有限元的研究中去。5个日夜、30余次的失败,第五天晚上,他手里提着笔,靠在被子上睡着了。数字、方程式,漫天飞舞、穿织、组合……数字、公式,移动着,移动着。恍惚间,一个方程式跳出来——多么光辉璀璨的数字。每个数字都是一轮太阳,

灼灼硕硕,光芒夺目。

“啊,成功了!”他惊醒了,屋里的灯还亮着;屋外细风瑟瑟。看看表,才凌晨1点半,他激奋地伏案推导,追寻梦中的踪迹,他成功了。1981年5月,中国机械工程学会、数学协会等单位联合举办的中、美、英有限元学术报告会在合肥举行。12名报告人,皆为年过花甲的长者。43岁的周天孝登台,他从容自在,敦厚的笑意,伴着他洪亮的声音:“我今天报告的论文题目是《混合刚度模型和对偶鞍点有限元的统一分析》……”报告结束,雷鸣般的掌声在大厅回荡,在五月的春风飘荡。中国科学院学部委员钱伟长拍着他的肩膀说:“小周,你应当多讲些,奥登教授十分赞赏你的报告。”(奥登教授是美国有限元学术界的权威)有限元领域,虽有各国科学工作者涉猎,但在理论和应用上最后突破者,却是他——航空工业计算所周天孝。有限元的天空上,升起了一颗璀璨的新星。

1982年,他将独创的混合刚度有限元付诸实践应用,开始进行应用研究的工作;1983年,他新研制的“14节点混合刚度有限元”投入飞机大型的计算。实践证明,14节点混合刚度有限元与国际上流行的20节点等参元法在精度上相同,效率比后者提高了3~4倍。该项目获1983年国家发明奖。为了进一步完善创造,他又攻关了整整4年。1985年12月底和1986年初在《中国科学》(英文版)连续发表的两篇论文囊括了混合刚度有限元全部理论。至此,他的这项创造算是真正成熟了。与成功结伴而来的,还有航空工业部标兵、陕西省劳动模范、全国人大代表、高级工程师、计算所副所长、计算所科技委员会主任、西安交通大学、西北工业大学、四川大学名誉教授……他愈加繁忙了。

但他还是他,还是那个办公桌、那间办公室。出差,他也愿意和大家挤在一起。他还是他,这种对事业的挚爱、对祖国的忠贞、对人生价值的执着追求,那充溢全身的民族情感……不正是我们中华民族的脊梁吗?

关键词: 航空工业

来源:中国航空报
编辑:GY653

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