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学为人师,行为世范 ——怀念叶天麒教授
发布时间:2021-09-09 10:00:31 作者:郑锡涛 叶卡 来源:航空学院

西工大新闻网9月9日电郑锡涛 叶卡)每到丹桂飘香的季节,漫步阳光下的校园,迎接学生们的一张张笑脸,接受学生们的一声声祝福,就会格外感恩我的导师叶天麒教授。每年教师节前夕,学生们都会给叶老师送去祝福,可是今年我只能寄语天上的白云,送上我的祝福。

愿夏去花不落,愿秋来风不燥;更愿岁月不老,你我都好。

脑海中浮现着与先生的点点滴滴……

叶天麒教授

 

毕生耕耘不辍,航空报国情深

叶天麒先生是航空学院资深教授,治学严谨,学识渊博,毕生从事计算力学与航空结构强度的教学、科研和学术领导工作,造诣深厚。他的学术思想、科研成果、著作论述对国内航空界与力学界均有重大影响,并且在长达半个世纪的教学工作中培养出几代高级科学技术人才,为中国航空、航天事业建设作出了重大贡献。

叶天麒1933年出身于浙江金华的一个书香门第,从小聪慧好学,受家庭影响,熟读诗书。但童年饱受战乱影响,为躲避日军轰炸常随家人在浙沪逃难,这段经历在他幼小的心灵里刻下深深的烙印。耄耋之年的叶先生每当回忆起那段经历,都感慨万千,并时常告诫学生们一个国家和民族自强独立是何等重要!

青年时期的叶天麒

 

新中国成立后,1951年从浙江金华中学毕业的叶天麒,毅然报考了华东航空学院飞机系,立志航空报国。并于1955年7月大学毕业后留校担任助教。1956年10月随华航西迁,来到西安,参与西北工业大学飞机系的组建工作,直至1960年1月一直担任飞机系实验室主任。

1960年2月,叶天麒以优异的成绩通过留苏预备班考试,公派赴苏联莫斯科航空学院攻读飞行器结构力学与强度专业,并于1963年6月获得苏联技术科学副博士学位。1960年翻译出版了俄文专著《飞机开口壳体计算》(国防工业出版社)。1962年在苏联《航空技术》上发表研究论文“非定常飞行状态下考虑热辐射的结构非定常温度场计算”。1963年7月回国后在西北工业大学飞机系任教直至退休,毕生从事飞机结构强度、计算力学的教学与科研工作。

 

在苏联留学时的叶天麒

上世纪中期,由于航空事业的快速发展,对飞机结构设计提出了越来越高的要求,即重量轻、强度高、刚度好,设计人员不得不进行精确的设计和计算。正是在这一背景下,有限元分析的方法逐渐的发展起来。1956年,M.J.Turner(波音公司工程师),R.W.Clough(土木工程教授),H.C.Martin(航空工程教授)及L.J.Topp(波音公司工程师)等四位共同在航空科技期刊上发表一篇名为《Stiffness and Deflection Analysis of Complex Structures》的论文,采用有限元技术计算飞机机翼强度,文中把这种解法称为刚性法,一般认为这是工程学界上有限元法的开端。

我国老一辈的计算科学家和力学工作者为有限元方法的初期发展做出了许多贡献,其中比较著名的有:陈百屏(结构矩阵方法),钱令希(余能原理),钱伟长(广义变分原理),胡海昌(广义变分原理),冯康(有限单元法理论)。

从那时起,叶天麒就开展有限元方法的基础理论的研究,在教学的同时仍然坚持“埋头做学问”,课余时间经常要去图书馆翻阅大量文献,编写讲义。他广博精深的学识和对计算力学与航空科学技术发展的远见卓识,就是这样几十年如一日,在坚韧不拔的工作、学习中积累起来的。

20世纪70年代,国内高校及航空工业研究院所自主研发有限元软件,叶天麒经常受邀去航空623所、603所、631所等单位为科技人员讲授有限元的理论和方法,帮助623所的科技人员开发研制了拥有自主产权的航空结构分析系统系列软件。该系列软件在上世纪70年代末到80年代分别获得科工委科技进步一等奖、国家科技进步二等奖、国家科技进步一等奖。多年后,在叶老师的书房,还摆放着自己上世纪70年代编写的油印讲义,每当回忆起这段经历,叶老师总是感觉十分欣慰和自豪。

改革开放后,国家陆续选派了各单位的优秀人才,赴欧洲、美国等知名高校留学访问。叶天麒于1979年11月至1982年5月在美国亚利桑那大学任副研究员,与美国著名有限元专家R.H. Gallagher教授合作,继续计算力学的相关研究,分别在Journal of Applied Mechanics和International Journal of Fracture上两人联名发表研究论文“Instability Analysis of Pressure-Loaded Thin Arches of Arbitrary Shape”与“A singular finite element for analysis of plate bending problem in fracture mechanics”。

叶天麒与R.H. Gallagher教授夫妇

 

1982年6月至1994年10月,叶天麒教授担任西工大研究生院常务副院长,有效推进了研究生培养和学科建设工作。在他退休多年后的一次聊天中,叶老师回忆道,为了增加学校的研究生招生指标,他曾多次奔赴北京与主管部门领导汇报沟通,最终获得批准。这让学生对原本惜字如金的导师有了更深一层的了解,更加敬佩他的敬业精神。

1995年,在叶天麒积极努力下,创建了美国航空航天学会(AIAA)西北工业大学学生分会,分会会员由在校研究生和本科生组成。这也是AIAA学会在海外创建的第一个学生分会,为我校师生的国际合作开辟了一条新途径。叶天麒教授担任第一任教员顾问,1999年起由杨智春教授担任教员顾问。

AIAA学会西北工业大学学生分会1995年成立

 

1996年叶天麒与周天孝共同主编专著《航空结构有限元分析指南》,由航空工业出版社。该书成为西工大等高校的研究生指定参考文献。

多年来,叶天麒教授积极推进飞机结构强度技术的发展,将自己的研究成果应用于多项飞机型号的研制,多次作为专家受邀参与航空工业部五年规划的制定工作,为中国航空事业的发展献言献策,呕心沥血。将毕生所学奉献给教育事业和航空事业,是这位为祖国航空事业奋斗了半个多世纪的老教育家和科学家眼中的幸福。

叶天麒主持航空部飞机结构与强度技术“八五”预研规划论证会

 

改革开放之后,叶天麒教授多次受邀参与国内外的学术交流会议,与国内外资深学者一起探讨航空结构强度和计算力学等领域的专业技术,共同推进行业发展。在纪念清华大学教授、著名力学家杜庆华教授《杜庆华先生百年诞辰纪念文集》里看到一张珍贵的照片,记录着老一辈科技工作者的难忘瞬间。

1996年国际“人环境技术航空”学术会议

1993年第五届中日边界元研讨会

该图摘自《杜庆华先生百年诞辰纪念文集》

 

叶天麒教授历任国务院学位委员会第三届学科评议组(力学学科)成员;国家自然科学基金委员会第六、第七届学科评议组(力学学科)成员;中国航空学会第四、第五届常务理事兼结构设计及强度专业委员会主任委员;中国航空学会第六届理事会聘任为名誉理事;航空学报第三届至第五届常务编委;国际航空科学学会(ICAS)学术委员会(PROGRAMME COMMITTEE)委员(1992-2002)。美国航空航天学会(AIAA)高级会员(Senior Member),国际计算力学学会(IACM)创始会员(Charter Member);陕西省第一届学位委员会委员。


德行师表育才,桃李芬芳天下

“教师是人类灵魂的工程师,是人类文明的传承者,承载着传播知识、传播思想、传播真理,塑造灵魂、塑造生命、塑造新人的时代重任。”叶天麒教授就是这样的好老师,德行师表,桃李满园。

叶天麒教授一生治学严谨,儒雅谦和,淡泊名利,潜心育人,在学业和生活上关爱着每一位青年教师和学生的成长。他主讲《飞机结构力学》、《飞机强度计算》、《有限元法》、《有限元法数学基础》、《连续介质力学》、《边界元法》等多门专业课程。在学术上,他是出了名的严谨派,从培养方案到论文选题,都凝聚着叶老师的心血,学生提交的研究报告或论文中每一个公式他都要仔细推导,事必躬亲,每一个错别字、标点符号都要认真修改。

字斟句酌细推敲,拈精撮要费咀嚼。半亩方塘长流水,呕心沥血育新苗。

 叶天麒教授指导研究生

 

叶天麒教授经常鼓励青年教师和学生在科学研究中要敢于创新、勇攀科学高峰。在他的指导下,青年学生不断提出新思路、新方法、新技术,研究领域涉及超高速飞行器结构的温度场和热应力;薄壁开口曲杆的稳定性理论和试验;板壳等薄壁结构的非线性理论和非保守问题的数值分析;最早用边界元法分析薄壁大变形非线性问题;有限元法和边界元法中的自适应方法、并行算法;飞机复合材料结构的低速撞击损伤;复合材料/金属混合结构分析等等,有效地拓展计算力学和有限元适用范围。

在上世纪八十、九十年代,叶天麒教授和指导的研究生们先后提出了用边界元法分析弹性板有限挠度的方法;建立了厚板的三维边界元分析方法;建立了任意分布横向载荷下圆板混合边值问题的一种解析方法;发展了结构消元法在结构动力系统奇异控制中的应用,神经网络计算及其在薄板弯曲分析中的应用。

利用边界元-有限元耦合方法分析了流-固耦合振动问题。利用非连续元离散边界积分方程,有效地解决了“角点效应”问题对影响非连续元精度和分析效率的几个问题;以二维位势问题边界元分析为例,给出了利用线性非连续边界元离散边界积分方程时系数矩阵积分计算的精确表达式。

还建立了薄板弯曲问题的P型杂交解析有限元方法,通过增加单元插值多项式的阶数p来提高精度。

提出了一种在多处理机系统上进行有限元并行分布计算的方式及称之为∑通讯的通讯方法,对实现有限元并行分布计算的若干重要问题进行了研究。

提出了一种接触-冲击分析的增量有限元算法,给出了接触-冲击问题的接触条件。在有限元公式中,用矩阵分块技术将未知自由度凝聚到接触边界上,以减少计算工作量。

提出了三维编织复合材料的细观建模方法,为多尺度复合材料力学性能计算提供了一条有效途径。

新竹高于旧竹枝,全凭老干为扶持。

为人师者,皆具牺牲精神,故此桃李满园,盛名誉外。叶天麒教授对学生关爱有加,弟子感慨:“老师对我们的爱,就像父亲一样!”他曾语重心长地告诫学生们:无论是学术还是工程上,再复杂的事物都是简单事物的排列组合,人生任重道远,如同跑马拉松,最后一公里是最艰难的,所以想成就事业,需要有坚强的意志和坚韧不拔的毅力。他以崇高的师德风范影响了一代代学子,培养出16名硕士、18名博士、3名博士后。在他所培养的学生、研究生和青年教师中,有许多已经担负着国家有关部门的重要技术领导职务,有的已是高等院校有关学科的博士生导师或航空领域的著名专家,有多人获得国家级人才称号。

 

最美夕阳红,温馨且从容

莫道桑榆晚,为霞尚满天。

叶天麒教授于1998年底光荣退休。一向热爱生活的叶天麒先生,以别样的精彩,享受着退休生活。

他十分喜欢摄影,经常背着单反相机,徒步在大街小巷抓拍美好的瞬间。千年古都,锦绣江南,都留下过他的足迹。与光圈为伴,阅览大江南北四季,秒留风姿绰约的壮美河山。每次拍出满意的作品,他都会发给学生们一起欣赏。

记得2016年1月的一天,漫天大雪,校园里处处银装素裹。在大雪纷飞中,正在打雪仗的同学们看到一位老者在雪地里拍摄,走近才认出是叶老师。同学们欢呼雀跃着围在老人家身边,合影留念,记录下这欢乐的时刻。

与光圈为伴

校园中偶遇拍摄雪景的叶老师

 

他也爱好古典音乐,具有很高的文学修养,通晓俄文、英文,80岁高龄还可以用俄文背诵普希金的诗词。每次去家里看望叶老师,他都会与学生们一起分享他收藏的黑胶唱片,在古典音乐中品茗聊天,房间里回荡着欢声笑语。有一次,他从书架上取出一本莎士比亚诗选,凭着童年时的“童子功”,声情并茂地背诵起来,让在场的学生们无比钦佩。

他还是位美食家,擅长烹饪,尤其是浙菜、苏菜,更是得心应手。每次他的研究生聚会,必不可少的节目就是会回忆起自己当年在学生时代,去叶老师家吃过的他亲自下厨烹饪的美食。

叶老师和师母伉俪情深,琴瑟调和,共同走过了半个多世纪的人生旅程。他们为晚辈们树立了爱情和婚姻的榜样,为整个家庭创造了美好和谐,充满爱心的氛围,让晚辈们一生受益无穷。

他与时俱进,一直保持终身学习的心态。在耄耋之年还学会用微信,会用手机上淘宝、编辑视频,并时常在学生群里分享他制作的精美小视频。用他女儿的话说,他是一位既帅又酷的老人。

他一生为人低调,心地善良,从不愿意给别人添麻烦。即使在他生病住院期间,也没有主动告诉学生们,直至生命终点。这也成了许多弟子心中抹不去的痛。

退休后的叶天麒教授与学生们

饮其流者怀其源,学其成时念吾师。

叶先生他们那一代人虽历经磨难,但也很豪迈:觉悟高、心胸宽、责任重、贡献大!历史不会忘记他们。

纸短情长,师恩难忘!

 

附录:叶天麒教授(1933.11.22-2021.5.26)简介

叶天麒,男,汉族,浙江金华人,中国共产党党员,西北工业大学航空学院资深教授,固体力学学科博士生导师,计算力学和航空结构强度著名专家。1933年11月22日出生于浙江金华。1951年毕业于浙江金华中学,1951年9月至1955年7月在华东航空学院飞机系学习;1955年8月至1956年9月在华东航空学院飞机系任助教;1956年10月至1960年1月在西北工业大学飞机系任实验室主任;1960年2月至1963年6月在苏联莫斯科航空学院读研究生,并获得苏联技术科学副博士学位;1963年7月至1979年10月在西工大飞机系任讲师、第一研究室副主任;1979年10月晋升为副教授;1979年11月至1982年5月在美国亚利桑那大学任副研究员;1982年6月至1994年10月在西工大研究生院任常务副院长;1986年5月晋升为教授、博士生导师。曾任国务院学位委员会第三届学科评议组力学组成员;国家自然科学基金委员会第六、第七届学科评议组(力学)成员;中国航空学会第四、第五届常务理事兼结构设计及强度专业委员会主任委员;中国航空学会第六届理事会聘任为名誉理事;航空学报第三届至第六届常务编委;国际航空科学学会(ICAS)学术委员会委员(1992-2002);美国航空航天学会(AIAA)高级会员(Senior Member);国际计算力学学会(IACM)创始会员(Charter Member);美国亚利桑那大学副研究员(1980年末至1983年初);浙江工学院兼职教授;陕西省第一届学位委员会委员;1995年创建AIAA西北工业大学学生分会。1998年12月光荣退休。2021年5月26日因病去世,享年88岁。

叶天麒教授热爱党、忠诚党的教育事业,在几十年的工作中勤勤恳恳,兢兢业业,具有深厚的基础理论和高深的学术造诣。执教严谨,教学经验丰富,曾为本科生和研究生讲授《飞机结构力学》、《飞机强度计算》、《有限元法》、《有限元法数学基础》、《连续介质力学》、《边界元法》等多门专业课程,先后指导硕士16人,博士18人,博士后3人。荣获航空航天部“有突出贡献的留学人员”称号,1985年获陕西省高校科学研究二等奖。主要从事飞行器结构强度,计算固体力学的研究、应用和教学工作。主要领域有:超高速飞行器结构的温度场和热应力;板壳等薄壁结构的非线性理论和非保守问题的数值分析;有限元法和边界元法中的自适应方法、并行算法;飞机复合材料结构的低速撞击损伤;复合材料/金属混合结构分析等。专著译著三本,其中包括主编《航空结构有限元分析指南》(航空工业出版社,1996年12月出版)。在国内外学术期刊和学术会议发表论文70余篇,其中包括国外期刊:苏联期刊《航空技术》;美国期刊《ASME应用力学学报》(Transactions of the ASME, Journal of Applied Mechanics);《国际断裂力学学报》(International Journal of Fracture);国际学报《软件工程进展》(Advances in Engineering Software);《国际学报工程中的数值方法》(International Journal for Numerical Methods in Engineering);国际学报《应用数学模拟》(Applied Mathematical Modelling);国际学报《边界元工程分析》(Engineering Analysis with Boundary Elements);以及国内期刊:《航空学报》、《力学学报》、《固体力学学报》等。

(审稿:宣建林)

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