陶學文

陶學文,1930年5月30日生,力學教育家。長期從事力學教學工作,主編了大量教材,為培養力學人才做出貢獻。在研究斷裂力學的工程分析方法方面取得成果。

基本信息

個人經歷

陶學文陶學文

陶學文,1930年5月30日出生於上海市一個木工作坊家庭。他先後在上海樹民中學和育英中學就讀國中和高中。國中語文教師是魯迅著作研究者唐弢和《上海——冒險家的樂園》的編譯者包玉珂。高中英語教師凌廷堡對學生要求嚴格,數學教師陸慶軾重視思維方法的傳授。他們的良好學風和嚴謹的治學態度對陶學文的成長有重要影響,從而使他在數學、語文和英語等方面打下良好的基礎。

1947年,他考入清華大學土木系,因受到革命思想的薰陶,於1949年加入新民主主義青年團,課外參加過中蘇友好協會舉辦的俄文學習班。

1951 年,畢業分配到瀋陽東北工學院(現為東北大學)從事教學工作,主講理論力學和材料力學等課程。1954年,晉升為講師,1958年起,任材料力學教研室主任,並主持套用力學專業委員會工作,主講彈性力學、塑性力學和振動力學等課程,指導學生閱讀文獻。那時,聽材料力學講課的對象有來自採礦、礦井建設、礦山機械、冶金機械、金屬壓力加工、金屬物理等專業的學生和力學師資班。他在教學中能針對不同專業的需要選擇有關的教學內容,取得了良好的教學效果。

從1972年起,他從事斷裂力學研究,取得了重要的研究成果和顯著的經濟效益。他曾任遼寧省機械工程學會斷裂力學學組組長。1982年起,擔任碩士學位研究生指導教師。

1986至1989年間負責完成了國家自然科學基金資助的科研項目“構件彈塑性斷裂力學分析的工程方法研究”。他負責《機械工程手冊》第19篇(機械結構強度)的定稿工作;參加編寫材料力學教學參考書《套用固體力學基礎》;主編《機械設計手冊》第一卷第4篇(機械設計力學基礎)和《工程力學手冊》第4篇(材料力學)。

主要成就

注重教材建設

陶學文於1952年初開始主講材料力學。在教學過程中他參考了前蘇聯M·M·費洛寧柯-鮑羅第契(ФцлонеНкоЪородщ)主編的《材料力學教程》第1卷的俄文本,發現該書系統性強,推理嚴密,對備課有很大幫助,於是他就把該書的主要內容翻譯出來,作為東北工學院校內講義使用,效果很好。後來商務印書館約他修改譯文,於1953年正式出版。後來按出版社的意見他又翻譯《材料力學教程》的下冊。

陶學文對教材翻譯工作十分認真負責,遇到疑難辭彙和用語,就查閱多種字典,反覆推敲,精心核對,力求表達準確。他對書中的主要公式都不厭其煩地進行核對或重新推導,以使譯文正確無誤。

1954年,東北工學院材料力學教研室集體翻譯B·И·費奧多謝夫(Феодосъев)的《材料力學習題選集》,陶學文為主要校訂者。為了保證翻譯質量,有些部分他完全重譯,而且查閱了許多有關文獻。例如,為了譯好有關鐘錶遊絲的習題,特地購買了魏雲昌譯的《修表須知》,做了詳細的查證。在為《機械工程手冊》中的機械結構強度篇定稿時,他除了對公式進行核對或重新推導之外,仔細核對了重要的數值表。例如在殼體計算和彈性地基梁計算中要用到的A·H·克雷洛夫(Крылов)函式表,他通過比較相鄰幾個函式值的有限差分,發現某些值附近的差分值不均勻,反映該處有較大誤差。他對函式表用電子計算器編程計算,改正了原表中數十個不準確處。

陶學文非常重視套用理論知識分析和解決生產實際問題。當他聽到軋鋼廠一位工人介紹經驗,說在熱軋疊層薄板中,當加熱爐出故障,供料間斷時,軋輥將降溫,待恢復軋制,其時間間隔達到半小時,如仍用原來的壓下量不變,則極易斷輥。必須減小壓下量,使軋輥恢復正常溫度(稱為燙輥)後,再採用正常的壓下量。後來他用傳熱學計算了軋輥的溫度變化,並由此計算熱應力,發現果然在停軋20至30分鐘時,應力達到最大值。

陶學文在教學工作中特別注意根據不同專業的需要選擇有關的補充內容。如針對採礦專業的岩石強度問題講莫爾強度理論;對軋鋼專業聯繫薄板軋輥輥形的確定講彎曲變形計算中考慮剪下作用;對礦山機械專業聯繫卷揚機搓筒的應力分析講彈性地基梁;對金屬物理專業講用彎曲共振法測定金屬彈性模量,用扭振法測定金屬絲和金屬箔的剪下彈性模量,以及講刃形位錯應力分析;對機制則有時講麻花鑽桿的穩定問題等。

陶學文為了使讀者對材料力學基本概念有較深的認識,在他編寫的參考書中引進了若干在傳統教材中不講而可能逐步為學生接受的內容。在梁變形計算的有限差分法中他介紹了外推法,即指出從節點較稀疏情形的兩個結果出發,用外推方法可得到精度高得多的新結果。通常教材中講靜荷載,只講緩慢載入,不講什麼情形算緩慢載入。他在所編的參考書中指出,荷載升至最大值的時間遠超過結構相應的自由振動周期時就算緩慢載入。他編寫及主編的參考書中,對通常教科書所增補的內容約有數十處。陶學文所寫的這些專題內容曾多次為力學教師舉行過專題講座,對提高中、青年教師的教學和學術水平有重要作用。

1995年陶學文退休後,仍孜孜不倦地研究材料力學課程內容和教學方法的改革。他精益求精的鑽研精神和嚴謹的治學態度對廣大中青年教師產生了深遠的影響。

研究斷裂力學的工程分析方法

陶學文於1972年開始研究斷裂力學。他負責完成了瀋陽水泵廠的DG400/180水泵軸的斷裂力學分析,以及本溪彩屯煤礦豎井提升裝置缺陷安全分析。他參加了斷裂力學參數JIC測試標準制訂前的實驗研究工作。

構件裂紋要防止失穩擴展,這與另一個稱為撕裂模量的斷裂力學參量有關。進行撕裂模量的實驗研究是在試樣上串聯一個彈簧,改變彈簧的剛度,研究裂紋擴展什麼時候從穩定擴展轉變為失穩擴展。與構件相串聯的彈簧能使衝擊荷載得到緩衝,是有利的一面,而彈簧儲存的能量釋放出來時卻可能促使裂紋失穩擴展,又是有害的一面,因而需要深入進行研究。在國內,陶學文首先進行了這方面的研究,取得了一些重要成果。

物體內裂紋頂端受力程度用應力強度因子的大小表示。應力強度因子的計算有現成公式或曲線可查時,只需幾分鐘,而在複雜情形下,要單獨研究其計算方法時,可能需要數小時甚至數百小時。陶學文指導研究生總結當時各種簡便方法,並加以改進而得出的截面法,可用類似於材料力學計算桿截面應力的方法所得的參量去估算應力強度因子。對機車車輛零部件來說,淺裂紋對疲勞壽命影響的規律更顯重要,而且淺裂紋擴展速率的觀測也比較困難。陶學文等研究了車軸鋼和鑄鋼的疲勞淺裂紋擴展規律,對生產實際有重要參考價值。

教育成就

陶學文以他高深的學術造詣和誨人不倦的精神培養了許多高質量的研究生。在指導研究生學位論文工作中,通常是在閱讀文獻的基礎上,與研究生一起討論選題,儘量發揮研究生的主動性和創造性。在論文發表署名時,他總是把研究生的名字放在前面。此外,他對中青年教師的成長和提高也十分關心,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,對他們撰寫的論文給以精心地修改。凡有學術問題向他請教,不論在校內校外,不論是否認識,陶學文都能以誠待人,認真對待,給以幫助和指導,因而深受大家的尊敬和愛戴。

個人榮譽

1978年,陶學文加入中國共產黨,同年晉升為副教授,兼任基礎課部主任,1983年,晉升為教授,1984年任力學部主任。1986 年他被調到大連鐵道學院。1986至1990年間,他任大連鐵道學院研究生部主任。1989年,獲遼寧省優秀教師光榮稱號。1978年被選為中國力學學會第一屆理事,以後又被連選為第二、三、四屆理事。受錢令希教授委託籌建遼寧省力學學會,1982年,任遼寧省力學學會第一屆常務副理事長,以後又被連選為第二、三屆副理事長。1982年起,先後被教育部聘為工科力學教材編審委員會委員,工科力學課程教學指導委員會委員(材料力學小組)。

論著作品

費洛寧柯-鮑羅第契MM主編.材料力學教程,陶學文譯,上海:商務印書館(上冊1953,下冊1954),北京:高等教育出版社,上冊新版1956,下冊新版1958.

劉迺積,陶學文等.J積分值測試誤差的綜合分析.冶金標準化,1981 (7):37~44.

杜慶華,熊祝華,陶學文.套用固體力學基礎(上冊).北京:高等教育出版社,1987.

陶學文,王東岱,索洪有等.撕裂模量的實驗測定方法研究.大連鐵道學院學報,1987,8(3):55~60.

陶學文主編.機械設計手冊第1卷第4篇(機械設計力學基礎)北京:機械工業出版社,1991.

陶學文主編.工程力學手冊第4篇(材料力學).北京:高等教育出版社,1994.

相關詞條

相關搜尋

熱門詞條

聯絡我們