武際可:一段心酸的經(jīng)歷
發(fā)布時(shí)間:2020-06-06 來(lái)源: 感恩親情 點(diǎn)擊:
那是1973年秋,北京大學(xué)力學(xué)系已經(jīng)奉命遷往漢中四年了。那時(shí)雖然已經(jīng)招進(jìn)了兩屆“工農(nóng)兵”學(xué)員,但日;顒(dòng)卻是早上“天天讀”毛著,然后是勞動(dòng),有時(shí)還會(huì)有學(xué)軍“拉練”。教學(xué)雖然很難組織,但由于工農(nóng)兵學(xué)員教學(xué)所需要的知識(shí)起點(diǎn)并不高,所以總的來(lái)說(shuō),并不需要費(fèi)多少腦筋。作為知識(shí)分子的教員,主要任務(wù)仍是思想改造,接受再教育。
有一天,從北京總校傳來(lái)消息說(shuō)電力部有一項(xiàng)任務(wù),說(shuō)是在設(shè)計(jì)大型冷卻塔方面遇到了困難,要請(qǐng)力學(xué)系教員幫忙解決。由于從59年開(kāi)始我一直是在力學(xué)系教結(jié)構(gòu)力學(xué)和薄殼理論,而這項(xiàng)任務(wù)大致是和薄殼的強(qiáng)度有關(guān)的,于是系里派了我和另外一位教員到北京洽談這項(xiàng)任務(wù)。
到北京一了解,才知道這是一項(xiàng)有相當(dāng)難度的任務(wù)。原來(lái)發(fā)電廠的大型發(fā)電機(jī)需要大量的冷水去冷卻。冷卻水的需要量非常之大。比方說(shuō),每十萬(wàn)千瓦就需要每秒3立方米的水去冷卻。例如北京市用電是數(shù)百萬(wàn)千瓦,需要的水每秒是以百立方米來(lái)計(jì)。北京附近最大的河永定河,平均流量才每秒22立方米,何況有時(shí)候還會(huì)斷流。我們沒(méi)有那許多水,就需要用循環(huán)水。即把水冷卻后再使用。這就要建造相當(dāng)大的冷卻塔。具體說(shuō)建造一座百多米高、直徑也有百多米的大型薄殼結(jié)構(gòu),把冷卻電機(jī)后的熱水從大約10多米高處淋下來(lái),熱水加熱了空氣,熱空氣上升帶走了熱量,水就被冷卻了。冷卻后的水再去冷卻發(fā)電機(jī)。而這樣高大的冷卻塔最薄處厚度不超過(guò)20公分。這就要仔細(xì)分析它的受力。
恰好1969年,英國(guó)渡橋電廠的8座大型冷卻塔,在大約8級(jí)風(fēng)的情況下被刮倒了三座而造成大的停電事故。而在此之前,我國(guó)設(shè)計(jì)的冷卻塔都是小塔,大約不超過(guò)60米高。新的電廠需要更大的塔,設(shè)計(jì)人員心中沒(méi)有底,就要求北大力學(xué)系幫忙解決。
我們覺(jué)得當(dāng)時(shí)教員有多年沒(méi)有接觸過(guò)業(yè)務(wù)了,便把任務(wù)接了下來(lái)。這項(xiàng)任務(wù)內(nèi)容很多,包括風(fēng)作用在冷卻塔上的風(fēng)壓分布,這就要進(jìn)行冷卻塔模型的風(fēng)洞實(shí)驗(yàn),要加工實(shí)驗(yàn)?zāi)P,還要根據(jù)所給的實(shí)際鳳載溫度分布計(jì)算冷卻塔上的應(yīng)力與位移分布,要編制計(jì)算機(jī)通用程序來(lái)完成計(jì)算。為了驗(yàn)證所采用的力學(xué)模型和計(jì)算結(jié)果的合理性還要進(jìn)行彈性模型的應(yīng)力測(cè)量。最后還要對(duì)冷卻塔進(jìn)行抗震的校核,這又要編制分析冷卻塔在地震下動(dòng)力響應(yīng)的程序。等等。雖然任務(wù)有相當(dāng)?shù)碾y度,所需投入的人力物力也可觀。那時(shí)我們接受再教育很有成效,只向?qū)Ψ胶怂懔孙L(fēng)洞吹風(fēng)所需的電費(fèi)、模型加工費(fèi)、計(jì)算機(jī)機(jī)時(shí)費(fèi)和少量的出差費(fèi),總共要求對(duì)方投入25萬(wàn)元。而知識(shí)分子的人工費(fèi)一點(diǎn)也沒(méi)有計(jì)入。因?yàn)槟菚r(shí)領(lǐng)導(dǎo)不斷提倡共產(chǎn)主義風(fēng)格,一方有難要八方支援。再一說(shuō),在當(dāng)時(shí)知識(shí)分子的勞動(dòng)也是不值錢的,在漢中分校幾年中,大部分時(shí)間是在修護(hù)坡、種地和學(xué)軍拉練中度過(guò)的。我們當(dāng)時(shí)心里的想法是把教員們組織起來(lái)做這件事,幫助教員們重溫好幾年沒(méi)有摸的已經(jīng)荒疏了的業(yè)務(wù),又解決國(guó)家建設(shè)中的急迫問(wèn)題,總比天天做體力勞動(dòng)更有意義些。
任務(wù)接下來(lái)之后,先后組織投入了20多名教員和實(shí)驗(yàn)員進(jìn)行緊張的工作。其中風(fēng)壓的任務(wù)是由孫天風(fēng)教授領(lǐng)導(dǎo)的課題組來(lái)完成,我和王大鈞、莊業(yè)高、袁明武、曲圣年則負(fù)責(zé)薄殼應(yīng)力分析,要編兩個(gè)計(jì)算薄殼應(yīng)力的通用程序,一個(gè)靜力分析一個(gè)動(dòng)力分析。工作一開(kāi)始,困難接踵而來(lái)。就拿應(yīng)力分析來(lái)說(shuō),當(dāng)時(shí)有限元方法剛傳入中國(guó),美國(guó)人當(dāng)時(shí)用來(lái)分析冷卻塔應(yīng)力的計(jì)算機(jī)是IBM-375,它的內(nèi)存是256M,而我們當(dāng)時(shí)能夠使用的計(jì)算機(jī)是國(guó)產(chǎn)機(jī)DJS-21,內(nèi)存只有8K,運(yùn)算速度也要慢一兩個(gè)數(shù)量級(jí),而且漢中還沒(méi)有機(jī)器,只能出差到北京上機(jī)。
計(jì)算機(jī)小和物質(zhì)上的一些困難還是次要的,我們對(duì)克服這些困難是有自信的。憑著早年在北大學(xué)習(xí)所打下的厚基礎(chǔ),和我們對(duì)這項(xiàng)任務(wù)的責(zé)任心,我們硬是一個(gè)一個(gè)內(nèi)存算計(jì),能用一個(gè)決不用兩個(gè)。對(duì)程序的長(zhǎng)度也一條一條地?fù)福芤粭l的決不用兩條。而最大的困難還是來(lái)自當(dāng)時(shí)漢中分校的負(fù)責(zé)人(包括軍宣隊(duì)和工宣隊(duì)的負(fù)責(zé)人),他們隨時(shí)給你扣上這樣那樣的帽子。到北京查資料或上機(jī)了,說(shuō)你不安心三線建設(shè),甚至是破壞三線建設(shè),為了技術(shù)問(wèn)題需要加班加點(diǎn)了,說(shuō)你業(yè)務(wù)沖擊政治、搞唯生產(chǎn)力論,不一而足。為了要你安心三線建設(shè),他們?cè)?dāng)年上海交通大學(xué)向西安搬遷時(shí)的先例,凡是提出要回上海的人一律劃了右派。在這種壓力和挨批的情形下,連到北京上機(jī)經(jīng)常需要利用一年中兩周的探親假時(shí)間,我本人也是心灰意冷,想洗手不干。好在王大鈞性情比較好,他有耐心,而且在各種風(fēng)言風(fēng)語(yǔ)的條件下還能夠?qū)P墓ぷ,在他的感?dòng)下整個(gè)任務(wù)克服了各種困難,經(jīng)過(guò)一年多的努力總算完成了。到1975年,經(jīng)過(guò)反復(fù)考核的靜動(dòng)力分析程序總算都可以投入工程設(shè)計(jì)應(yīng)用了。
程序計(jì)算的精度是令人滿意的。與國(guó)外同類程序相比,他們要么漏掉固有振型,要么在某些點(diǎn)上結(jié)果是不對(duì)的。而我們的程序計(jì)算結(jié)果,曾經(jīng)與一些精確解比較,前四位有效數(shù)字完全相同。
運(yùn)用以上兩個(gè)程序我們對(duì)大量算例進(jìn)行了分析對(duì)比,從而為冷卻塔設(shè)計(jì)給出了一些新的概念:
。1)建議拋棄以往塔厚從基部開(kāi)始沿高程指數(shù)變化減小厚度的方案,改為基本上等厚的方案,僅在基部附近厚度增大而且線性過(guò)渡。這樣做,不僅對(duì)塔體應(yīng)力分布有利,而且減少了施工的復(fù)雜化.
。2)在大部分情況下,塔高不超過(guò)90米時(shí),風(fēng)載是主要的控制載荷.
。3)在能抵御風(fēng)載引起的內(nèi)力以及能經(jīng)受風(fēng)載下穩(wěn)定性考驗(yàn)的條件下,殼體的厚度應(yīng)當(dāng)盡量小,以使減小由于殼內(nèi)外壁溫差引起的溫度應(yīng)力.
接下來(lái),一個(gè)嚴(yán)重的困難是如何說(shuō)服設(shè)計(jì)人員放心地使用我們的研究結(jié)果。我們的程序雖好,但當(dāng)時(shí)一些設(shè)計(jì)人員并不理解,特別是處在負(fù)責(zé)崗位的設(shè)計(jì)人員,他們知道設(shè)計(jì)安全與否干系重大,并不接受我們的研究成果。理由是,第一,“我們?cè)瓉?lái)委托你們是要求一個(gè)冷卻塔的專用程序,而你們交來(lái)的卻是一個(gè)旋轉(zhuǎn)殼靜動(dòng)力分析的通用程序”,而對(duì)旋轉(zhuǎn)殼的一般理論他們又是不熟悉的所以不會(huì)用;
第二,我們程序分析結(jié)果配用鋼筋量比他們以往設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的配筋量要少,所以不敢用。
就在設(shè)計(jì)人員對(duì)我們的研究這種猶豫狀態(tài)下,1976年7月27日發(fā)生了唐山大地震。這次地震幫我們說(shuō)服了設(shè)計(jì)人員,取得了他們的信任。原來(lái)在唐山有一座60米高的冷卻塔,在事前我們分析過(guò),它當(dāng)時(shí)的設(shè)計(jì)可以經(jīng)受11度烈度的地震。唐山地震后發(fā)現(xiàn)它在當(dāng)?shù)?1度烈度的地震下塔筒完好無(wú)損。
這時(shí),漢中分校的負(fù)責(zé)人也開(kāi)始認(rèn)為這是一項(xiàng)成果了,在他們向人民日?qǐng)?bào)發(fā)的消息中說(shuō),這項(xiàng)成果是在“批鄧”提高了覺(jué)悟才能夠取得的。其實(shí),我們心里都明白,這完全是一片鬼話。“破壞三線建設(shè)”和“批鄧提高了覺(jué)悟”,由他們反過(guò)來(lái)正過(guò)來(lái)隨便說(shuō)。
大約從1976年之后我們的研究成果在電力部的設(shè)計(jì)人員中就逐漸建立起信譽(yù)。從山東辛店電廠第一座90米高的冷卻塔,一直到后來(lái)數(shù)百座超過(guò)100米的大塔都是依靠我們的程序做應(yīng)力分析來(lái)設(shè)計(jì)的。
1978年我們把我們的研究結(jié)果結(jié)集為一本書(shū)《旋轉(zhuǎn)殼的應(yīng)力分析》由水利電力出版社出版。書(shū)后并且把靜動(dòng)力分析的源程序也公布了。隨后為電力部辦了兩期短訓(xùn)班系統(tǒng)講解冷卻塔的載荷與應(yīng)力分析。之后我們還對(duì)冷卻塔的穩(wěn)定性分析、地基和斜支柱的應(yīng)力分析相繼進(jìn)行了研究。按理說(shuō),這些結(jié)果完全能夠滿足我國(guó)電力工業(yè)的大型冷卻塔的設(shè)計(jì)了。
不過(guò)事情的發(fā)展往往是我們這些做具體研究工作的人所難以預(yù)料的。對(duì)于改革開(kāi)放政策特別是其中的“開(kāi)放”本來(lái)就有兩種不同的理解。一種理解是吸收國(guó)外的好經(jīng)驗(yàn)和先進(jìn)技術(shù),另一種是打開(kāi)國(guó)門出去公費(fèi)旅游,或者是認(rèn)為外國(guó)的一切都比中國(guó)的好,只要是外國(guó)的即使用高價(jià)也應(yīng)當(dāng)“引進(jìn)”。而后一種往往打著前一種的旗號(hào),使人難于分辨。
果然,1984年電力部的部分設(shè)計(jì)人員向上打報(bào)告要求引進(jìn)歐洲專門從事冷卻塔設(shè)計(jì)和施工的哈蒙公司的冷卻塔分析程序。共需經(jīng)費(fèi)為360萬(wàn)美元。盡管電力部有不少設(shè)計(jì)人員反對(duì),最后還是批準(zhǔn)了。幾個(gè)人到歐洲接受幾個(gè)月的培訓(xùn)后帶回一個(gè)程序。程序還缺少理論文本。隨程序來(lái)了一位比利時(shí)培訓(xùn)專家。在與這位專家見(jiàn)面的會(huì)上我提了幾個(gè)問(wèn)題,結(jié)果令我大失所望。原來(lái)這位“專家”只會(huì)程序的操作,對(duì)其中的原理一概不知。問(wèn)他,才知道他們公司是請(qǐng)德國(guó)魯爾大學(xué)的教授幫助開(kāi)發(fā)的。魯爾大學(xué)在此以前一直和我們保持著學(xué)術(shù)交流。他們?cè)诒ず陀?jì)算力學(xué)方面的工作我們是清楚的。所以我便不再參與他們的任何活動(dòng)了。后來(lái)了解到,經(jīng)過(guò)對(duì)哈蒙公司的程序一年的消化后,他們向部里有關(guān)部門打報(bào)告說(shuō),哈蒙公司程序分析的結(jié)果和北大程序的分析結(jié)果大致一樣。其實(shí)應(yīng)當(dāng)說(shuō),北大程序能夠分析的許多冷卻塔的關(guān)鍵問(wèn)題哈蒙程序并不能分析,或者結(jié)果是錯(cuò)的。例如穩(wěn)定性、大開(kāi)口、支柱應(yīng)力、環(huán)梁應(yīng)力等等。
我退休有年了,想起當(dāng)年為了完成冷卻塔的研究,受苦、費(fèi)腦筋、挨批,都沒(méi)有氣餒和中斷。但想起在已經(jīng)有很好的研究結(jié)果的條件下,國(guó)家還花重金從國(guó)外引進(jìn)一個(gè)毫無(wú)用處的程序,不免有點(diǎn)令人心酸。這一切說(shuō)明,在一些有權(quán)的人看來(lái),我們的智慧和勞動(dòng)是可有可無(wú)的。也不免聯(lián)想到我的同班同學(xué)王選說(shuō)過(guò)的一句話:“中國(guó)的知識(shí)分子是價(jià)廉物美的!钡拇_,就拿冷卻塔的研究來(lái)說(shuō),25萬(wàn)人民幣包括程序、風(fēng)壓曲線和彈性模型的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證等等。而哈蒙的僅程序和少量施工機(jī)具是360萬(wàn)美元。不管有沒(méi)有我們的研究,他們都是會(huì)去花大錢買洋人的程序的。
“一分價(jià)錢一分貨”,價(jià)廉了,會(huì)認(rèn)為你必定是次貨。其實(shí),人的價(jià)值既然是低人一等,處于“老九”的位置,他的勞動(dòng)也是不會(huì)被尊重的。高爾基說(shuō)的好,尊重人就在于尊重他的勞動(dòng)。
若干年前,有人對(duì)我說(shuō),就你們得到的這項(xiàng)成果,要在國(guó)外,早就都是百萬(wàn)富翁了。我想,這不過(guò)是說(shuō)著玩而已。當(dāng)年和現(xiàn)在我們都從沒(méi)有通過(guò)我們的研究來(lái)發(fā)財(cái)?shù)拇蛩。我們所以那樣認(rèn)真教書(shū)和研究,是從我們的老師那里繼承來(lái)的為人師表的傳統(tǒng)行業(yè)道德。其實(shí),就是在國(guó)外,在世界各國(guó),凡是立志投身于教育事業(yè)的人,也都并不想發(fā)財(cái)。首先想的是把學(xué)生教好。
王選也說(shuō)過(guò)“價(jià)廉了,物也就不會(huì)一直美下去”。這種價(jià)廉,首先是 說(shuō)明勞動(dòng)沒(méi)有被尊重;
其次才是知識(shí)分子的勞動(dòng)不值錢,待遇過(guò)低,生活上有后顧之憂。所以也難怪有那么多的年輕人,要么下海經(jīng)商離開(kāi)教育行業(yè),要么出去走上了不歸路。
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