倡導(dǎo)推廣輕型薄殼結(jié)構(gòu)的著名教育家與力學(xué)家——張維
黃克智 任文敏
張維，著名教育家、力學(xué)家。在環(huán)殼的理論與工程應(yīng)用方面，進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，取得了重要成果，是推廣輕型薄殼結(jié)構(gòu)和普及殼體理論的倡導(dǎo)者之一。
長(zhǎng)期從事工程力學(xué)的教學(xué)，對(duì)發(fā)展工程教育有重要的建樹(shù)。在教育思想方面，強(qiáng)調(diào)力學(xué)來(lái)自工程，為工程服務(wù)，提倡發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性。培育了幾代力學(xué)與工程技術(shù)人才。在力學(xué)與工程師教育、組織制訂力學(xué)發(fā)展規(guī)劃、推動(dòng)國(guó)際科技文化交流方面均作出了貢獻(xiàn)。
張維，１９１３年５月２２日出生于北京市一個(gè)稅務(wù)職員家庭。父親張壎是舊京師譯學(xué)館的學(xué)員，清末民國(guó)初年供職河南安陽(yáng)縣稅務(wù)局，并兼任家庭教師。張維出生后２年，其父便溘然長(zhǎng)逝，僅靠父親的積蓄及兄長(zhǎng)的工資維持生活，家境清寒。他５歲入北京師范大學(xué)附屬小學(xué)，１１歲考入北師大附中，１５歲轉(zhuǎn)考至天津北洋大學(xué)預(yù)科。１６歲考入唐山交通大學(xué)土木工程系。張維醉心于數(shù)學(xué)與物理學(xué)，而數(shù)學(xué)尤為突出。大學(xué)期間學(xué)業(yè)卓爾不群，在２０歲（１９３３年）弱冠之際，便以?xún)?yōu)異成績(jī)畢業(yè)于唐山交通大學(xué)土木工程系（主修結(jié)構(gòu)工程），獲工學(xué)士學(xué)位。
大學(xué)畢業(yè)后，張維被分配到當(dāng)時(shí)仍在向西延伸的、貫通東西的鐵路大動(dòng)脈隴海鐵路實(shí)習(xí)，輾轉(zhuǎn)于潼關(guān)至西安的潼西段工地，在華陰、壩橋協(xié)理鐵路施工。工作未及經(jīng)年，便應(yīng)母校之召，于１９３４年４月回到唐山交通大學(xué)，任結(jié)構(gòu)力學(xué)與結(jié)構(gòu)工程助教。在這期間，他開(kāi)始與力學(xué)結(jié)下不解之緣。１９３３至１９３４年，美國(guó)公布了新版的鐵路橋梁規(guī)范，張維查閱了大量力學(xué)著作和文獻(xiàn)，撰寫(xiě)了對(duì)該規(guī)范內(nèi)容力學(xué)理論根據(jù)的探討論文。該篇論文以其獨(dú)特的見(jiàn)地在中英庚子賠款留學(xué)的報(bào)考與錄取過(guò)程中，受到主審教授的高度評(píng)價(jià)。
?。保梗常纺?，張維以?xún)?yōu)異的考試成績(jī)作為第５屆中英庚子賠款公費(fèi)生，留學(xué)英國(guó)。他懷著“科學(xué)救國(guó)”的信念，于９月中旬抵達(dá)倫敦，在當(dāng)時(shí)頗有聲望的帝國(guó)理工學(xué)院土木工程系Ａ．Ｊ．Ｓ．皮怕德（Ｐｉｐｐａｒｄ）教授指導(dǎo)下學(xué)習(xí)，一年后即獲帝國(guó)理工學(xué)院文憑（ＤＩＣ）。這一年的寒假，為了求索更好的學(xué)習(xí)條件和更深入的工程知識(shí)，他跨過(guò)英吉利海峽到德國(guó)進(jìn)行考察。他對(duì)德國(guó)柏林高等工業(yè)學(xué)校Ｆ．特爾克（Ｔｏｌｋｅ）教授的殼體理論研究很感興趣，并見(jiàn)到殼體理論將會(huì)在固體力學(xué)和結(jié)構(gòu)工程研究中大放異彩，決定赴德國(guó)學(xué)習(xí)。經(jīng)過(guò)一番周折，終于獲準(zhǔn)于１９３８年７月到柏林高等工業(yè)學(xué)校土木工程系工程力學(xué)教研室，在特爾克教授指導(dǎo)下進(jìn)行殼體理論的研究。第二次世界大戰(zhàn)爆發(fā)后，他只好繼續(xù)留在德國(guó)。他于１９４１年與留學(xué)德國(guó)的陸士嘉女士結(jié)為伉儷。１９４２年２月，任柏林高等工業(yè)學(xué)校工程力學(xué)教研室助教，從事教學(xué)與科研工作，完成了隧道應(yīng)力分析與彈性波石油勘探等項(xiàng)研究。１９４４年１０月，他以?xún)?yōu)秀的成績(jī)通過(guò)論文答辯，獲得工學(xué)博士學(xué)位。張維在論文中利用特爾克導(dǎo)出的方程，采用漸近方法與貝塞爾函數(shù)，在國(guó)際上最先解決了圓環(huán)殼受任意旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)載荷作用下的應(yīng)力狀態(tài)求解問(wèn)題。由于當(dāng)時(shí)中國(guó)小豐滿(mǎn)水電站大型水輪機(jī)是由瑞士埃舍爾－維斯機(jī)械廠(chǎng)（Ｅｓｃｈｅｒ－Ｗｙｓｓ Ｍａｓｃｈｉｎｅｎ－ｂｕｕ Ｆａｂｒｉｋ）設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的，張維為了掌握祖國(guó)工程建設(shè)需要的先進(jìn)技術(shù)，通過(guò)各種渠道同該廠(chǎng)聯(lián)系，終于在１９４５年９月獲準(zhǔn)移居瑞士，在當(dāng)時(shí)很有名的埃舍爾－維斯機(jī)械廠(chǎng)研究部任研究工程師，從事旋轉(zhuǎn)機(jī)械中的叉管、圓盤(pán)葉片的研究工作，同時(shí)等待回國(guó)的時(shí)機(jī)。
?。保梗矗赌辏翟拢诘弥梢曰貒?guó)的消息之后，張維商得廠(chǎng)方同意，毅然中止了合同，不等銀行解凍，帶著身邊僅有的一點(diǎn)錢(qián)，在中國(guó)駐巴黎使館的幫助下，全家三人從馬賽港坐船，途經(jīng)西貢、香港，歷經(jīng)艱辛，回到祖國(guó)的上海。他回國(guó)后，先后受聘于同濟(jì)大學(xué)、北洋大學(xué)，１９４７年，受聘于清華大學(xué)，與已在清華執(zhí)教的錢(qián)偉長(zhǎng)分擔(dān)全校的力學(xué)課程教學(xué)。他先后講授過(guò)材料力學(xué)、高等材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、彈塑性力學(xué)以及板殼理論等課程。
１９５１年起，由于高校院系調(diào)整和發(fā)展的需要，張維開(kāi)始擔(dān)任行政、教學(xué)與科研管理工作。１９５２年，他擔(dān)任三校（清華、北大、燕京）建設(shè)委員會(huì)工程處負(fù)責(zé)人，１９５４年任清華大學(xué)建設(shè)委員會(huì)主任，為三校和清華的基本建設(shè)作出了貢獻(xiàn)。１９５２年到１９５６年，他擔(dān)任清華大學(xué)土木工程系主任。１９５６年，按照國(guó)家和學(xué)校的規(guī)劃，清華籌建了一批新專(zhuān)業(yè)。１９５８年，他籌建了工程力學(xué)數(shù)學(xué)系，并任第一任系主任。１９５７年以后，張維擔(dān)任清華大學(xué)副校長(zhǎng)，先后分工主管教學(xué)與科研，直至１９６６年“文化大革命”。
在“文化大革命”期間，張維受迫害達(dá)數(shù)年之久。１９７６年春他主動(dòng)提出離開(kāi)領(lǐng)導(dǎo)崗位到校工廠(chǎng)參加勞動(dòng)。１９７７年，張維重新回到了清華大學(xué)副校長(zhǎng)的工作崗位。１９８３年，他受?chē)?guó)家教委的任命，出任深圳大學(xué)首任校長(zhǎng)。他不顧古稀之年，一年八次往返于深圳、北京之間。為了聘請(qǐng)國(guó)內(nèi)外知名專(zhuān)家到深圳大學(xué)任職、任教，他不辭勞苦，不避寒暑，多次登門(mén)求賢，使許多專(zhuān)家為之感動(dòng)。他率先對(duì)學(xué)生實(shí)行勤工助學(xué)制度，對(duì)教職工聘任、系科設(shè)置、教學(xué)計(jì)劃等實(shí)行了一系列改革。他和其他校領(lǐng)導(dǎo)一起，為建成深圳大學(xué)作出了貢獻(xiàn)。
１９５６年，張維參加制定了我國(guó)十二年科學(xué)遠(yuǎn)景規(guī)劃，并任土水建組組長(zhǎng)。１９６２年，他又參加制定了十年科學(xué)發(fā)展規(guī)劃，擔(dān)任科學(xué)發(fā)展規(guī)劃的力學(xué)組副組長(zhǎng)，與郭永懷、劉恢先等專(zhuān)家一起倡議，并第一次把抗爆抗震問(wèn)題列入國(guó)家規(guī)劃。１９７８年，他又參加了八年科學(xué)技術(shù)發(fā)展規(guī)劃的制定工作，任理論和應(yīng)用力學(xué)組常務(wù)副組長(zhǎng)，為我國(guó)工程力學(xué)學(xué)科的發(fā)展作出努力和貢獻(xiàn)。
?。保梗担的?，張維被選為中國(guó)科學(xué)院學(xué)部委員。１９６２年到１９８４年期間，他擔(dān)任教育部工科力學(xué)教材編審委員會(huì)主任委員和力學(xué)學(xué)科組織長(zhǎng)。１９８０年到１９８７年，他連任兩屆國(guó)務(wù)院學(xué)位委員會(huì)委員和力學(xué)學(xué)科組組長(zhǎng)。１９８７－１９９０年又擔(dān)任國(guó)家教委科學(xué)技術(shù)委員會(huì)主任。
在學(xué)術(shù)活動(dòng)方面，１９８３年到１９８７年，張維任中國(guó)教育國(guó)際交流協(xié)會(huì)副主席。１９５６到１９８４年，任中國(guó)土木工程學(xué)會(huì)副理事長(zhǎng)。１９５７到１９８２年，任中國(guó)力學(xué)學(xué)會(huì)秘書(shū)長(zhǎng)、副理事長(zhǎng)。１９７９年以前，他任中國(guó)科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)書(shū)記處書(shū)記，之后連續(xù)兩屆被選為中國(guó)科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)副主席。
在國(guó)際活動(dòng)中，１９７２到１９７６年，張維任聯(lián)合國(guó)教科文組織執(zhí)行局委員。自１９４２年以來(lái)，他是德國(guó)工程師學(xué)會(huì)會(huì)員、高級(jí)會(huì)員。１９５６年以來(lái)，是國(guó)際橋梁和結(jié)構(gòu)工程學(xué)會(huì)高級(jí)會(huì)員。１９８９年以來(lái)，他擔(dān)任國(guó)際工程教育雜志編委。１９８０年，他被選為瑞典皇家工程科學(xué)院外籍院士。他是法國(guó)里昂中法學(xué)院通信委員（１９８１），德國(guó)應(yīng)用數(shù)學(xué)與力學(xué)學(xué)會(huì)會(huì)員（１９８２）。１９８５年，他被選為世界工程師協(xié)會(huì)聯(lián)合會(huì)副主席。為了表彰他對(duì)中德教育、科技、文化交流方面作出的貢獻(xiàn)，１９８７年，張維榮獲聯(lián)邦德國(guó)洪堡基金會(huì)獎(jiǎng)?wù)?，１９８８年１０月，榮獲聯(lián)邦德國(guó)總統(tǒng)親自簽發(fā)的大十字勛章。１９９２年１０月被選為教科文組織“思考論壇”成員。１９９３年列入美國(guó)《五百世界各界杰出領(lǐng)袖》名人傳，１９９３版。
力學(xué)教學(xué)必須結(jié)合工程實(shí)際
張維熱心于教育事業(yè)。在解放前后的幾年中，他擔(dān)任清華大學(xué)工學(xué)院的力學(xué)課程。在錢(qián)偉長(zhǎng)和他的努力下，清華大學(xué)的力學(xué)課程水平得到很大的提高。解放初期，他組織編寫(xiě)了全國(guó)統(tǒng)一的力學(xué)教學(xué)大綱。１９６２到１９８４年，在擔(dān)任教育部工科力學(xué)教材編審委員會(huì)主任委員期間，結(jié)合我國(guó)實(shí)際，他研究和介紹了蘇聯(lián)、英、德等國(guó)的教學(xué)計(jì)劃、大綱和教材；在１９７６年之后，他為恢復(fù)力學(xué)教學(xué)秩序，改進(jìn)和提高力學(xué)教學(xué)水平作出了貢獻(xiàn)。在他的倡導(dǎo)和主持下，中國(guó)力學(xué)學(xué)會(huì)成立了教育工作委員會(huì)，對(duì)力學(xué)教育的發(fā)展起了積極推動(dòng)作用。
在教學(xué)工作中，他認(rèn)為基礎(chǔ)課是培養(yǎng)高質(zhì)量人才的重要環(huán)節(jié)，基礎(chǔ)知識(shí)和概念不能錯(cuò)，一旦有錯(cuò)，貽害深遠(yuǎn)，改正也難，因此學(xué)校應(yīng)安排具有豐富教學(xué)經(jīng)驗(yàn)、學(xué)術(shù)造詣?shì)^高的教授到基礎(chǔ)課教學(xué)第一線(xiàn)教學(xué)。盡管他自己工作十分繁忙，仍身體力行，擠出時(shí)間為本科生講授材料力學(xué)課。他認(rèn)為，培養(yǎng)高質(zhì)量人才、搞好教學(xué)的關(guān)鍵是師資隊(duì)伍的水平。他曾多次向?qū)W校、教委提出：試行公開(kāi)招聘重點(diǎn)高校學(xué)術(shù)帶頭人，改革高等院校提升教授的辦法，改變“近緣結(jié)親”，提倡“遠(yuǎn)緣雜交”；建立教師學(xué)術(shù)休假制度，使他們能有機(jī)會(huì)同工程實(shí)際聯(lián)系，改變教師從家門(mén)到校門(mén)的脫離實(shí)際的狀況。這些建議得到科委、教委的重視。
黨的十一屆三中全會(huì)以來(lái)，為了貫徹改革、開(kāi)放的方針，以及加快高校改革、開(kāi)放的步伐，使我國(guó)高等工程教育更加適合我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，他以高齡之年，不辭辛勞，多次出訪(fǎng)英、美、德等國(guó)，一方面向國(guó)際友人介紹我國(guó)高等工程教育發(fā)展的情況，加強(qiáng)相互了解和合作聯(lián)系，一方面多方收集資料，研究歐洲、美國(guó)高等工程教育與國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)系，從中汲取有益的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，作為發(fā)展我國(guó)高等工程教育的借鑒。他還十分重視我國(guó)的教育立法工作，針對(duì)我國(guó)教育體制中存在的重正規(guī)教育輕業(yè)余教育、重大學(xué)輕基礎(chǔ)教育、重大專(zhuān)輕職業(yè)教育、重理工輕文（法）等偏向，提出了自己的意見(jiàn)和建議。這些建議有的已為國(guó)家教育部門(mén)所采納，有的受到重視并正在研究改進(jìn)。他還對(duì)未來(lái)的高等工程教育進(jìn)行了研究，提出了未來(lái)教育具有世界性、各國(guó)差異性、學(xué)科交叉性等特點(diǎn)，并對(duì)新技術(shù)影響、職業(yè)教育等問(wèn)題進(jìn)行了探討。
張維還十分重視對(duì)研究生和中青年教師的培養(yǎng)教育工作。自他回國(guó)后，即使在后來(lái)從事繁重的行政工作時(shí)也從未間斷過(guò)培養(yǎng)研究生和中青年教師的工作。經(jīng)他培養(yǎng)的１０多名研究生，有的已成為國(guó)內(nèi)外知名的專(zhuān)家，大多數(shù)都已成為各自所在單位的骨干。他對(duì)中青年教師和研究生的培養(yǎng)從來(lái)不惜精力和時(shí)間，幫助他們擬訂進(jìn)修計(jì)劃，聯(lián)系出國(guó)深造，從思想上到生活上，從治學(xué)方法到查找文獻(xiàn)資料，給予他們具體的指導(dǎo)和幫助，甚至親自帶他們到圖書(shū)館找書(shū)、查資料。他在培養(yǎng)研究生工作中，十分注意理論和實(shí)際的結(jié)合?！拔幕蟾锩鼻?，他帶頭延長(zhǎng)研究生年限，讓他們下廠(chǎng)礦、設(shè)計(jì)所、工業(yè)研究所參加實(shí)際工作，取得實(shí)際知識(shí)，增長(zhǎng)處理實(shí)際問(wèn)題的能力，取得了良好的效果。至今他仍堅(jiān)持親自為研究生安排去廠(chǎng)礦、企事業(yè)單位進(jìn)行調(diào)研和實(shí)習(xí)；對(duì)研究生的論文，他從不以獲得理論結(jié)果為滿(mǎn)足，而常常要求研究生動(dòng)手進(jìn)行試驗(yàn)論證，即使在經(jīng)費(fèi)、條件十分困難時(shí)，他仍堅(jiān)持這樣做。他還經(jīng)常和學(xué)生談力學(xué)發(fā)展的歷史，教育學(xué)生端正力學(xué)與工程的關(guān)系，強(qiáng)調(diào)力學(xué)要為工程服務(wù)，工程力學(xué)的根在于生產(chǎn)，從生產(chǎn)實(shí)踐出發(fā)才會(huì)有力學(xué)的獨(dú)立創(chuàng)新，否則只能跟著別人跑。他非常重視從工程中提煉出力學(xué)問(wèn)題，并善于從實(shí)際工程問(wèn)題簡(jiǎn)化出力學(xué)模型，提出解決問(wèn)題的途徑。他還經(jīng)常接觸工程界人士，從他們那里了解工程對(duì)力學(xué)的要求，從而使他能比較正確地把握力學(xué)為工程服務(wù)的方向。如在石油勘探中應(yīng)用應(yīng)力波的問(wèn)題，以及在開(kāi)發(fā)西北石油中應(yīng)用散體力學(xué)等問(wèn)題，他都能及時(shí)地提醒課題組注意。對(duì)于研究生的指導(dǎo)工作，他采取啟發(fā)式教育，調(diào)動(dòng)其學(xué)習(xí)主動(dòng)性，讓研究生在獨(dú)立工作方面得到全面的鍛煉和成長(zhǎng)。他經(jīng)常告誡協(xié)助他工作的中青年教師，不要“抱”著學(xué)生走，要放手讓他們闖，學(xué)生的創(chuàng)造性常常是他們?cè)诖竽懱剿髦斜虐l(fā)出來(lái)的，教師的責(zé)任在于引路。在學(xué)術(shù)問(wèn)題上，他堅(jiān)持實(shí)事求是、嚴(yán)格要求，他平時(shí)總是比較放手讓研究生自己去干，但到關(guān)鍵時(shí)刻，則從不放過(guò)任何一個(gè)疑點(diǎn)。他要求學(xué)生不僅在理論上能?chē)?yán)格、正確地處理新問(wèn)題，還要求用老問(wèn)題來(lái)校核，用試驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證。對(duì)經(jīng)過(guò)努力而未能解決的問(wèn)題和研究中出現(xiàn)的種種一時(shí)無(wú)法解釋的矛盾，他從不回避，而是要求實(shí)事求是地不斷進(jìn)行探索。例如，有一名碩士生即將畢業(yè)，其論文計(jì)算結(jié)果與已發(fā)表的文獻(xiàn)計(jì)算不同，他分析了原因，仍不能很好地解決，就令幾個(gè)學(xué)生和副導(dǎo)師共同深入探討，并將結(jié)果用傳真發(fā)到他正在香港訪(fǎng)問(wèn)的地點(diǎn)，最后由他拍板，實(shí)事求是地完成論文和答辯。在張維的指導(dǎo)下，一個(gè)獨(dú)具特色的環(huán)殼研究集體成長(zhǎng)起來(lái)了，取得了一批令人矚目的重要研究成果。
殼體理論研究取得重要成果
首次求得薄壁圓環(huán)殼的漸近解 薄壁圓環(huán)殼比其他旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)殼的復(fù)雜之處在于它的基本方程在頂點(diǎn)具有奇異性，在此奇點(diǎn)的兩邊，由于高斯曲率變號(hào)而使微分方程變性，因而在本世紀(jì)初以來(lái)，它的應(yīng)力分析一直是個(gè)難題。１９１５年，瑞士學(xué)者Ｈ．維斯勒（Ｗｉｓｓｌｅｒ）首先在賴(lài)斯納－邁斯納（Ｒｅｉｓｓｎｅｒ－Ｍｅｉｓｓｎｅｒ）方程基礎(chǔ)上獲得了冪級(jí)數(shù)解，但他用的超幾何級(jí)數(shù)收斂慢，且只適用于細(xì)環(huán)殼（即大圓半徑遠(yuǎn)大于小圓半徑的環(huán)殼）。１９４４年，張維在他的博士論文中，從特爾克教授的用復(fù)變量表示的二階常微分方程出發(fā)，求得了圓環(huán)殼較完整的解。他的主要貢獻(xiàn)在于：
?。保敿?xì)地討論了各種冪級(jí)數(shù)解在細(xì)環(huán)殼中應(yīng)用，收斂性很好，而在粗環(huán)殼則收斂很慢的問(wèn)題。這在當(dāng)時(shí)的計(jì)算條件下應(yīng)用很是不便。
?。玻槍?duì)級(jí)數(shù)解的不足，首次推出漸近解。以其中ｖ為泊桑比，ａ為小圓半徑，Ｒ為大圓半徑）為大參數(shù)，應(yīng)用貝塞爾函數(shù)的特性，獲得一致有效的漸近解。他得到的漸近解與后來(lái)其他學(xué)者得到的漸近解精度相同，但使用十分方便。他的這一工作為以后的環(huán)殼求解和應(yīng)用提供了有效的分析工具。直到１９８３年，美國(guó)麻省理工學(xué)院著名力學(xué)家Ｅ．賴(lài)斯納（Ｒｅｉｓｓｎｅｒ）在給他的來(lái)信中還再次肯定了他的這一工作。
求得了比較完整的承受任意荷載環(huán)殼、彎管的精確解自張維的博士論文之后，４０年來(lái)，經(jīng)過(guò)許多學(xué)者的努力，軸對(duì)稱(chēng)荷載圓環(huán)殼的研究已趨完善。很多學(xué)者相繼研究非對(duì)稱(chēng)載荷的解。不少學(xué)者研究了風(fēng)型荷載。這在大圓方向作傅立葉展開(kāi)中相當(dāng)于取諧波數(shù)ｍ＝１的荷載形式。對(duì)一般非對(duì)稱(chēng)荷載只有美國(guó)學(xué)者Ｃ．Ｒ．斯第耳（Ｓｔｅｅｌｅ）在他的博士論文中研究過(guò)，但由于他所用方程的限制，只適用于ｍ＝０、１、２等低階諧波的情形，且沒(méi)有提供算例。１９８４年，張維指導(dǎo)研究生完成了任意荷載下環(huán)殼、彎管的精確解（在薄殼理論誤差范圍內(nèi)）。這個(gè)解可以說(shuō)是最完整的環(huán)殼線(xiàn)性解，澄清了各種漸近解、近似解、數(shù)值解的精度。在這個(gè)意義上，可以說(shuō)這是線(xiàn)性解的一個(gè)總結(jié)。
圓環(huán)殼幾何非線(xiàn)性、屈曲及后屈曲特性的研究由于波紋管膨脹節(jié)大位移補(bǔ)償器研究的需要，環(huán)殼非線(xiàn)性顯得很重要。隨著５０年代Ｗ．Ｔ．柯伊特（Ｋｏｉｔｅｒ）穩(wěn)定理論逐步得到世界公認(rèn)以來(lái)，對(duì)環(huán)殼屈曲及其屈曲后特性的研究引起了不少學(xué)者的注意。直到１９８９年，除以Ｖ．Ｖ．蓋達(dá)伊丘克（Ｇａｄａｉｃｈｕｋ）用差分法研究了環(huán)殼非線(xiàn)性方程的分叉解，確定了分叉點(diǎn)這一工作以外，對(duì)環(huán)殼屈曲后特性分析尚未能給出足以說(shuō)明問(wèn)題的實(shí)例。這是由于在分叉點(diǎn)附近，解對(duì)計(jì)算誤差特別敏感所導(dǎo)致的困難。張維指導(dǎo)研究生們對(duì)非線(xiàn)性方程作了分析，從Ｊ．Ｌ．桑德斯（Ｓａｎｄｅｒｓ）非線(xiàn)性方程出發(fā)，在數(shù)值跟蹤和漸近分析兩個(gè)方面對(duì)環(huán)殼非線(xiàn)性、屈曲和后屈曲特性分析作出了貢獻(xiàn)。
對(duì)環(huán)殼在彈性元件、轉(zhuǎn)子設(shè)計(jì)以及波紋管膨脹節(jié)等應(yīng)用中取得了多方面成果在張維指導(dǎo)下，他早年的研究生趙鴻賓等人分析了世界上三種主要環(huán)殼方程的精度，指出冪級(jí)數(shù)解只適合于細(xì)環(huán)殼，漸近解只適合于粗環(huán)殼。他們給出了軸對(duì)稱(chēng)載荷和風(fēng)型載荷下環(huán)殼的逼近——漸近解。這種解可稱(chēng)為環(huán)殼的通用解，它對(duì)粗的和細(xì)的環(huán)殼都適用。
在旋轉(zhuǎn)薄殼的自由振動(dòng)的奇異攝動(dòng)解中，首次找到了薄殼相關(guān)方程的一簇新的解函數(shù)——第三類(lèi)廣義相關(guān)函數(shù)族用它可以全域一致有效地展開(kāi)奇異無(wú)矩解，從而解決了長(zhǎng)期以來(lái)的難題。
為在我國(guó)推廣輕型薄殼結(jié)構(gòu)和普及殼體理論，張維作了有益的開(kāi)創(chuàng)工作。５０年代，張維建議在清華大學(xué)焊接車(chē)間設(shè)計(jì)中使用雙曲薄殼屋頂，將殼體結(jié)構(gòu)推薦給我國(guó)土木建筑界，解決了設(shè)計(jì)和施工中的許多問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了結(jié)構(gòu)輕、跨度大的要求。５０年代中期，他還發(fā)起并組織殼體結(jié)構(gòu)論文匯編組，向土木結(jié)構(gòu)工程師和科學(xué)研究工作者及時(shí)地傳播殼體結(jié)構(gòu)與理論的新信息。１９６２年，他在北京力學(xué)學(xué)會(huì)高等材料力學(xué)講習(xí)會(huì)上講授他所編著的《殼體理論入門(mén)》，深入淺出地向工程技術(shù)人員和有關(guān)專(zhuān)業(yè)師生普及殼體理論知識(shí)，受到廣泛的歡迎。
為人正直 平易近人
張維為人正直，堅(jiān)持原則，在“文化大革命”期間，他從不隨聲附和，對(duì)歪曲事實(shí)的批判，他采用消極對(duì)抗，甚至主動(dòng)離開(kāi)領(lǐng)導(dǎo)崗位下廠(chǎng)勞動(dòng)的辦法來(lái)對(duì)付。作為國(guó)內(nèi)外知名的科學(xué)家、教育家，他總是能夠認(rèn)真聽(tīng)取別人的意見(jiàn)，虛心向別的專(zhuān)家內(nèi)行求教。對(duì)確有成就的中青年，不管是誰(shuí)，他都能鼎力舉薦，使他們能在合適的崗位上充分發(fā)揮作用。
張維６０年如一日忘我地工作，從不計(jì)較個(gè)人得失。１９５２年以后，他從事繁重的教學(xué)、科研的領(lǐng)導(dǎo)與管理工作，職務(wù)經(jīng)常變動(dòng)，他總是愉快地服從需要，孜孜不倦，全身心地投入工作。尤其值得提出的是，他前后１７年擔(dān)任清華大學(xué)副校長(zhǎng)，嘔心瀝血，可以說(shuō)清華大學(xué)在教學(xué)與科研上取得的成就，得以躋身于國(guó)內(nèi)外知名的理工科大學(xué)，是與張維的努力分不開(kāi)的。他作為力學(xué)家、教育家，為我國(guó)的教育事業(yè)和工程力學(xué)學(xué)科的發(fā)展作出了杰出的貢獻(xiàn)。
(作者：黃克智 任文敏)
簡(jiǎn)歷
?。保梗保衬辏翟拢玻踩铡∩诒本┦?。
?。保梗玻埂保梗常衬辍√粕浇煌ù髮W(xué)土木工程系學(xué)習(xí)，獲工學(xué)士學(xué)位。
１９３４—１９３７年 任唐山交通大學(xué)結(jié)構(gòu)力學(xué)與結(jié)構(gòu)工程助教。
?。保梗常贰保梗常改辍≈杏⒏罟M(fèi)生，英國(guó)帝國(guó)理工學(xué)院土木工程系攻讀研究生，獲帝國(guó)理工學(xué)院文憑。
１９３８—１９４５年 德國(guó)柏林高等工業(yè)學(xué)校土木工程系工程力學(xué)教研室，
?。保梗矗材辍∪沃?，１９４４年獲工學(xué)博士學(xué)位。
?。保梗矗怠保梗矗赌辍≡谌鹗堪Ｉ釥枺S斯機(jī)械廠(chǎng)任工程師。
?。保梗矗丁保梗矗纺辍∪瓮瑵?jì)大學(xué)、北洋大學(xué)教授。
?。保梗矗贰∪吻迦A大學(xué)教授。
?。保梗担煲唬保梗担材辍∪稳＃ㄇ迦A大學(xué)、北京大學(xué)、燕京大學(xué)）建設(shè)委員會(huì)工程處負(fù)責(zé)人。
１９５２—１９５６年 任清華大學(xué)土木工程系主任。
?。保梗担叮保梗梗蹦辍v任中國(guó)土木工程學(xué)會(huì)副理事長(zhǎng)，中國(guó)力學(xué)學(xué)會(huì)秘書(shū)長(zhǎng)、副理事長(zhǎng)，中國(guó)科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)書(shū)記處書(shū)記、副主席。
１９５７—１９８３年 任清華大學(xué)副校長(zhǎng)，其間于１９５８年兼任工程力學(xué)數(shù)學(xué)系主任。
?。保梗福场保梗福赌辍〖嫒紊钲诖髮W(xué)校長(zhǎng)。
?。保梗梗薄≈袊?guó)科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)全國(guó)委員會(huì)榮譽(yù)委員。
主要論著
１ 張維．Ｄｅｒ ｓｐａｎｎｕｎｇｓｚｕｓｔａｎｄ ｉｎ ｋｒｅｉｓｒｉｎｇｓｃｈａｌｅ ｕｎｄ ａｈｎｌｉｃｈｅｎ ｓｃｈａｌｅｎｍｉｔ ｓｃｈｅｉｔｅｌｋｒｅｉｓｒｉｎｇｅｎ ｕｎｔｅｒ ｄｒｅｈｓｙｍｍｅｔｒｉｓｃｈｅｒ ｂｅｌａｓｔｕｎｇ．Ｄｏｋｔｅｒａｒｂｅｉｔｌ９４４，ＴＵ Ｂｅｒｌｉｎ；或見(jiàn)清華大學(xué)理科報(bào)告，１９４９，５Ａ：２８９—
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