冯钟越,飞机结构强度专家。长期从事飞机结构设计与强度研究工作。在新型歼击机结构强度计算与试验,航空结构分析系统(HAJIF)的开发研制和航空结构静、动、热强度试验现代化等方面作出了重要贡献。冯钟越,1931年12月31日出生于北平(今北京市)。祖籍河南省唐河县。祖父冯台异是清朝进士,在湖北崇阳当过知县。父亲冯友兰曾任第四届全国人大代表,第二、第三、第四届全国政协委员,第六届全国政协常委,北京大学教授,是国内外著名学者。母亲任载坤毕业于北京女子师范学校,是辛亥革命前辈任芝铭的女儿。冯钟越先后在昆明、北京完成了从小学、中学到大学的全部学业。1952年毕业于清华大学航空系。在大学读书时他就是中国共产党联系的积极分子,于1952年加入中国共产党。冯钟越开始参加工作走向生活的时候,正值中华人民共和国成立不久,国民经济建设的序幕刚刚拉开,第一个五年计划开始起步,航空工业作为一个新兴的工业部门开始建设。作为一个共产党员,他放弃了留校和去昆明工作的愿望,毅然报名服从组织分配,到国家最需要的地方去,于是被分配到沈阳飞机制造厂,加入了建设航空工业的行列。当时,航空正业按照中央确定的由修理到制造、由仿制到自行设计的发展方针,在完成了由修理到制造的转变以后,从1955年开始筹建航空科研机构,开展研究设计工作。1956年,第一个飞机设计室成立了,从此冯钟越开始了飞机结构强度的研究工作。在冯钟越从事飞机结构强度研究的25年间,随着科学技术的不断进步和飞机战术技术性能的提高,飞机结构布局形式不断改变,因而在强度计算方面,传统的理论方法有的已不再适用。所以,开辟新领域、研究新技术、实现新突破,以满足研制新型飞机的需要,就成为飞机结构强度研究的主要课题。加之,电子计算机日益广泛使用,应用软件的研究亦成为强度研究的一个重要课题。在这种形势下,冯钟越知难而进,以顽强的拼搏精神,在科学研究的道路上开拓前进,取得了一项又一项成果,攻下了一个又一个技术难关,从而推动了飞机结构强度研究的不断进步,为发展祖国的航空科研事业作出面贡献。冯钟越从事科研工作的一个重要特点是:他能把握本专业科学技术的发展趋势,确定科研工作的主我方向,规划科研铝攻关课题,一旦研究课题确定以后,就亲自组织实施,带头攻关。他既有战略思想,又有战术目标;既是指挥员,又是战斗员。在科研管理工作上,他胸怀全局,指挥若定,一环扣一环,一步一个脚印。他对科技人员严格要求,一丝不苟,并以身作则,说到做到。在审查报告时,他对其中的数学公式都要逐一验算,甚至连标点符号、错别字也不放过。冯钟越在科技工作上的一个重要贡献就是带出了一批人,培养了一批科技工作的实干家。对科技人员压担子、上课题,既大胆放手,又及时给予指导,使他们在科技工作的实践中增长才干。他很关心科技人员的知识更新和外语水平的提高,给予他们学习进修的机会。他特别注意技术尖子的发现和培养。国家级有突出贡献的中年科技专家刘夏石就是冯钟越当时重点培养的技术尖子之一。冯钟越本人在回顾25年来从事飞机强度工作的实践时写道:“我认为自己有较强的求知精神,对新事物比较敏感,因此能够提出一些带方向性的建议和支持那些有创建性的想法。由于这些年来接触的技术领域较多,因此知识面也比较开阔,能够解决一些技术难点和组织指导较大的技术项目的研究和实施。”由于在科技工作中的建树,他成长为祖国第一代飞机结构强度专家,先后被选为中国力学学会理事、中国航空学会理事、航空工业部科技委委员,1981年晋升为高级工程师。冯钟越在科技工作上的建树使他成为名符其实的专家,而他又有出众的文学素养,喜文艺,娴诗词,且工书法篆刻。他去世的时候,冯友兰为儿子写了挽联:“是好党员,是好干部,壮志未酬,泪洒岂只为家痛;能娴科技,能娴文艺,全才罕遇,招魂也难再归来。”冯钟越为我国的航空科研事业奋斗了一生,为后人留下了宝贵的物质财富和精神财富。飞机结构强度工作的开创者中华人民共和国成立以后,1951年开始建立航空工业,1956年,我国已经制造出喷气式飞机。在这个基础上发展航空科研事业,独立自主地设计制造自己的航空产品,实现由仿制到自行设计的转变,已经提到航空工业的议事日程。1956年,沈阳飞机制造厂飞机设计室成立并开始设计我国第一架喷气教练机——歼教1飞机。冯钟越是飞机设计室的强度组长,主管歼教1飞机的强度工作。他主持制定了强度计算方案,签发了主要设计图纸,拟定和发出了全机静力试验大纲和试验任务书,协助试验室领导组织了全机静力试验的准备工作。歼教1飞机全机静力试验顺利通过,强度完全合格,为新机上天试飞奠定了坚实的基础。1958年夏,冯钟越受领导的委托,冒酷暑到南昌飞机制造厂参加我国自行设计制造的初教6飞机的强度复查工作。经全机静力试验证明,经过复查加强以后的飞机满足了强度要求。1958年以后,冯钟越相继参加两种高空高速歼击机的设计工作。这两种飞机都是小展弦比机翼,传统的工程梁理论已不能用于这种类型机翼的应力分析。他采用以梁和抗扭盒为基本元件的矩阵位移法,使用计算机对东风113飞机进行了应力分析。同时,还进行了矩阵力法的应用探讨。1961年8月航空研究院成立以后,冯钟越任歼击机设计研究所强度室副主任(1962年任主任)。当时的主要任务是摸透(消化)从苏联引进的米格-21飞机,为以后自行设计新型歼击机创造条件。他组织领导了对米格-21飞机强度计算报告的翻译和消化工作,以期掌握该机强度计算的特点。为了验证其计算方法,组织和指导了一些试验件的试验研究工作。在摸透米格-21飞机的过程中,他没有满足于只了解该机的一般情况,而要求弄清楚原报告选用的计算参数、载荷类别大小、计算方法、计算结果、材料的选用,以及气动加热问题处理等方面的问题。这对尚没有掌握超音速飞机设计经验的工程技术人员来说,无疑是非常必要的。在摸透过程中,对原报告中数据不协调和计算数据有错误的地方进行了更正,保证了数据和图纸的一致性,使飞机工厂有一套完整的、数据正确的强度报告,作为处理生产问题的依据。为适应自行研制新机的需要,在消化米格21飞机强度计算报告的基础上,他重视引进新技术,亲自参与并组织科技人员抓紧对小展弦比机翼应力分析和影响系数的研究,并以直接刚度法为基础,编制机翼应力变形分析计算程序。此外,他还领导了蜂窝结构、整体壁板和新材料的应用研究和优化设计,为设计新型歼击机作技术储备。1964年,开始自行设计我国第一架高空高速歼击机——歼8飞机。在歼8飞机设计中,冯钟越负责全机的结构强度和试验工作。他从我国飞机设计的实际情况出发,制定了《歼8飞机强度计算原则》,确定了飞机各大部件的计算方案。他强调要在吸收米格-21飞机成功的计算方法的基础上“推陈出新,有所前进”,充分利用已经取得的科研成果,使歼8飞机强度计算水平实现新的突破。机翼的设计计算采用米格-21飞机三次静不定解法,用LCVY位移法给出影响系数,校核计算用有限元法。机身的强度计算仍采用传统的简化假设。冯钟越签发了歼8飞机的主要设计图纸。为确保设计质量和飞机安全上天,他组织进行了一系列的试验研究工作,经全机静力试验证明,歼8飞机的强度工作是成功的。冯钟越为歼8飞机制定的强度计算原则及做法,后来在其他新机研制中得到借鉴或沿用。歼8飞机在1985年被评为国家科技进步特等奖。由于冯钟越是歼8飞机研制的主要参加者,在歼8飞机设计中作出了重要贡献,1987年6月,国家科学技术进步奖评审委员会发给他特等奖光荣册。1970年以后,冯钟越参加了歼9飞机设计方案的论证工作。由于歼9飞机的飞行速度已经超过热障,他把研究工作的重点转向热结构问题,特别是热结构的规范和强度计算的标准问题。1973年以后,他组织领导了水轰5飞机、运7飞机、运8飞机、运10飞机的全机静力破坏试验。所有这些试验项目都做到一次成功,满足了设计生产单位的定型要求。我国有限元法应用研究的开拓者有限元法的研究和应用是从飞机设计的实际需要中提出来的。1958年,我国开始设计两种超音速歼击机——东风107和东风113飞机。由于这两种飞机都是小展弦比机翼,传统的工程梁理论已不能用于这类飞机机翼的强度刚度计算。当时摆在冯钟越面前的问题是:必须寻求一种小展弦比机翼的计算方法,以解决飞机设计中所碰到的这一关键技术问题。众所周知,小展弦比机翼在强度与刚度方面存在两大问题:一是相对厚度小,应力水平高,对应力分析的精度要求更高,但是又因结构十分复杂,其内部空间小,除提供收放起落架及存放油箱需要外,还要悬挂各种操纵面(襟翼、副翼),所以以平面假设为基础的工程计算方法已不再适用,必须寻求一种新的结构分析方法;二是小展弦比机翼的颤振分析是设计的一大关键,而颤振分析(当时认识水平上)基于准确的结构柔度影响系数矩阵(而传统的工程计算方法对此是无能为力的)。这就是说,必须找到这样一种方法,它既能给出准确的应力和变形,同时又能给出结构的柔度影响系数矩阵。冯钟越为解决这一关键技术问题翻阅了大量的文献资料,发现国际上也在刚刚开始探索这一问题的解决方法。在众说纷纭中,冯钟越认定结构分析的矩阵方法就是出路。于是他组织人力开展研究工作,和大家一起学习讨论,弄清方法原理,试算例题。当时,设计室只有手摇式计算机,算一个10阶矩阵代数方程,往往需要一个星期的时间。通过一段时间的摸索,对结构分析的矩阵方法初步入了门,掌握了位移法和力法的基本原理和计算步骤。1961年,成立航空研究院(国防部六院)。冯钟越及时向六院提交了他亲自起草的“小展弦比机翼强度刚度研究”课题的立题报告。六院批准了冯钟越的报告,并作为六院的重点研究课题列入科研计划,由他亲自担任课题负责人,从思想上、技术上指导课题研究工作的开展。课题组成员长驻北京进行技术攻关,并得到中国科学院计算研究所的大力支持。在课题研究中,冯钟越治学态度严谨,不仅高度重视理论研究,而且重视试验验证工作。在课题研究全面铺开的同时,他克服一切困难又亲自组织力量生产了1:5金属模型,以便进行试验对比分析;接着又进行了难度较大的机翼结构影响系数的实测工作,为课题研究工作的顺利开展和后来取得成功奠定了基础。“小展弦比机翼强度刚度研究”课题经过3年努力,于1965年圆满完成了课题规定的研究任务,并提交了可供型号设计实际使用的小展弦比机翼应力分析和柔度影响系数计算的位移法、力法、直接刚度法、子结构分析法等相应的有限元分析程序,基本上接近于当时的国际水平。从1964年开始,我国自行研制歼8飞机,冯钟越果断地决定把自行研制的有限元法用于歼8机翼的校核计算,使我国飞机设计采用了有自己特色的、先进的、可靠的分析方法,使电子计算机在我国自行设计的飞机上得到实际应用。该项研究成果获1978年全国科学大会奖。结构分析系统——中国计算力学的里程碑1975年4月,三机部六院在西安召开了飞机和战术导弹强度研究十年规划会议。根据国内外的发展趋势和各方面的迫切要求,冯钟越认为我国已经具备了研制大型通用结构分析系统的条件,建议将通用有限元航空结构分析系统研制作为强度研究的重点课题。部院同意并批准了冯钟越的建议,将航空结构分析系统的研究课题列入部院的科研工作计划,并先后任命冯钟越为结构分析系统I、Ⅱ、Ⅲ型的主任工程师。航空结构分析系统I型(汉语拼音缩写为:HAJIF1),是用于结构静力分析的软件系统。从1976年5月开始研制,1979年9月通过部级鉴定。它是我国首次研制成功的大型、通用、效率较高的航空静力结构分析应用软件系统。结构分析系统I型,可分析结构在气动载荷、集中载荷和惯性载荷作用下的变形与应力。系统采用了有独创性的多级子结构和局部对称性分析技术,通用性强,便于分析任何形态的大型复杂结构。系统建立了面向用户的结构分析专用语言,使用灵活,易于掌握,便于组织专用程序。系统具有数据自动生成能力,大大减少了人工劳动。系统提供了自动分块加有效列和超元矩阵两种解法。系统采用了模块化结构,便于系统的扩充与修改。系统具有中断与诊断功能。结构分析系统Ⅰ型投入使用后,提高了分析大型航空结构的能力,为飞机强度设计和研究工作提供了有力的科学计算手段,从而提高了飞机的设计质量,缩短了研制周期,是实现航空技术现代化不可缺少的基础性工作。鉴定认为:“用计算机解决大型复杂结构,建立结构分析自动化程序系统,在我国还是第一次实现,填补了国内空白,是航空工业重大科研成果,对新机研制有十分重要的意义。”大连工学院钱令希指出:“结构分析系统I型的研制成功,是我国计算力学的里程碑。”这项成果获1979年三机部和国防工办科技成果一等奖、1985年国家科技进步二等奖。结构分析系统Ⅱ型(HAJIF-Ⅱ),是用于航空结构动力分析的软件系统。该系统于1979年11月开始研制,1981年10月通过部级鉴定。航空结构动力分析系统,具有结构的固有振动特性计算、主动控制系统的颤振计算和部分突风响应计算等功能。其规模具有2.8万条FORTRAN语句、27个模块、31条固定流程,结构模型可以有7000自由度,可以计算70个特征向量。在非定常空气动力计算中,每个翼面的空气动力分块数可达200块,可以计算5个翼面。在颤振和突风响应计算中使用的形态可达50个。该系统是我国第一个航空结构动力分析系统,经过实际使用证明工作可靠,能够满足目前航空结构固有振动和气动弹性分析的迫切需要;在力学、数值计算和程序设计中采用了不少国内外70年代后期的新技术,具有国内的先进水平。这项成果获1981年三机部科技成果二等奖、1985年国家科技进步二等奖。结构分析系统Ⅲ型(HAJIF-Ⅲ),是用于航空结构非线性分析的软件系统,1977年开始论证,1981年开始研制,1985年通过部级鉴定。冯钟越在完成立题论证、组成了研制工作班子、待研制工作开始起步以后,于1982年10月因病逝世。结构分析系统Ⅲ型拥有近8万条FORTRAN语句,具有较齐全的非线性分析功能。它在自动选取载荷增量步长、自动确定节点自由度等方面具有一定的独创性。该系统填补了我国大型结构非线性分析系统的空白,达到国外80年代初期的先进水平。该成果获1987年国家科技进步一等奖。在研制HAJIF系统的同时,冯钟越还组织并指导了结构多约束优化设计系统的研制。这项工作于1979年开始,1981年结束。该系统的研制成功,把先进的有限元分析和数学规划方法有机地结合起来,为飞机结构打样设计提供了有效手段。该项目获1988年部级成果一等奖、1985年国家科技进步二等奖。致力于航空科学技术的现代化党的十一届三中全会以后,实现工业、农业、国防和科学技术的现代化已经提到社会主义建设的议事日程。“千里之行,始于足下”,这时,冯钟越所思考着的问题是如何改变飞机强度工作的落后面貌,尽早实现试验和计算手段的现代化,乃至整个飞机设计和制造的现代化。他认为我们试验室技术装备陈旧,要想把试验研究搞上去,必须更新装备。1979年,冯钟越两次出国考察,参观了美国和联邦德国的科研机构和飞机公司,了解了两国飞机强度研究的现状和发展水平。他看了人家的,但更多的则是想到自己如何发展的问题。他说:“衡量水平的规模和标准最主要的是看计算机应用的广度和深度。”他认为,我们在强度研究工作方面不能等硬件,而要从软件的发展上尽快赶上去,并促进硬件的发展。要大力加快试验技术计算机化的进程。应该集中人力、财力,有重点有步骤地逐步实现试验技术的计算机化,改变目前仍停留于人工操作的落后状态。飞机结构强度研究所担负着大型飞机鉴定性试验和疲劳、振动及瞬态热应力试验,而现有的试验设备技术落后、效率低、误差大、试验周期长,很难适应试验工作的要求。他积极向部院领导建议,从国外引进必需的先进设备,以加速强度研究的现代化进程。经部领导批准以后,冯钟越组成了专门的工作班子,对引进项目进行了调查论证,从而使引进的项目在技术上达到先进,在价格上比较合理。为解决瞬态热应力试验设备的落后状态,1977年12月和日本日立公司签订合同,引进日立-80计算机系统,即计算机控制加热加载、瞬态热应力测试实时数据采集和处理系统。这套设备投入使用以后,瞬态热应力的试验技术在国内居于领先地位。随着航空科学技术的迅速发展,对疲劳试验技术提出了更高的要求。国内研制的模拟式和数模混合式自动协调加载设备与国外通用的数字计算机控制的模拟式液压伺服加载系统相比,在性能和安全可靠性方面有着较大的差距。为改变这一落后状况,部批准从美国MTS公司引进一套100通道数控协调加载系统。该系统可用于120吨级大型飞机的疲劳试验,兼容静力试验。这是当时国内技术先进的疲劳试验设备。为了实现飞机设计和制造的现代化,在航空结构分析系统的研制取得重大突破以后,冯钟越把研究方向转向关于实现飞机设计与制造自动化这一领域,即研制计算机辅助设计与辅助制造系统。为了寻找依据,借鉴国外的经验,他把这个课题作为1979年访美时考察的重点之一。在大量收集国内外信息、资料的基础上,进行了系统的立题论证工作,亲自撰写了《发展计算机辅助设计与辅助制造的途径》论证报告。1980年,冯钟越正式向部院领导提出“立足国内现有硬件,不失时机地开展计算机辅助设计与辅助制造工作”的建议,很快得到部院领导的支持和赞同。1980年底,7760CAD/CAM课题组组成,部任命冯钟越为这个课题组的主任工程师。1981年,他带病冒着盛夏酷暑奔波于北京、沈阳、西安、成都等地,进行调查研究和联合攻关事宜。正当7760CAD/CAM的研制工作开始起步的时候,1982年10月,冯钟越不幸病逝。7760CAD/CAM系统于1986年研制成功,并获1988年国家科技进步二等奖。
冯钟越,飞机结构强度专家。长期从事飞机结构设计与强度研究工作。在新型歼击机结构强度计算与试验,航空结构分析系统(HAJIF)的开发研制和航空结构静、动、热强度试验现代化等方面作出了重要贡献。nbsp;nbsp;nbsp;冯钟越,1931年12月31日出生于北平(今北京市)。祖籍河南省唐河县。祖父冯台异是清朝进士,在湖北崇阳当过知县。父亲冯友兰曾任第四届全国人大代表,第二、第三、第四届全国政协委员,第六届全国政协常委,北京大学教授,是国内外著名学者。母亲任载坤毕业于北京女子师范学校,是辛亥革命前辈任芝铭的女儿。冯钟越先后在昆明、北京完成了从小学、中学到大学的全部学业。1952年毕业于清华大学航空系。在大学读书时他就是中国共产党联系的积极分子,于1952年加入中国共产党。nbsp;nbsp;冯钟越开始参加工作走向生活的时候,正值中华人民共和国成立不久,国民经济建设的序幕刚刚拉开,第一个五年计划开始起步,航空工业作为一个新兴的工业部门开始建设。作为一个共产党员,他放弃了留校和去昆明工作的愿望,毅然报名服从组织分配,到国家最需要的地方去,于是被分配到沈阳飞机制造厂,加入了建设航空工业的行列。nbsp;nbsp;当时,航空正业按照中央确定的由修理到制造、由仿制到自行设计的发展方针,在完成了由修理到制造的转变以后,从1955年开始筹建航空科研机构,开展研究设计工作。1956年,第一个飞机设计室成立了,从此冯钟越开始了飞机结构强度的研究工作。nbsp;nbsp;在冯钟越从事飞机结构强度研究的25年间,随着科学技术的不断进步和飞机战术技术性能的提高,飞机结构布局形式不断改变,因而在强度计算方面,传统的理论方法有的已不再适用。所以,开辟新领域、研究新技术、实现新突破,以满足研制新型飞机的需要,就成为飞机结构强度研究的主要课题。加之,电子计算机日益广泛使用,应用软件的研究亦成为强度研究的一个重要课题。在这种形势下,冯钟越知难而进,以顽强的拼搏精神,在科学研究的道路上开拓前进,取得了一项又一项成果,攻下了一个又一个技术难关,从而推动了飞机结构强度研究的不断进步,为发展祖国的航空科研事业作出面贡献。nbsp;nbsp;冯钟越从事科研工作的一个重要特点是:他能把握本专业科学技术的发展趋势,确定科研工作的主我方向,规划科研铝攻关课题,一旦研究课题确定以后,就亲自组织实施,带头攻关。他既有战略思想,又有战术目标;既是指挥员,又是战斗员。在科研管理工作上,他胸怀全局,指挥若定,一环扣一环,一步一个脚印。他对科技人员严格要求,一丝不苟,并以身作则,说到做到。在审查报告时,他对其中的数学公式都要逐一验算,甚至连标点符号、错别字也不放过。nbsp;nbsp;冯钟越在科技工作上的一个重要贡献就是带出了一批人,培养了一批科技工作的实干家。对科技人员压担子、上课题,既大胆放手,又及时给予指导,使他们在科技工作的实践中增长才干。他很关心科技人员的知识更新和外语水平的提高,给予他们学习进修的机会。他特别注意技术尖子的发现和培养。国家级有突出贡献的中年科技专家刘夏石就是冯钟越当时重点培养的技术尖子之一。nbsp;nbsp;冯钟越本人在回顾25年来从事飞机强度工作的实践时写道:“我认为自己有较强的求知精神,对新事物比较敏感,因此能够提出一些带方向性的建议和支持那些有创建性的想法。由于这些年来接触的技术领域较多,因此知识面也比较开阔,能够解决一些技术难点和组织指导较大的技术项目的研究和实施。”由于在科技工作中的建树,他成长为祖国第一代飞机结构强度专家,先后被选为中国力学学会理事、中国航空学会理事、航空工业部科技委委员,1981年晋升为高级工程师。nbsp;nbsp;冯钟越在科技工作上的建树使他成为名符其实的专家,而他又有出众的文学素养,喜文艺,娴诗词,且工书法篆刻。他去世的时候,冯友兰为儿子写了挽联:nbsp;nbsp;“是好党员,是好干部,壮志未酬,nbsp;nbsp;泪洒岂只为家痛;nbsp;nbsp;能娴科技,能娴文艺,全才罕遇,nbsp;nbsp;招魂也难再归来。”nbsp;nbsp;冯钟越为我国的航空科研事业奋斗了一生,为后人留下了宝贵的物质财富和精神财富。飞机结构强度工作的开创者中华人民共和国成立以后,1951年开始建立航空工业,1956年,我国已经制造出喷气式飞机。在这个基础上发展航空科研事业,独立自主地设计制造自己的航空产品,实现由仿制到自行设计的转变,已经提到航空工业的议事日程。nbsp;nbsp;1956年,沈阳飞机制造厂飞机设计室成立并开始设计我国第一架喷
先后被评为全国青年科技标兵、沈阳市十大杰出青年、教育部青年骨干教师、辽宁省学科带头人、辽宁省优秀拔尖人才。辽宁省青年科技奖,辽宁省科技进步二等奖、自然科学三等奖、辽宁省教学成果一等奖等。1992年先后被评为沈阳市十大杰出青年、沈阳市青年教师标兵和辽宁省优秀青年科技工作者;1994年被评为全国青年科技标兵;1995年获辽宁省科技进步一等奖。2003年“软岩巷道支护压力与变形的动态仿真及监测预报的研究”获辽宁省科技进步二等奖;2004年“可重构的制造过程管理系统”获辽宁省科技进步三等奖2005年“可重构的制造过程管理系统” 获辽宁省科技进步三等奖2006年 获国家自然科学基金委员会材料与工程学部“优秀项目奖”2005年 获国家教学成果二等奖。 《机电系统可靠性与安全性设计》,哈尔滨工业大学出版社,2006/09/01《见习机械设计工程师资格考试指南》(见习机械设计工程师资格考试培训教材),机械工业出版社,2007-03-01 第1版《机械可靠性基本理论与方法》,科学出版社,《结构分析中的有限单元法及其应用》,东北大学出版社,2000年12月《现代机械设计方法》(见习机械设计工程师资格考试培训教材),机械工业出版社,2005年05月《先进制造环境下的控制图技术》,东北大学出版社,2007-12-1《中国材料工程大典 第1卷 材料工程基础》(主编第6篇),化学工业出版社,2006-1-1《现代机械设计方法》内容简介该书是中国机械工程学会关于《见习机械设计工程师资格认证实施细则》的规定与要求编写的,其目的是提高大学生从业的适应能力,满足用人单位对人才的迫切需要。本书的编写充分考虑了工科专业大学生的基础和现实需要,内容全面,体系清楚,着重实际示范。本书内容包括四大部分:创新设计——TRIZ理论、有限元方法与ANSYS应用、优化设计、可靠性设计。本书基本上包括了工程技术人员需要掌握的现代设计理论知识,在内容上力求做到深入浅出。本书主要作为高等院校机械工程类专业毕业生和在校学生参加见习机械设计工程师资格考试的指导教材,也可供有关工程技术人员参考。《机械可靠性基本理论与方法》内容简介《机械可靠性基本理论与方法》以机械系统及其零部件的可靠性为背景,汇集国内外最新研究成果,介绍了可靠性与产品全生命周期成本关系、失效率一时间关系、载荷一强度干涉关系、系统可靠性与零件可靠性之间的关系等可靠性基本理论、模型、方法的新认识与新发展。在零件可靠性方面,从数学的一般意义上解释载荷强度干涉概念与模型,大大拓展了传统模型的应用范围;在系统可靠性方面,采用系统工程思想方法,介绍了直接在系统层进行可靠性分析、建模的方法,突破了“从零件到系统”的传统可靠性分析框架;在系统故障分析方面,介绍了Petri网模型及相应的故障分析新方法;此外,还采用通用发生函数方法详细表述了多状态零件与系统的可靠性问题。《机械可靠性基本理论与方法》可作为高等院校机械工程、机械设计制造及自动化等相关专业的研究生教学用书,也可作为从事可靠性研究的科研人员的参考资料。 2009年发表的论文基于D-H变换矩阵的Stewart型并联机床位姿方程及运动学反解,《机械设计》2009年 第5期一种新型六自由度力学加载系统,《组合机床与自动化加工技术》2009年 第4期大型真空罐的结构强度与稳定性分析,《机械设计与制造》2009年 第4期6自由度并联机床位姿误差线性化计算模型及验证,《制造业自动化》2009年 第2期基于贝叶斯网络的多状态系统可靠性建模与评估,《机械工程学报》2009年 第2期考虑表面加工的疲劳缺口系数研究与应用,《组合机床与自动化加工技术》2009年 第2期有限板共线多孔MSD应力强度因子有限元分析,《组合机床与自动化加工技术》2009年 第1期载荷共享并联系统疲劳累积损伤可靠性模型,《东北大学学报:自然科学版》2009年 第2期基于混合特征和支持向量机的抽油杆缺陷识别,《东北大学学报:自然科学版》2009年 第2期5mm厚6063铝合金搅拌摩擦对焊焊缝组织分析,《焊接技术》2009年 第1期 基于ARAMIS的搅拌摩擦焊焊接件拉伸试验分析,《焊接技术》2008年 第6期考虑载荷作用次数的齿轮可靠度计算模型,《东北大学学报:自然科学版》2008年 第12期连续系统强度分布的确定方法与可靠度计算,《东北大学学报:自然科学版》2008年 第12期基于混合硬化模型的ERW焊管排辊成形数值模拟,《塑性工程学报》2008年 第6期35CrMo钢缺口试件有限元分析与设计,《机械设计》2008年 第11期系统可靠性的贝叶斯网络评估方法,《航空学报》2008年 第6期多状态机械系统可靠性的离散化建模方法,《东北大学学报:自然科学版》2008年 第11期钢缆类相关失效系统的可靠性分析,《东北大学学报:自然科学版》2008年 第11期多状态系统共因失效机理与定量分析,《机械工程学报》2008年 第10期基于动态非线性模型的带式输送机滚筒有限元分析方法,《煤矿机械》2008年 第11期具有不确定性的恒幅循环载荷疲劳可靠度异量纲干涉分析方法,《机械强度》2008年 第5期连续系统可靠性分析方法研究,《机械制造》2008年 第9期考虑失效相关的系统动态可靠性模型,《兵工学报》2008年 第8期基于损伤等效原理的并联系统相关失效可靠性分析,《东北大学学报:自然科学版》2008年 第8期系统共因失效概率分析的非经验模型,《中国机械工程》2008年 第15期失效相关系统动态可靠性建模与失效率研究,《中国机械工程》2008年 第12期搅拌摩擦焊接过程温度场动态仿真,《东北大学学报:自然科学版》2008年 第7期基于ESPN的制造系统多任务可靠性研究,《东北大学学报:自然科学版》2008年 第7期3-TPT型并联机床的精度分析与仿真,《中国机械工程》2008年 第11期考虑失效相关的k/n系统动态可靠性模型,《机械工程学报》2008年 第6期2A12铝合金搅拌摩擦焊缝孔洞和沟槽缺陷分析,《轻合金加工技术》2008年 第5期载荷相关结构系统的可靠性分析,《机械工程学报》2008年 第5期裂纹梁动力学仿真的有限元模型,《东北大学学报:自然科学版》2008年 第5期应用Petri网的关联矩阵求最小割集的新方法,《中国机械工程》2008年 第9期ERW辊弯成形过程CAD/CAE集成建模方法研究,《机械设计与研究》2008年 第2期共因失效分析中不确定性数据的处理方法,《机械设计》2004年 第z1期基于生产费用的柔性作业车间调度优化,《东北大学学报:自然科学版》2008年 第4期贝叶斯网络在机械系统可靠性评估中的应用,《东北大学学报:自然科学版》2008年 第4期柔性作业车间多目标调度优化研究,《东北大学学报:自然科学版》2008年 第3期搅拌摩擦焊工艺与机理的研究,《现代制造技术与装备》2008年 第1期考虑相关失效的管道类系统可靠性建模,《中国机械工程》2008年 第5期基于小波神经网络的抽油杆缺陷识别,《东北大学学报:自然科学版》2008年 第2期基于高速转盘法的剩余污泥可溶化处理,《化工学报》2008年 第2期铝合金搅拌摩擦焊焊接过程缺陷分析,《机械制造》2008年 第2期共因失效系统动态可靠性模型,《中国机械工程》2008年 第1期考虑载荷作用次数的零部件可靠性模型,《机械强度》2008年 第1期2A12铝合金搅拌摩擦焊工艺与焊缝组织特征分析,《制造技术与机床》2008年 第1期基于人工神经网络的复杂机械结构安全性分析,《机械与电子》2008年 第1期随机恒幅循环载荷疲劳可靠度异量纲干涉模型,《机械工程学报》2008年 第1期基于RCMⅡ和CCF理论的隐蔽性故障的新评价模型,《东北大学学报:自然科学版》2008年 第1期管道类连续系统可靠性建模方法,《东北大学学报:自然科学版》2008年 第1期 随机载荷作用下的零件动态可靠性模型,《机械工程学报》2007年 第12期ANSYS的网格划分在工程实例上的应用,《机械》2007年 第9期机械产品失效率预测的数学模型,《失效分析与预防》2007年 第4期机械零件动态可靠性模型及失效率研究,《东北大学学报:自然科学版》2007年 第11期零件动态可靠性建模及早期失效率研究,《航空学报》2007年 第6期基于广义随机Petri网的CIMS多任务可靠性研究,《计算机工程与应用》2007年 第33期某型飞机水平尾翼疲劳试验的声发射实时监测,《东北大学学报:自然科学版》2007年 第8期3-TPT平台误差的蒙特卡洛模拟,《工程设计学报》2007年 第4期基于小子样可靠性评估方法的软件开发与工程应用,《沈阳建筑大学学报:自然科学版》2007年 第4期考虑载荷作用次数的共因失效零部件可靠性模型,《机械科学与技术(西安)》2007年 第10期应用于IID变量的ARMA控制图性能分析,《仪器仪表学报》2007年 第10期含裂纹一维欧拉梁的裂纹无效位置分析,《应用力学学报》2007年 第1期失效概率计算中的信息遗失与系统级建模方法,《中国机械工程》2007年 第19期多种失效模式下的机械零件动态可靠性模型,《中国机械工程》2007年 第18期信噪比在分析残差控制图检测能力中的应用,《工业工程》2007年 第5期提高抽油杆微裂纹漏磁检测精度灵敏度新方法,《石油机械》2007年 第9期基于Pro/E的齿轮参数化设计系统开发,《煤矿机械》2007年 第10期载荷多次作用下的共因失效系统可靠性模型,《航空学报》2007年 第B08期一种集成SPO与EPO的过程控制方法,《东北大学学报:自然科学版》2007年 第9期基于随机Petri网的基本加工单元故障分析,《组合机床与自动化加工技术》2007年 第9期神经网络求解隐蔽性故障率,《机械制造》2007年 第6期Q控制图灵敏性分析,《高技术通讯》2007年 第2期应用MCEWMA控制图监视刀具磨损过程,《东北大学学报:自然科学版》2007年 第5期考虑载荷作用次数的失效相关系统可靠性模型,《东北大学学报:自然科学版》2007年 第5期COM技术在可靠性设计中的应用,《组合机床与自动化加工技术》2007年 第4期直母线锥盘金属带式无级变速器带的轴向偏移分析,《中国机械工程》2007年 第8期基于贝叶斯动态模型的自相关控制图,《北京航空航天大学学报》2007年 第3期高温压力蒸汽管道寿命预测方法的研究,《机械制造》2007年 第3期基于Petri网和GASA的双资源JSP动态优化调度,《东北大学学报:自然科学版》2007年 第3期监视过程均值变化的残差控制图检测能力分析,《东北大学学报:自然科学版》2007年 第3期发动机轮盘模拟技术理论与方法,《机械设计》2007年 第2期确定RCMⅡ中最佳维修间隔期数学模型的适用条件,《机械设计》2007年 第2期双资源生产车间调度问题的研究,《计算机工程与应用》2007年 第6期电机电流分析法在机床类设备诊断中的应用研究,《机床与液压》2007年 第3期考虑共因失效的机械零部件可靠性模型,《机械设计》2007年 第1期轮盘疲劳可靠性分析的Monte-Carlo数字仿真,《系统仿真学报》2007年 第2期某钛合金材料拉伸过程的声发射特征,《机械制造》2007年 第1期管道类连续系统可靠性建模与应用,《机械设计与制造》2007年 第1期集成统计过程监视与工程过程控制,《统计与决策》2007年 第1期 Q控制图初始性能的改进,《工程设计学报》2006年 第5期面向小批量制造环境的控制图理论的研究,《组合机床与自动化加工技术》2006年 第10期自相关过程的统计控制方法研究,《机械制造》2006年 第9期生产周期——交货期双目标生产车间调度优化,《组合机床与自动化加工技术》2006年 第12期裂纹检测的结构动力学方法研究进展,《机械制造》2006年 第12期金属带式无级变速器摩擦因数和传动效率的实验研究,《机械设计》2006年 第12期齿轮可靠度设计计算模型,《机械制造》2006年 第11期基于RCMⅡ的石油设备管理策略,《石油机械》2006年 第11期基于SVD方法的弱故障特征提取方法,《机床与液压》2006年 第10期低循环疲劳寿命预测的幂指函数模型,《机械强度》2006年 第5期压气机盘疲劳可靠性数字仿真分析,《东北大学学报:自然科学版》2006年 第9期裂纹梁的动态特性仿真,《工程设计学报》2006年 第4期基于遗传和禁忌搜索算法求解双资源车间调度问题,《东北大学学报:自然科学版》2006年 第8期裂纹梁的相似特性及模型误差分析,《机械强度》2006年 第4期重用ANSYS软件对压缩机定子的有限元分析,《通用机械》2006年 第7期应用循环平稳方法分离电机系统故障,《振动.测试与诊断》2006年 第2期压气机轮盘疲劳寿命影响参量的灵敏度分析,《东北大学学报:自然科学版》2006年 第6期基于SolidWorks的液压集成块虚拟设计,《东北大学学报:自然科学版》2006年 第6期应用幂变换法构造低周疲劳寿命预测的幂指函数模型,《航空学报》2006年 第2期可靠性干涉模型的扩展与应用,《机械工业标准化与质量》2006年 第3期基于IDEF&ML的生产过程管理系统的建模研究,《小型微型计算机系统》2006年 第5期矩形外伸板的弹性分析,《东北大学学报:自然科学版》2006年 第4期基于零件条件失效概率分布的共因失效模型,《中国机械工程》2006年 第7期某型飞机起落架收放试验过程中疲劳损伤的声发射监测,《无损检测》2006年 第3期基于遗传和禁忌搜索算法求解车间调度优化问题,《计算机应用》2006年 第4期发动机可靠性及其评价技术分析,《农机化研究》2006年 第3期系统共因失效分析及其概率预测的离散化建模方法,《机械工程学报》2006年 第1期冗余系统共因失效概率预测模型,《东北大学学报:自然科学版》2006年 第2期基于Monte Carlo-神经网络的系统相关失效概率模型,《系统仿真学报》2006年 第2期参数化零件可靠性设计在Pro/E上的实现,《机械设计》2006年 第1期齿轮失效概率分析的串联系统相关失效模型,《失效分析与预防》2006年 第1期
冯钟越,飞机结构强度专家。长期从事飞机结构设计与强度研究工作。在新型歼击机结构强度计算与试验,航空结构分析系统(HAJIF)的开发研制和航空结构静、动、热强度试验现代化等方面作出了重要贡献。 冯钟越,1931年12月31日出生于北平(今北京市)。祖籍河南省唐河县。祖父冯台异是清朝进士,在湖北崇阳当过知县。父亲冯友兰曾任第四届全国人大代表,第二、第三、第四届全国政协委员,第六届全国政协常委,北京大学教授,是国内外著名学者。母亲任载坤毕业于北京女子师范学校,是辛亥革命前辈任芝铭的女儿。冯钟越先后在昆明、北京完成了从小学、中学到大学的全部学业。1952年毕业于清华大学航空系。在大学读书时他就是中国共产党联系的积极分子,于1952年加入中国共产党。 冯钟越开始参加工作走向生活的时候,正值中华人民共和国成立不久,国民经济建设的序幕刚刚拉开,第一个五年计划开始起步,航空工业作为一个新兴的工业部门开始建设。作为一个共产党员,他放弃了留校和去昆明工作的愿望,毅然报名服从组织分配,到国家最需要的地方去,于是被分配到沈阳飞机制造厂,加入了建设航空工业的行列。 当时,航空正业按照中央确定的由修理到制造、由仿制到自行设计的发展方针,在完成了由修理到制造的转变以后,从1955年开始筹建航空科研机构,开展研究设计工作。1956年,第一个飞机设计室成立了,从此冯钟越开始了飞机结构强度的研究工作。 在冯钟越从事飞机结构强度研究的25年间,随着科学技术的不断进步和飞机战术技术性能的提高,飞机结构布局形式不断改变,因而在强度计算方面,传统的理论方法有的已不再适用。所以,开辟新领域、研究新技术、实现新突破,以满足研制新型飞机的需要,就成为飞机结构强度研究的主要课题。加之,电子计算机日益广泛使用,应用软件的研究亦成为强度研究的一个重要课题。在这种形势下,冯钟越知难而进,以顽强的拼搏精神,在科学研究的道路上开拓前进,取得了一项又一项成果,攻下了一个又一个技术难关,从而推动了飞机结构强度研究的不断进步,为发展祖国的航空科研事业作出面贡献。 冯钟越从事科研工作的一个重要特点是:他能把握本专业科学技术的发展趋势,确定科研工作的主我方向,规划科研铝攻关课题,一旦研究课题确定以后,就亲自组织实施,带头攻关。他既有战略思想,又有战术目标;既是指挥员,又是战斗员。在科研管理工作上,他胸怀全局,指挥若定,一环扣一环,一步一个脚印。他对科技人员严格要求,一丝不苟,并以身作则,说到做到。在审查报告时,他对其中的数学公式都要逐一验算,甚至连标点符号、错别字也不放过。 冯钟越在科技工作上的一个重要贡献就是带出了一批人,培养了一批科技工作的实干家。对科技人员压担子、上课题,既大胆放手,又及时给予指导,使他们在科技工作的实践中增长才干。他很关心科技人员的知识更新和外语水平的提高,给予他们学习进修的机会。他特别注意技术尖子的发现和培养。国家级有突出贡献的中年科技专家刘夏石就是冯钟越当时重点培养的技术尖子之一。 冯钟越本人在回顾25年来从事飞机强度工作的实践时写道:“我认为自己有较强的求知精神,对新事物比较敏感,因此能够提出一些带方向性的建议和支持那些有创建性的想法。由于这些年来接触的技术领域较多,因此知识面也比较开阔,能够解决一些技术难点和组织指导较大的技术项目的研究和实施。”由于在科技工作中的建树,他成长为祖国第一代飞机结构强度专家,先后被选为中国力学学会理事、中国航空学会理事、航空工业部科技委委员,1981年晋升为高级工程师。 冯钟越在科技工作上的建树使他成为名符其实的专家,而他又有出众的文学素养,喜文艺,娴诗词,且工书法篆刻。他去世的时候,冯友兰为儿子写了挽联: “是好党员,是好干部,壮志未酬, 泪洒岂只为家痛; 能娴科技,能娴文艺,全才罕遇, 招魂也难再归来。” 冯钟越为我国的航空科研事业奋斗了一生,为后人留下了宝贵的物质财富和精神财富。飞机结构强度工作的开创者中华人民共和国成立以后,1951年开始建立航空工业,1956年,我国已经制造出喷气式飞机。在这个基础上发展航空科研事业,独立自主地设计制造自己的航空产品,实现由仿制到自行设计的转变,已经提到航空工业的议事日程。 1956年,沈阳飞机制造厂飞机设计室成立并开始设计我国第一架喷气教练机——歼教1飞机。冯钟越是飞机设计室的强度组长,主管歼教1飞机的强度工作。他主持制定了强度计算方案,签发了主要设计图纸,拟定和发出了全机静力试验大纲和试验任务书,协助试验室领导组织了全机静力试验的准备工作。歼教1飞机全机静力试验顺利通过,强度完全合格,为新机上天试飞奠定了坚实的基础。 1958年夏,冯钟越受领导的委托,冒酷暑到南昌飞机制造厂参加我国自行设计制造的初教6飞机的强度复查工作。经全机静力试验证明,经过复查加强以后的飞机满足了强度要求。 1958年以后,冯钟越相继参加两种高空高速歼击机的设计工作。这两种飞机都是小展弦比机翼,传统的工程梁理论已不能用于这种类型机翼的应力分析。他采用以梁和抗扭盒为基本元件的矩阵位移法,使用计算机对东风113飞机进行了应力分析。同时,还进行了矩阵力法的应用探讨。1961年8月航空研究院成立以后,冯钟越任歼击机设计研究所强度室副主任(1962年任主任)。当时的主要任务是摸透(消化)从苏联引进的米格-21飞机,为以后自行设计新型歼击机创造条件。他组织领导了对米格-21飞机强度计算报告的翻译和消化工作,以期掌握该机强度计算的特点。为了验证其计算方法,组织和指导了一些试验件的试验研究工作。在摸透米格-21飞机的过程中,他没有满足于只了解该机的一般情况,而要求弄清楚原报告选用的计算参数、载荷类别大小、计算方法、计算结果、材料的选用,以及气动加热问题处理等方面的问题。这对尚没有掌握超音速飞机设计经验的工程技术人员来说,无疑是非常必要的。在摸透过程中,对原报告中数据不协调和计算数据有错误的地方进行了更正,保证了数据和图纸的一致性,使飞机工厂有一套完整的、数据正确的强度报告,作为处理生产问题的依据。 为适应自行研制新机的需要,在消化米格21飞机强度计算报告的基础上,他重视引进新技术,亲自参与并组织科技人员抓紧对小展弦比机翼应力分析和影响系数的研究,并以直接刚度法为基础,编制机翼应力变形分析计算程序。此外,他还领导了蜂窝结构、整体壁板和新材料的应用研究和优化设计,为设计新型歼击机作技术储备。 1964年,开始自行设计我国第一架高空高速歼击机——歼8飞机。在歼8飞机设计中,冯钟越负责全机的结构强度和试验工作。他从我国飞机设计的实际情况出发,制定了《歼8飞机强度计算原则》,确定了飞机各大部件的计算方案。他强调要在吸收米格-21飞机成功的计算方法的基础上“推陈出新,有所前进”,充分利用已经取得的科研成果,使歼8飞机强度计算水平实现新的突破。机翼的设计计算采用米格-21飞机三次静不定解法,用LCVY位移法给出影响系数,校核计算用有限元法。机身的强度计算仍采用传统的简化假设。冯钟越签发了歼8飞机的主要设计图纸。为确保设计质量和飞机安全上天,他组织进行了一系列的试验研究工作,经全机静力试验证明,歼8飞机的强度工作是成功的。冯钟越为歼8飞机制定的强度计算原则及做法,后来在其他新机研制中得到借鉴或沿用。 歼8飞机在1985年被评为国家科技进步特等奖。由于冯钟越是歼8飞机研制的主要参加者,在歼8飞机设计中作出了重要贡献,1987年6月,国家科学技术进步奖评审委员会发给他特等奖光荣册。 1970年以后,冯钟越参加了歼9飞机设计方案的论证工作。由于歼9飞机的飞行速度已经超过热障,他把研究工作的重点转向热结构问题,特别是热结构的规范和强度计算的标准问题。 1973年以后,他组织领导了水轰5飞机、运7飞机、运8飞机、运10飞机的全机静力破坏试验。所有这些试验项目都做到一次成功,满足了设计生产单位的定型要求。我国有限元法应用研究的开拓者有限元法的研究和应用是从飞机设计的实际需要中提出来的。1958年,我国开始设计两种超音速歼击机——东风107和东风113飞机。由于这两种飞机都是小展弦比机翼,传统的工程梁理论已不能用于这类飞机机翼的强度刚度计算。当时摆在冯钟越面前的问题是:必须寻求一种小展弦比机翼的计算方法,以解决飞机设计中所碰到的这一关键技术问题。 众所周知,小展弦比机翼在强度与刚度方面存在两大问题:一是相对厚度小,应力水平高,对应力分析的精度要求更高,但是又因结构十分复杂,其内部空间小,除提供收放起落架及存放油箱需要外,还要悬挂各种操纵面(襟翼、副翼),所以以平面假设为基础的工程计算方法已不再适用,必须寻求一种新的结构分析方法;二是小展弦比机翼的颤振分析是设计的一大关键,而颤振分析(当时认识水平上)基于准确的结构柔度影响系数矩阵(而传统的工程计算方法对此是无能为力的)。这就是说,必须找到这样一种方法,它既能给出准确的应力和变形,同时又能给出结构的柔度影响系数矩阵。 冯钟越为解决这一关键技术问题翻阅了大量的文献资料,发现国际上也在刚刚开始探索这一问题的解决方法。在众说纷纭中,冯钟越认定结构分析的矩阵方法就是出路。于是他组织人力开展研究工作,和大家一起学习讨论,弄清方法原理,试算例题。当时,设计室只有手摇式计算机,算一个10阶矩阵代数方程,往往需要一个星期的时间。通过一段时间的摸索,对结构分析的矩阵方法初步入了门,掌握了位移法和力法的基本原理和计算步骤。 1961年,成立航空研究院(国防部六院)。冯钟越及时向六院提交了他亲自起草的“小展弦比机翼强度刚度研究”课题的立题报告。六院批准了冯钟越的报告,并作为六院的重点研究课题列入科研计划,由他亲自担任课题负责人,从思想上、技术上指导课题研究工作的开展。课题组成员长驻北京进行技术攻关,并得到中国科学院计算研究所的大力支持。 在课题研究中,冯钟越治学态度严谨,不仅高度重视理论研究,而且重视试验验证工作。在课题研究全面铺开的同时,他克服一切困难又亲自组织力量生产了1:5金属模型,以便进行试验对比分析;接着又进行了难度较大的机翼结构影响系数的实测工作,为课题研究工作的顺利开展和后来取得成功奠定了基础。“小展弦比机翼强度刚度研究”课题经过3年努力,于1965年圆满完成了课题规定的研究任务,并提交了可供型号设计实际使用的小展弦比机翼应力分析和柔度影响系数计算的位移法、力法、直接刚度法、子结构分析法等相应的有限元分析程序,基本上接近于当时的国际水平。 从1964年开始,我国自行研制歼8飞机,冯钟越果断地决定把自行研制的有限元法用于歼8机翼的校核计算,使我国飞机设计采用了有自己特色的、先进的、可靠的分析方法,使电子计算机在我国自行设计的飞机上得到实际应用。该项研究成果获1978年全国科学大会奖。结构分析系统——中国计算力学的里程碑 1975年4月,三机部六院在西安召开了飞机和战术导弹强度研究十年规划会议。根据国内外的发展趋势和各方面的迫切要求,冯钟越认为我国已经具备了研制大型通用结构分析系统的条件,建议将通用有限元航空结构分析系统研制作为强度研究的重点课题。部院同意并批准了冯钟越的建议,将航空结构分析系统的研究课题列入部院的科研工作计划,并先后任命冯钟越为结构分析系统I、Ⅱ、Ⅲ型的主任工程师。 航空结构分析系统I型(汉语拼音缩写为:HAJIF1),是用于结构静力分析的软件系统。从1976年5月开始研制,1979年9月通过部级鉴定。它是我国首次研制成功的大型、通用、效率较高的航空静力结构分析应用软件系统。 结构分析系统I型,可分析结构在气动载荷、集中载荷和惯性载荷作用下的变形与应力。系统采用了有独创性的多级子结构和局部对称性分析技术,通用性强,便于分析任何形态的大型复杂结构。系统建立了面向用户的结构分析专用语言,使用灵活,易于掌握,便于组织专用程序。系统具有数据自动生成能力,大大减少了人工劳动。系统提供了自动分块加有效列和超元矩阵两种解法。系统采用了模块化结构,便于系统的扩充与修改。系统具有中断与诊断功能。 结构分析系统Ⅰ型投入使用后,提高了分析大型航空结构的能力,为飞机强度设计和研究工作提供了有力的科学计算手段,从而提高了飞机的设计质量,缩短了研制周期,是实现航空技术现代化不可缺少的基础性工作。鉴定认为:“用计算机解决大型复杂结构,建立结构分析自动化程序系统,在我国还是第一次实现,填补了国内空白,是航空工业重大科研成果,对新机研制有十分重要的意义。”大连工学院钱令希指出:“结构分析系统I型的研制成功,是我国计算力学的里程碑。”这项成果获1979年三机部和国防工办科技成果一等奖、1985年国家科技进步二等奖。 结构分析系统Ⅱ型(HAJIF-Ⅱ),是用于航空结构动力分析的软件系统。该系统于1979年11月开始研制,1981年10月通过部级鉴定。 航空结构动力分析系统,具有结构的固有振动特性计算、主动控制系统的颤振计算和部分突风响应计算等功能。其规模具有2.8万条FORTRAN语句、27个模块、31条固定流程,结构模型可以有7000自由度,可以计算70个特征向量。在非定常空气动力计算中,每个翼面的空气动力分块数可达200块,可以计算5个翼面。在颤振和突风响应计算中使用的形态可达50个。 该系统是我国第一个航空结构动力分析系统,经过实际使用证明工作可靠,能够满足目前航空结构固有振动和气动弹性分析的迫切需要;在力学、数值计算和程序设计中采用了不少国内外70年代后期的新技术,具有国内的先进水平。这项成果获1981年三机部科技成果二等奖、1985年国家科技进步二等奖。 结构分析系统Ⅲ型(HAJIF-Ⅲ),是用于航空结构非线性分析的软件系统,1977年开始论证,1981年开始研制,1985年通过部级鉴定。冯钟越在完成立题论证、组成了研制工作班子、待研制工作开始起步以后,于1982年10月因病逝世。 结构分析系统Ⅲ型拥有近8万条FORTRAN语句,具有较齐全的非线性分析功能。它在自动选取载荷增量步长、自动确定节点自由度等方面具有一定的独创性。该系统填补了我国大型结构非线性分析系统的空白,达到国外80年代初期的先进水平。该成果获1987年国家科技进步一等奖。 在研制HAJIF系统的同时,冯钟越还组织并指导了结构多约束优化设计系统的研制。这项工作于1979年开始,1981年结束。该系统的研制成功,把先进的有限元分析和数学规划方法有机地结合起来,为飞机结构打样设计提供了有效手段。该项目获1988年部级成果一等奖、1985年国家科技进步二等奖。致力于航空科学技术的现代化党的十一届三中全会以后,实现工业、农业、国防和科学技术的现代化已经提到社会主义建设的议事日程。“千里之行,始于足下”,这时,冯钟越所思考着的问题是如何改变飞机强度工作的落后面貌,尽早实现试验和计算手段的现代化,乃至整个飞机设计和制造的现代化。他认为我们试验室技术装备陈旧,要想把试验研究搞上去,必须更新装备。 1979年,冯钟越两次出国考察,参观了美国和联邦德国的科研机构和飞机公司,了解了两国飞机强度研究的现状和发展水平。他看了人家的,但更多的则是想到自己如何发展的问题。他说:“衡量水平的规模和标准最主要的是看计算机应用的广度和深度。”他认为,我们在强度研究工作方面不能等硬件,而要从软件的发展上尽快赶上去,并促进硬件的发展。要大力加快试验技术计算机化的进程。应该集中人力、财力,有重点有步骤地逐步实现试验技术的计算机化,改变目前仍停留于人工操作的落后状态。飞机结构强度研究所担负着大型飞机鉴定性试验和疲劳、振动及瞬态热应力试验,而现有的试验设备技术落后、效率低、误差大、试验周期长,很难适应试验工作的要求。他积极向部院领导建议,从国外引进必需的先进设备,以加速强度研究的现代化进程。经部领导批准以后,冯钟越组成了专门的工作班子,对引进项目进行了调查论证,从而使引进的项目在技术上达到先进,在价格上比较合理。 为解决瞬态热应力试验设备的落后状态,1977年12月和日本日立公司签订合同,引进日立-80计算机系统,即计算机控制加热加载、瞬态热应力测试实时数据采集和处理系统。这套设备投入使用以后,瞬态热应力的试验技术在国内居于领先地位。 随着航空科学技术的迅速发展,对疲劳试验技术提出了更高的要求。国内研制的模拟式和数模混合式自动协调加载设备与国外通用的数字计算机控制的模拟式液压伺服加载系统相比,在性能和安全可靠性方面有着较大的差距。为改变这一落后状况,部批准从美国MTS公司引进一套100通道数控协调加载系统。该系统可用于120吨级大型飞机的疲劳试验,兼容静力试验。这是当时国内技术先进的疲劳试验设备。 为了实现飞机设计和制造的现代化,在航空结构分析系统的研制取得重大突破以后,冯钟越把研究方向转向关于实现飞机设计与制造自动化这一领域,即研制计算机辅助设计与辅助制造系统。为了寻找依据,借鉴国外的经验,他把这个课题作为1979年访美时考察的重点之一。在大量收集国内外信息、资料的基础上,进行了系统的立题论证工作,亲自撰写了《发展计算机辅助设计与辅助制造的途径》论证报告。1980年,冯钟越正式向部院领导提出“立足国内现有硬件,不失时机地开展计算机辅助设计与辅助制造工作”的建议,很快得到部院领导的支持和赞同。1980年底,7760CAD/CAM课题组组成,部任命冯钟越为这个课题组的主任工程师。1981年,他带病冒着盛夏酷暑奔波于北京、沈阳、西安、成都等地,进行调查研究和联合攻关事宜。正当7760CAD/CAM的研制工作开始起步的时候,1982年10月,冯钟越不幸病逝。7760CAD/CAM系统于1986年研制成功,并获1988年国家科技进步二等奖。 (作者:张树楫)简历 l931年12月31日 生于北平(今北京市)。 1952年 毕业于清华大学航空系。任沈阳飞机制造厂总装车间工艺室主任,后任厂设计科强度组长。 1956年 任沈阳飞机制造厂飞机设计室强度组长。 1961年 任国防部航空研究院歼击机设计研究所强度室副主任,1962年任主任,1965年调总师办主管结构、强度、试验工作。 1970年 任四川成都歼击机设计研究所强度室主任。 1973年 任飞机结构强度研究所副所长兼总工程师。 1982年10月 逝世于北京。主要论著1 冯钟越.三角机翼的影响系数和结构分析.航空技术参考资料,1960. 2 冯钟越.小展弦比机翼的气动弹性问题.国际航空,1960. 3 冯钟越.空气弹性力学引论.北京:国防工业出版社,1963. 4 冯钟越.歼击机疲劳分析的参数方法.国外航空技术,1973. 5 冯钟越.弹塑性分析方法.固体力学中的有限元素法(译文集),北京:科学出版社,1977. 6 冯钟越.计算图象在产品结构分析上的应用.固体力学中的有限元素法(译文集),北京:科学出版社,1977. 7 冯钟越.计算控制的伺服液压试验设备在大尺寸结构验证试验上的应用.国外航空技术,1979. 8 冯钟越.用于静力分析的航空结构分析系统I型.航空学报,1980(1). 9 冯钟越.模拟飞机结构坠毁的计算机程序.国际航空,1981(9). 10 冯钟越.有限元素法在中国航空结构分析中的应用.英国《FiniteElement News》杂志,1981(2、3)(英文).
罗时钧,中国著名空气动力学家、航空教育家,编写了中国第一部中文空气动力学教材,长期从事飞机部件空气动力学、跨音速空气动力学、大迎角空气动力学、计算流体力学的教学和研究工作。他编写了空气动力学讲义十余种,发表学术论文百余篇,先后指导研究生几十名,为中国空气动力学学科的发展做出了杰出贡献。 他是钱学森的第一个博士研究生罗时钧1923年4月1日出生于江西南昌。他的青少年时代,正值中国军阀混战、日寇侵略的艰难岁月,少年时便立下学习航空、科学救国的志向。1941年他被保送进入中央大学航空工程系,1945年获学士学位,由于品学兼优,被聘留校任教;1947年被公派前往美国明尼苏达大学航空工程系留学,于1948年获航空工程硕士学位;同年以优秀成绩获准入美国加州理工学院航空系攻读博士学位,主修空气动力学,辅修数学,师从钱学森教授,是钱学森的第一个博士研究生。在钱学森的指导下,他开始研究“容克”飞机因尾翼抖振失事的空气动力机理。罗时钧深刻领悟钱学森研究理论流体力学的方法,顺利完成了博士学位论文,深得钱学森器重。1950年他获加州理工学院航空与数学博士学位。时年27岁的他谢绝了美国的多方挽留,拒绝了台湾方面的邀请,于1950年9月毅然踏上返回祖国大陆的旅程。罗时钧等三人乘船返国途经日本横滨时,被美军和台湾特务扣留,并关入美军巢鸭监狱,度过了4个月的铁窗生涯,在中国政府的出面干涉下于1951年初返回祖国。 他编写了我国第一部中文空气动力学教材回国后,罗时钧被安排在中国科学院数学研究所力学研究室工作。1952年,中国共产党决定组建哈尔滨军事工程学院。罗时钧听从党的安排,于1952年11月前往哈军工,并讲授“空气动力学”课程。他的课程是全院有名的样板课。当时国内空气动力学专业没有中文教材,罗时钧经过教学实践摸索,于1955年编写了我国第一部空气动力学教材。因教学优秀,1953年成为中国人民解放军“五一”天安门观礼代表,并受到陈毅等国家领导人的亲切接见。“文化大革命”期间,罗时钧的家庭和身心受到极大的摧残。在极端困难的条件下,他仍坚持热爱的科研工作。1970年哈军工航空工程系整建制并入西北工业大学,罗时钧转任西北工业大学教授,并于1979~1984年任学校副校长和空气动力学研究室主任。 他的方案曾用于我国第一架新型超声速飞机设计1958年他首先提出的小展弦比机翼—宽机身组合体的翼身气动干扰计算方案,用于我国第一架新型超音速飞机设计,首次将有限差分法用于飞机空气动力计算,为我国计算流体力学的发展做出了开创性贡献。他主持并完成跨声速机翼—机身—平尾—垂尾组合体纵向空气动力差分计算程序,获1977年陕西省科研成果奖, 1978年作为获奖代表参加全国科学大会。1976年,他在国内首次解决大迎角非线性气动力计算的收敛问题,1988年将迎角提高到600,在国际上首次得到非对称气动力计算结果,并取得计算方法上的突破,具有很高的理论和应用价值。1983年他参与研究跨音速小扰动势流二级近似方法及其在翼型和机翼绕流上的应用,因此获航空工业部理论成果奖。1986年合作研究S形进气道流场的计算机模拟,获陕西省高校科研成果二等奖。罗时钧曾多次应邀去瑞典、原联邦德国、美国等国家的十几所国外大学、研究所从事研究与讲学。他首次建立了西北工业大学与联邦德国宇航院的科研协作关系,使得一大批空气动力学专业中青年教师骨干得以赴联邦德国宇航院学习深造。罗时钧从空气动力学学科建设的高度出发,1980年提出“自修正风洞”是一个重要研究方向,指导研究生进行探讨并敦促空气动力学研究室深入研究,使得这一课题取得了丰富成果,在国内外引起较大关注。 他九十高龄仍在指导学生进行科研实验2000年以来,他与美国加州大学尔湾分校刘锋教授和西北工业大学蔡晋生教授合作,研究细长锥体涡流的绝对稳定性理论,并用数值计算验证,对文献中实验结果之间的不一致性给出了合理的解释,澄清了学术界对三角翼大迎角对称的脱体涡的稳定性的争议,对飞行器前体的空气动力设计与控制有应用价值。2007年以来,罗时钧与刘锋等合作研究基于圆锥体大迎角下漩涡的不稳定性理论,采用等离子体激励方法控制圆锥的横向空气动力与力矩,采用占空循环技术,实现侧力和偏航力矩随占空比的线性控制曲线。他发现在占空循环下的侧力随时间的变化是连续曲线,而不是前人预测的矩形曲线。等离子体激励的流动控制方法具有反应快、输入功率低和无运动部件等优点,具有很好的应用前景。罗时钧先后获原航空航天工业部重大科研成果奖多项、陕西省科技成果奖、航空部先进工作者和有突出贡献专家称号(1992),全国劳动模范称号(1988)。他发表的多篇学术论文被美国空军外国技术局和美国宇航研究院译成英文发表。他的名字被收入《中国大百科全书·航空航天》(1985)、《美国科学与工程名人录》(1992~1993)、《当代中国的国防科技事业》(1992)和《中国科技人才大辞典》(1995)。罗时钧还先后受聘为上海交通大学兼职教授、云南工学院名誉教授、国防科大兼职教授,以及美国马里兰大学、康奈尔大学、加州理工学院、圣塔克拉拉大学、南加州大学访问教授;还曾担任航空航天工业部干线飞机总设计师顾问;美国《数学评论》学会评论员,联邦德国《应用力学与工程中的计算机方法》顾问编委,《航空学报》、《力学进展》编委,《空气动力学报》副主编,力学学会理事,航空学会理事、名誉理事,空气动力学学会理事。他曾任航空工业部科学技术委员会主任委员,国家科委理论与应用力学学科组成员,中国科学院技术科学部工程力学分组成员;1979~1984年任西北工业大学副校长和空气动力学研究室主任,1993年退休后任美国加州大学尔湾分校研究员。如今,罗时钧远在美国加州,还借助互联网指导在西北工业大学就读的研究生。他对学生不仅严格要求,更是循循善诱。他不仅关心学生的学业进步,而且帮助学生在思想上提高。耄耋之年,他仍奋斗在科研的第一线,为国家培养空气动力学的后继人才。
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