我和共和国一起成长

发布者:东大校史馆发布时间:2019-12-31浏览次数:407

东南大学交通学院民盟盟员 王凯


今年是中华人民共和国70华诞,回想70年来共和国的辉煌历史和风雨历程,我们心潮澎湃、思绪万千。

我是1942年出生的,1岁时父亲去世,10岁时母亲又去世,我成了一名孤儿。幸运的是1949年我的家乡解放了,正是在新中国的哺育下,我从一名孤儿一步一步成长为一名高校教师。1963年,我大学毕业于南京工学院(1988年更名为东南大学)土木工程系公路与城市道路专业,1966年我研究生毕业于南京工学院土木工程系道路工程专业,导师是当时国内著名的道路工程专家方福森教授。从此我的一生与祖国的交通事业结下了不解之缘。

在几十年的科研和教学生涯中,我一直勤勤恳恳,兢兢业业,曾荣获陕西省科技进步一等奖、三等奖和中国人民解放军科技进步三等奖、全国工程设计计算机优秀软件三等奖、交通部颁发的首次吴福-振华交通教育贡献奖。除此之外,我所获得的荣誉称号和奖励还有:1984年获“陕西省先进科技工作者”,1988年获“优秀中青年土木工程科技工作者”,1995年获“江苏省普通高校优秀学科带头人”,1999年获国务院颁发的“政府特殊津贴”及证书,2000年获“江苏省优秀科技工作者”。

下面就我几十年来人生轨迹中的几段经历叙述如下:

一、师恩难忘

方福森老师是我国公路界一名德高望重、成就卓越的路面工程专家和教育家。时间过得真快,一转眼方老师离开我们二十二年了。

1958年至1968年在南京工学院学习期间,我有幸多次聆听方老师的教诲。在我的专业选择和专业研究的道路上,方老师始终是我前进道路上的明灯。1958年我考入南京工学院后不久的一次专业介绍会上,我第一次认识方老师并聆听他所做的报告。他的报告内容丰富,引人入胜,使我对将来从事公路专业充满了自豪和向往。第二天在专业志愿表上,我毫不犹豫地将公路专业填为第一志愿。1962年方老师为我们班讲授“路面工程”课。尽管时间不长他就因为动大手术而不得不暂离讲台,但他精彩的讲课却给我们全班同学留下了深刻的印象,尤其是我从此对路面工程产生了浓厚的兴趣。

1963年毕业前夕报考研究生时,我报考的导师和专业正是方老师和路面工程专业。通过考试录取,我成了方老师第一个也是文化大革命前最后一个研究生。在1963年至1966年研究生学习期间,我和方老师经常朝夕相处。方老师为我精心安排学习计划和学习内容,既教书又育人。他那丰富的学识,刻苦认真、一丝不苟、不计名利、踏实勤奋的治学和敬业精神以及严于律己、宽以待人、和蔼慈祥、热心育人的高尚品格给我留下了难忘的印象。在选择研究方向时,方老师敏锐地察觉到我在“路面力学计算”领域有发展前途。尽管这不是他的特长,但他还是热心鼓励并支持我在这一领域努力和发展。暑假前夕,他特地给我写了一封推荐信,要我假期去同济大学向陈本端、翁朝庆、朱照宏等几位公路界的著名教授请教……。饮水思源,在后来的日子里我在路面力学计算领域之所以能有一点成就,这与方老在我研究生学习期间的教导和帮助是分不开的。

1990年我从西安公路研究所调到交通部南京交通高等专科学校当老师。暑假前夕,毕业班的同学们集体送给我一本相册,相册的扉页上写了四个大字:师恩难忘。这又一次唤起我对方老师的怀念。是啊,师恩难忘,难忘恩师!敬爱的方老师,您的学生永远怀念你,您永远活在我们心中。

二、西筑厂当工人

1966年我研究生毕业后,由于文化大革命的原因,到1968年才分配到交通部西安公路研究所工作。1969年西安公路学院和西安公路研究所的有关领导安排68年分配到两个单位的大学毕业生和研究生全部去交通部西安筑路机械厂当工人劳动锻炼。于是我们这一群十几名大学生、研究生来到了西筑厂。到西筑厂的第一关是劳动关。我被分配到六车间当冷作工。当时六车间生产装配式钢桁架桥。冷作工的主要任务是用8磅、12磅、16磅和18磅的大锤,校正焊接后变形的构件,劳动强度非常大,一开始由于不习惯,每天下班都累得直不起腰。但是我咬牙坚持着,三个月后,我基本上适应了这一项工作。

刚到车间,工人们对我这个名牌大学毕业的研究生并不买账,记得一位年轻的工人,手里拿着他刚加工好的零件,带着嘲讽的口吻对我讲,我加工的这个物件可比一个研究生还值钱。我对此一声不吭,心中暗暗下定决心,只要有机会,我要让你看看,我这个研究生究竟值多少钱。机会终于来了,原来是车间轧制压路机前、后轮的三轴卷板机接连发生轧辊断裂事故,致使压路机前、后轮的加工停产,几位车间领导及技术人员对此一筹莫展,愁云满面。当我知道这一消息后,第一时间先到工人师傅那儿调查研究,三轴卷板机的三根轧辊成品字形分布,在将钢板轧制成压路机前、后轮的过程中,卷板机上面的一根轧辊实际上是一边转动,一边要向下移动施压,让钢板逐步形成弧度。由于上面的施压轧辊是一个简支梁结构,在轧制钢板时,负责操作的工人习惯将钢板放在轧辊中部滚压,而这正好是施压轧辊中产生应力最大的加工位置,如果将钢板移到靠近轧辊支座的位置滚压,施压轧辊中产生的应力要小得多。除此之外,上面施压轧辊每次的下移量应控制在0.2mm的范围以内,不能太大,太大就会造成轧辊断裂事故。而当时的卷板机设备落后,没有观察施压轧辊下移量的仪表,仅靠工人凭经验和感觉控制。于是我去厂部废旧仓库,找了一个功能类似百分表,但其尺寸要比百分表大几倍的仪表,并利用休息时间,将它加工安装到卷板机上,经试验效果很好。一切准备妥当后,我向车间领导建议,由我来负责试轧压路机的前、后轮,他们对我的建议半信半疑,但由于生产计划的压力,最终还是同意了。试轧那一天,车间领导亲自坐镇,由我负责指挥,周围里外三层围了很多看热闹的工人。在工人师傅的精心操作配合下,试验小组一次完美地滚轧出了压路机的一个前轮,而卷板机安然无恙。车间里一下子欢呼起来,几位领导满面笑容地与我握手表示祝贺。在当天下午召开的车间大会上,车间党支部书记当众表扬我解决了车间生产难题,并夸奖我是知识分子与工人阶级相结合的榜样。

在西筑厂的两年内,我处处事事严格要求自己,力争把每一件交给我的工作做好。工厂搞人防工程,负责挖防空洞的主管点名要我当他的副手并担任人防施工班班长。于是我带领十多名工人没日没夜地奋战在人防工地上。我爱人快生第一个孩子了,我也没空陪伴她,全凭丈母娘照料。一天一位工人跑来告诉我,你爱人快临产了,你丈母娘正扶着她去陆军医院,这时我才赶忙安排好身边的工作,急匆匆地奔往医院……

由于国家落实知识分子专业对口的政策,我又要离开工厂返回西安公路研究所了。在工厂时,我经常希望早日返回研究所,干我的本行,现在真的要离开工厂了,我又有点恋恋不舍。50多年过去了,现在每当讲起西筑厂,我都会情不自禁地想起那一段岁月,对其中印象深刻的人和事,至今仍记忆犹新。

三、为振兴我国交通事业勇攀科技高峰

多层弹性体系的力学分析与计算”是多层沥青路面、机场跑道道面以及多层地基设计与计算的理论基础,也是我国道路科研工作者多年未能解决的一个难题。

我国学者们从1962年开始层状弹性体系力学分析与计算领域的研究。1964年在朱照宏的带领下,同济大学公路工程研究所成功编制在圆形均布垂直荷载作用下双层和三层弹性体系力学计算程序并进行了比较全面的数值计算。

由理论分析可知,如何由定解条件得到的线性代数方程组方便迅捷地求算出应力与位移积分表达式中的积分常数,是保证快速计算出层状弹性体系应力与位移数值的关键。1964年,对于双层和三层弹性体系,同济大学的学者们是采用消元的方法由上述线性代数方程组推导出积分常数的文字表达式并用于计算。由于在轴对称垂直荷载作用下双层和三层弹性体系的线性代数方程组分别只有8个和12个线性代数方程式,推导过程相对比较简单,人力尚能完成。但当层数大于3时,随着体系层数的增加,方程组中方程式的个数迅速增多,导致积分常数文字表达式的推导过程十分繁难而无法进行下去。在1980年之前,国内这一领域的学者们都局限在“消元法”的思路内,以至于一个时期之内,多层弹性体系的力学计算似乎成了无法逾越的障碍。

我国改革开放以来,随着交通事业的发展,高等级公路和城市道路沥青路面的大量设计与修建,迫切需要解决多层弹性体系的力学计算问题。尽管国外在20世纪70年代已经解决了此问题,但对我国搞专利封锁,著名的BISAR程序专利费高达100万美元。

外国人能做到的,中国人通过努力也一定能做到”,1979年至1980年在西安公路研究所工作期间,我决心攻克这一国内难题。通过潜心研究,我发明了“递推回代法”,成功地解决了轴对称垂直荷载作用下N层弹性体系积分常数计算中4N元线性代数方程组的求解问题。在此基础上我再接再厉,于1980年编制了我国第一个N层弹性体系力学计算程序并取名NESCP。这一成果填补了国内空白,打破了国外的专利封锁,在道路学术界引起了很大反响。

1980年至1985年期间,我一直从事“层状弹性体系应力与位移的一般分析与计算”课题的研究工作。在赶超该领域世界先进水平的征程中,我五、六年如一日,孜孜不倦,刻苦攻关,付出了艰辛的劳动,也取得了丰硕的成果。在《力学学报》(外文版)、《土木工程学报》、《中国公路学报》、《固体力学学报》、《岩土工程学报》以及《西安公路学院学报》、《重庆交通学院学报》、《西安空军工程学院学报》等学术刊物上共发表与该课题有关的论文13篇。包含该课题研究报告主要内容的论文曾选入1986年日本东京国际计算力学会议论文集,并在第一届中英公路及城市交通会议上交流和在第二届全国计算力学会议上宣读。

1986年陕西省交通厅对该课题的成果组织全国专家评议,评议意见为:

本成果为国内首创,填补了国内空白,具有国内最先进水平并达到了国际上同类科研成果的先进水平。

本成果具有较高的理论水平和实用价值,在公路和机场跑道设计等方面有广泛的应用。

1988年“N层弹性体系力学计算程序NESCP”获全国工程设计计算机优秀软件三等奖。

1990年“层状弹性体系应力与位移的一般分析与计算”获陕西省科技进步一等奖。

1986年我参加了西安公路研究所“刚性下卧层上的柔性路面设计方法”科研课题,在课题研究的过程中,我利用多层弹性体系力学计算程序NESCP为课题的路面力学分析先后计算了几十万个数据。1988年该课题获“陕西省科技进步三等奖”(我排名第三)。

四、在路面计算机辅助设计领域成果卓著

在科研工作的过程中,我愈来愈感到计算机编程技术的神奇,决心掌握这一技术,为今后的科研、教学和设计工作服务。

我在大学里从未接触过计算机,现在半路出家要学习计算机编程技术,谈何容易。拿起一本算法语言书,读起来犹如读天书。凭着一股不服输的劲头和对“中国梦”的向往,我通过各种学习途径,克服种种困难,硬着头皮往前闖。先后自学并掌握了BASIC语言、PASCAL语言和FORTRAN语言。随着计算机技术的发展,1997年之后我又学习并掌握了可视化的Visual BASIC语言。

掌握了计算机语言仅仅是过了第一关,要编写一个路面设计程序,数学、力学、计算方法、路面设计以及计算机的相关知识都要熟悉,一个都不能少。一个路面设计源程序少则有几千条多则有上万条语句,要一条一条书写出来,还要一条一条输入到计算机中,一条也不能错。程序编好后,还要经过编写者本人检验以及用户的检验,只有大家都使用满意的程序,才是真正编制成功的程序。由此可知,编写一个路面设计程序是多么不容易,这其中的艰辛只有编写者本人才真正体会到。

1985年至今我与其他同志合作,先后编写了一系列公路和城市道路路面的设计程序并在全国推广应用。

到目前为止我主持编写的各类路面设计程序已在全国几百个设计院和高校推广应用,得到了广泛的好评并取得了显著的社会经济效益。可以毫不夸张地讲,我国改革开放以来所修建的高等级公路和城市道路路面,至少有一半是用我主持编写的路面设计程序设计的。

五、为浙江省湖州市公路建设排忧解难

改革开放以来,随着我国国民经济的不断发展,交通运输量急剧增加,加之汽车超载现象严重,使全国各地公路水泥混凝土路面破损与日俱增。以浙江省湖州市境内宁杭公路为例,1991年修补面积为862 m2,1993年为9212 m21995年已达到20245 m2。路面损坏若采用普通混凝土修补,强度发展慢,影响交通时间长,给交通繁忙的道路运输带来极大的不便,经常造成交通堵塞现象,而且修补质量难以保证,因而水泥混凝土路面整板快速修补技术的研究成了当务之急。为了解决这一生产难题,应湖州市交通局的邀请,从1996年开始,我与蒋宗燕教授、宣国良副教授等其他同志合作,进行了该课题的研究。在近两年的时间内,课题组成员从选择混凝土外加剂入手并通过室内实验,研制出了在不同施工温度(5℃-35℃)情况下,水泥混凝土3天抗折强度达设计强度4.5MPa0.7-0.8倍(目的是保证3天通车),满足施工和易性要求,初凝时间大于2小时且外加剂成本不大于50/m3的早强混凝土,较好地解决了上述生产难题。该成果的论文“水泥混凝土路面整版快速修补技术的研究”曾在1997年江苏省公路学会道路专业委员会学术年会和1998年全国公路水泥混凝土路面学术交流会上宣读,受到与会代表的普遍重视和好评并获江苏省公路学会优秀论文奖。

六、教书育人尽心尽力

1990年我从西安公路研究所调到交通部南京交通高等专科学校当老师并担任土建系道路教研室主任(1994年由高级工程师晋升为教授)。土建系给我安排的教学任务为教两门课(“路基路面工程”和“公路工程电算”)、编写两本教材(主编《公路工程电算》、参编《路基路面工程》)以及带毕业设计和路基路面工程课程设计。除此之外,我还要负责道路教研室的工作。任教第一年,由于一切从零开始,备课任务十分繁重,尤其是备毕业设计课,让我十分头疼。我1963年毕业后就再也没有接触过毕业设计,其中的教学内容除了路面设计这一块还比较熟悉,其余基本上没有多少印象了。

怎么办?没有别的选择,一切从头熟悉起来。于是我将《公路勘测设计》、《路基路面工程》、《公路小桥涵设计》等相关教材以及几本设计手册借来或买来,一本一本地仔细阅读并做好详细的笔记。为了真正做到心中有数,我还特地将整个毕业设计和课程设计从头到尾亲自做了一遍。冬天的南京比较寒冷,屋里又没有取暖设备,我只好身穿棉大衣,一边喝热开水,一边写讲稿。就这样奋战了一年多,才算过了 “教学关”并于1993年被学校评为校优秀教育工作者。2000年由于四校合并,我终于又回到阔别32年的母校东南大学。在东南大学最后三年的教学中,由于我工作认真负责,2001年获东南大学教学工作优秀壹等奖。

2003年退休后,我依然坚持每天学习和工作。曾应交通学院聘请,担任本科生教学督导工作,在督导工作中我认真负责,一丝不苟,得到好评。闲暇之余,我撰写了科技专著《层状弹性体系的力学分析与计算》,该书系统地叙述了层状弹性体系的力学分析与计算及其数学力学基础理论知识,是迄今为止国内在上述学术领域内容最全面、最系统的一本专著,全书38万多字,由科学出版社出版并得到东南大学科技出版基金的资助。2016年又对该书重新修订,增加材料,出版了第二版,全书65万多字。到目前为止,已有二十多所高校将该书作为研究生的教材或参考书。

我今年已经77岁了,70多年来我和共和国一起成长。共和国哺育了我,而我也为共和国的交通教育和科研事业贡献了毕生的精力。当前在习主席新时代阳光的照耀下,伟大的祖国正一日千里地阔步向前,每一个中华儿女都对此感到欢欣鼓舞。在共和国70华诞即将来临之际,让我们共同祝愿伟大祖国永远蒸蒸日上、繁荣富强!


(本文原载于:中国民主同盟网站;作者:王凯 ,男,东南大学交通学院教授,民盟东南大学委员会五总支盟员)