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南航院士郭万林:面向前沿,做世界一流的研究和教育

2019-01-13 13:43 来源:互联网综合 作者:佚名

  中国江苏网讯 11月28日,中国科学院正式公布了2017年院士的增选结果。今年共计有61名新当选的中国科学院院士,南京航空航天大学郭万林教授当选中国科学院技术科学部院士。在昨天的2017年中国工程院增选中,南航77级校友吴光辉当选中国工程院院士,至此,南航已培养了14位两院院士,其中校内7名教授当选中科院院士,7名校友当选两院院士。

  今年57岁的郭万林教授,从大学求学到工作,已有近40年的时间:前20年,他在西北工业大学完成了本硕博的学习,并在西安交通大学工作了数年,期间专心致志于发展三维疲劳断裂理论,其所建立的三维约束理论被国际上称为“郭理论”。从1999年受聘为“长江学者”来到南航,如今也已近20年,这期间他在南航开创纳尺度物理力学和纳智能材料器件研究新领域,并取得了一系列国际影响力的学术成果。

  他说,现在的科研工作者赶上了最好的时代,“大学应该引领时代的发展,大学的教师要面向前沿,做世界一流的研究和教育”。

  

  

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  二十年前毅然回国 见证国家快速发展

  1981年,郭万林进入西北工业大学学习。同年,日后成为他的研究生导师和人生导师、我国航空事业的奠基人之一的黄玉珊教授,在西工大创建了飞机结构强度研究所。谈起自己的导师,他一方面惊叹于先生23岁时仅一年就获得斯坦福大学的博士学位,另一方面感慨先生的爱国之情。在黄玉珊先生诞辰百年、逝世三十年之际,作为关门弟子的郭万林回忆起恩师的点点滴滴,不禁感慨道:“究竟是什么样的精神才会让一个人义无反顾地回到一个连首都都沦陷的国家呀!”

  黄玉珊先生不光把郭万林带进了损伤容限设计的前沿研究,还把爱国之情传递给了他。1995年,郭万林应邀前往在澳大利亚莫纳什(Monash)大学和澳国防科学技术组织(DSTO)专家中心工作,主要工作是去解决F111飞机的疲劳裂纹问题。当时他在澳洲的年薪是六万澳元,还有正式的保险以及给家人的津贴,而当时他出国前每月的工资仅700元。

  1996年,郭万林获得国家杰出青年基金,为他提供了60万的科研经费,家人问他:“这60万的科研经费你自己能拿到多少呢?“一分都没有,全是拿来做科研的。但是国家拿出这么多钱不容易,这表明咱们国家非常重视我们领域的研究,国家需要我,我必须要回去。”

  回想起20年前在澳洲工作的那段时间,有两个细节让他不禁感慨中国的快速发展:在澳大利亚的超市里,老外们都推着小车买东西,大包小包都往里塞,“就像东西不要钱一样”,而那时中国的老百姓还“含蓄”地提着塑料袋选购东西。当时在澳大利亚大学校园里,老师们和一些学生开着轿车往返,而大部分中国人当时还在骑着自行车上下班。

  20年后的今天,坐在先进的实验室中,郭万林感慨万千:“以前从没想到中国会发展到今天,咱们中国的老百姓也开上了好车,去超市购物也能推着小车使劲买了。”

  一个中国知识分子,他的命运、他的事业、他的前途是和自己的祖国紧紧地连在一起的。在他还默默无名时,祖国培育了他,当他学有所成时,他愿用一生所学回馈祖国。

  

  

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  创立三维疲劳断裂的“郭理论”

  在郭万林作为免试研究生从西工大飞机系本科进入研究生学习的阶段,正值“损伤容限设计”这一新的飞机结构设计概念在国际上发展的黄金时期,我国在这方面的研究也刚刚起步,他的导师黄玉珊正是国内损伤容限设计的主要创始人。

  郭万林介绍,早期的飞机设计理念,是基于飞机部件上没有任何初始缺陷或裂纹存在这一假定。但材料之所以有强度,重要因素就是各种缺陷、位错的设计。材料的制造利用的就是这类缺陷,裂纹也因此在材料结构中滋生。随着材料在各种环境中的使用,裂纹更不可避免会扩展和繁衍。以美国为首的西方国家在大量机毁人亡的惨痛教训下,从70年代开始了损伤容限研究和设计。

  当时导师给了郭万林一份国外的研究报告,其中的实验数据表明,仅仅厚度不同,含裂纹板的承载能力就有几倍的变化,疲劳寿命的变化则高达数倍至上百倍。在不断研究下,在博士阶段他就发现使用后来被国际上称为“郭因子”的三维约束参数的有限特性,可以把难以求解的三维问题简化成可以求解的问题,这让他在国际上率先获得了对三维弹塑性裂纹问题的理论解。

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