力學之父錢偉長簡介及主要事跡5篇

力學之父錢偉長簡介及主要事跡5篇受愛國心情的激發(fā),錢偉長打算棄文從理,經(jīng)過艱苦努力轉(zhuǎn)入物理系學習,踏上了“科學救國”的道路。下面是我為大家收集的關(guān)于力學之父錢偉長簡介及主要事跡5篇。盼望可以關(guān)心大家。

力學之父錢偉長簡介及主要事跡篇1

錢偉長，聞名力學家、應(yīng)用數(shù)學家、教育家和社會活動家。是我國近代力學的奠基人之一。兼長應(yīng)用數(shù)學、物理學、中文信息學，著述甚豐。特殊在彈性力學、變分原理、攝動方法等領(lǐng)域有重要成就。早年提出的薄板薄殼非線性內(nèi)稟統(tǒng)一理論對歐美的固體力學和理性力學有過重大的影響。創(chuàng)辦了我國第一個力學討論室，籌建了中國科學院力學討論所和自動化討論所。長期從事高等教育領(lǐng)導工作，為培育我國科學技術(shù)人才作出重要貢獻。社會活動非常活躍，樂觀推動了祖國的統(tǒng)一大業(yè)。

錢偉長，1912年10月9日誕生于江蘇省無錫縣鴻聲鄉(xiāng)七房橋村。20世紀初，中國正處于推翻帝制，建立共和，西學東漸，國學衰微之際。錢偉長就誕生在一個具有國學功底、創(chuàng)辦新學的貧困的詩書家庭。在無錫這個毗鄰太湖的魚米之鄉(xiāng)，為了家族的繁衍昌盛，還連續(xù)著義莊制度。由于做私塾先生的祖父早逝，錢偉長的父親錢聲一(錢摯)和叔父錢賓四(錢穆)就是靠從錢家的義莊領(lǐng)取糧米，艱苦求學的。他們在家鄉(xiāng)七房橋辦起了第一座新式學校，又到其他學校任教。少年的錢偉長有時就寄住在父親和叔父的老師宿舍里。16歲那年，父親錢聲一病逝，他隨叔父在蘇州讀書。后來，叔父錢穆到北京高校與胡適同時擔當中國通史的教授，成為聞名的國學大師，60年月在臺灣作資政，連續(xù)討論國學。他的母親王秀珍和善而勤勞，除操持家務(wù)外，還養(yǎng)蠶、挑花、糊火柴盒貼補家用。清貧的幼年生活和母親的賢良品德，關(guān)心造就了他在曲折的一生中獨立支持的精神力氣。妻子孔祥瑛畢業(yè)于國立清華高校文學院國文系，50年來是他生活上、精神上忠實的伴侶，也是他事業(yè)上勝利的一個保障。

學校時期，錢偉長主要學習國文和歷史，也學到算術(shù)、自然、音樂等新課程。由于家貧，還從事力所能及的勞動。起先，他就學于家鄉(xiāng)的七房橋?qū)W校，家鄉(xiāng)失火后，又進過蕩口鎮(zhèn)的三所學校和后宅學校，但受學時斷時續(xù)，時間都不長。13歲時，他來到無錫，先后在榮巷公益學校、縣立學校、國學專修學校讀書。15歲考取蘇州中學讀高中，學習到數(shù)理化和西洋史，進一步打開了他求知的大門。蘇州中學的數(shù)學老師嚴曉帆、西洋史老師楊人緶、中國史老師呂叔湘、地理老師陸侃輿，都給他留下終生難忘的印象。文學課則由他的叔父錢穆任教。他常常在嚴曉帆老師的宿舍里晚自修，在理科方面有了一些進步。步入青年時期的錢偉長文史成果優(yōu)異，但他為科學救國而棄文學理，自強不息，闖開了現(xiàn)代科學技術(shù)的大門。19歲那年，他以優(yōu)異的文學和歷史成果考取清華高校和上海吳蘊初的清寒獎學金。來到清華高校后，即發(fā)生了九一八日本侵占東三省的驚人事變，出于憂國憂民之心，他要求讀物理系，學習近代科學技術(shù)。物理系主任吳有訓答應(yīng)他試讀一年。他克服了用英語聽課和閱讀的困難，數(shù)理課程超過了70分，從今，就邁進了自然科學的大門。理學院院長葉企蓀，以及趙忠堯、薩本棟教授也常給他們上課。起初，錢偉長象學古文一樣，熟讀強記物理學的典籍。而吳有訓教給他，不要以為書本上的東西都是正確的，都已經(jīng)完善了，每讀一本書都要能夠看到?jīng)]有完成的部分，發(fā)覺一些新問題。錢偉長學到了這一點，并成為他一生治學的特點。1935年，他考取清華高校討論院和高夢旦獎學金，在導師吳有訓的指導下做光譜分析。為呼吁抗日救國，他參與了一二九同學運動和民族解放先鋒隊。1937年北平(今北京)淪陷，曾在天津耀華中學任教近一年。1939年初，經(jīng)香港、河內(nèi)到昆明，在西南聯(lián)合高校講授熱力學。是年與孔祥瑛結(jié)婚，并與郭永懷、林家翹以相同分數(shù)同期考取庚子賠款留英公費生。因其次次世界大戰(zhàn)突發(fā)，船運中斷，改派加拿大。原來，輪船將途經(jīng)神戶，日本在護照上簽證準許登岸巡游。公費生全都認為，抗日戰(zhàn)斗期間，有失國體，故全體憤然離船，返回昆明。延至1940年8月赴加拿大多倫多高校，在J.L.辛格(Synge)教授指導下討論板殼理論，1942年獲博士學位。1942年至1946年，他在美國加州理工學院和噴射推動討論所，與錢學森、林家翹、郭永懷一起，在T.馮·卡門(vonKarman)教授的指導下從事航空航天領(lǐng)域的討論工作，受到馮·卡門學術(shù)思想的影響，成為固體力學和流體力學大師。在討論所和馮·卡門家里的學術(shù)爭論會，是富有民主精神和制造性的聚會。這種風格影響了錢偉長的一生，這就是敢想敢說，勇于探究和創(chuàng)新。

1946年5月，錢偉長以探親為名只身返國，從洛杉磯乘船回到上海，應(yīng)聘為清華高校教授，兼北京高校、燕京高校教授。1947年，有人帶來美國有關(guān)方面對錢偉長全家赴美工作生活的邀請。在表格最終一欄，要求宣誓一旦中美交戰(zhàn)忠于美方，錢偉長明確填“NO”，予以拒絕。中華人民共和國成立后，1949年，任清華高校校務(wù)委員會常委、副教務(wù)長，1950年，任中華全國自然科學特地學會聯(lián)合會常委、組織部部長，1951年，任中華全國民主青年聯(lián)合會常委、副秘書長，自1951年起，他還擔當中國科學院數(shù)學討論所力學討論室主任;1952年，任清華高校教務(wù)長，1955年起，任中國科學院學部委員、中國民主同盟中央常委，1956年，任清華高校副校長、中國科學院力學討論所副所長、中國科學院學術(shù)秘書、國務(wù)院科學規(guī)劃委員會委員、中國科學院自動化討論所籌委會主任、波蘭科學院院士。1957年中國力學學會成立，他任副理事長。他還擔當北京市第一、其次屆人民代表大會常委，1954至1958年，任第一屆全國人民代表大會代表。1952年他參與中國文化代表團訪問了緬甸、印度，1955至1956年還多次訪問蘇聯(lián)、羅馬尼亞、匈牙利、捷克、民主德國，1956年，又參與了波蘭的力學會議和布魯塞爾的國際力學會議。

1957年，由于建議理工合校及參與民盟會議等，他受到批判。1958年，錢偉長被錯劃為右派分子，除保留教授職務(wù)外，其余職務(wù)全部撤消，并長期受到不公正的批判?！?-”期間，他深受沖擊。1968至1971年間，被下放到北京特種鋼廠煉鋼車間勞動熬煉。在與工人群眾接觸后，思想感情發(fā)生了很大的變化。1979年，中共中央改正了把錢偉長劃為右派分子的錯誤打算。

1972年，錢偉長參與科學家代表團訪問了英國、瑞典、加拿大和美國。1975年，當選為第四屆全國人民代表大會代表。1980年，恢復為中國科學院學部委員，并任全國政協(xié)常委、中國文字改革委員會委員。1981年，任中國中文信息學會理事長、《應(yīng)用數(shù)學和力學》雜志主編。1983年，任上海工業(yè)高校校長。1984年，任中國民主同盟中央副主席、上海市應(yīng)用數(shù)學和力學討論所所長。1985年，任中華人民共和國香港特殊行政區(qū)基本法起草委員會委員。1987年，任全國政協(xié)副主席、《中國應(yīng)用數(shù)學和力學進展》雜志主編。1988年，任中華人民共和國澳門特殊行政區(qū)基本法起草委員會副主任委員、中國和平統(tǒng)一促進會會長、中國陶行知討論會會長。1990年，任中國海外溝通協(xié)會會長。

同期，錢偉長還擔當漳州高校、沙洲工學院和暨南高校的名譽校長，并任南京華東工學院、鎮(zhèn)江江蘇工業(yè)高校、成都電訊工程學院、西南交通高校、泉州華僑高校等校的名譽教授，還任美國《應(yīng)用數(shù)學進展》、《國際工程科學月刊》，荷蘭《分析和設(shè)計工作中的有限元》，英國《薄壁構(gòu)件》，烏克蘭《應(yīng)用力學》等雜志編委;《中國大百科全書》副主編;《簡明不列顛百科全書》中文版中美聯(lián)合編審委員會委員;《辭海》副主編;重慶出版社《現(xiàn)代化探究叢書》主編;科學出版社《應(yīng)用數(shù)學和力學叢書》主編。

錢偉長從事過的學術(shù)討論主要有：1934至1935年，和同學顧漢章測定北京地區(qū)大氣電參數(shù);1935至1939年，在吳有訓指導下做稀土元素等的光譜分析和X光衍射，在黃子卿指導下討論溶液理論;1940至1941年，在加拿大和導師辛格合作討論板殼的內(nèi)稟理論，這項討論在板殼理論中開創(chuàng)了新的方向，受到國際學術(shù)界的重視;1941至1942年，討論雷達波導管內(nèi)的電抗、和A.溫斯坦(Weinstein)合作討論固支受拉方板的振動;1943至1946年，在美國加州理工學院航空系及噴射推動討論所，在馮·卡門領(lǐng)導下討論火箭彈道、火箭的空氣動力學設(shè)計、氣象火箭、人造衛(wèi)星軌道、氣阻損失、降落傘運動、火箭飛行的穩(wěn)定性、變扭率的扭轉(zhuǎn)、超音速對稱錐流等問題;1946至1957年，討論圓薄板大撓度的攝動解和奇異攝動解、潤滑理論、壓延加工、連續(xù)梁、扭轉(zhuǎn)問題、建筑史、扁殼跳動和方板大撓度問題;1957至1976年，沒有能夠發(fā)表文章，仍從事飛機顫振、潛艇龍骨設(shè)計、化工管板設(shè)計、氧氣頂吹的轉(zhuǎn)爐爐蓋設(shè)計、大型電機零件設(shè)計、高能電池、三角級數(shù)求和，以及變分原理中拉格朗日乘子法的討論;1977至1990年，從事環(huán)殼理論、廣義變分原理、有限元、中文信息處理、薄板大撓度、管板、斷裂力學、加筋殼、穿甲力學、三角級數(shù)求和等方面的討論。

錢偉長迄今已發(fā)表了論文200余篇，專著15種。

1951年，錢偉長在中國科學院數(shù)學討論所創(chuàng)辦了我國第一個力學討論室。1956年他和錢學森合作創(chuàng)辦了中國科學院力學討論所和自動化討論所。在教育事業(yè)方面，錢偉長參加創(chuàng)建北京高校力學系——開創(chuàng)了我國高校里第一個力學專業(yè);開設(shè)了我國第一個力學討論班和力學師資培育班，培育了一大批優(yōu)秀的力學工。他們已經(jīng)成為我國力學界科研和教學的骨干，為我國的機械工業(yè)、土木建筑、航空航天和兵工事業(yè)建立了不朽的功勛。在教學上，錢偉長辛勤耕耘、不斷進取，在繁忙的公務(wù)中常抽時間和同學、青年一起詳細地探討如何攻難關(guān)、做學問，他認為這是他最大的歡樂。他思路靈敏，見多識廣，心地坦誠，隨時都有令人嘆止的新點子。

50年月，他曾經(jīng)指導了18名討論生和10多名共事的助手，以及三期力學討論班學員。他和同學們相處得非常融洽，例如，他和葉開沅等人的師生關(guān)系曾以“迷人的師生關(guān)系”為題報道過。80年月，在70高齡之后，他又創(chuàng)辦了上海市應(yīng)用數(shù)學和力學討論所，出版了《應(yīng)用數(shù)學和力學》(中文版、英文版)及《中國應(yīng)用數(shù)學和力學進展》(英文)兩種雜志，連續(xù)指導了11名碩士生、38名博士生。

從切身體會動身，他在清華高校和上海工業(yè)高校辦學的過程中，特殊重視培育同學的自學、閱讀文獻和鉆研的力量，重視教員的教學和科研的結(jié)合，重視理科工科的結(jié)合，重視自然科學和社會科學的結(jié)合，重視學校為社會服務(wù)。

錢偉長一生喜愛祖國，追求進步。1935年一二九運動中，他曾作為自行車隊副隊長，帶領(lǐng)部分清華高校的同學南下宣揚抗日救國。1946至1948年，參與了反美扶日、反內(nèi)戰(zhàn)、反饑餓、反美援面粉等進步運動。1948年，曾騎自行車到石景山、良鄉(xiāng)，歡迎解放軍。見到了葉劍英、陶鑄和錢俊瑞，并帶回了中國共產(chǎn)黨和解放軍對清華高校師生的關(guān)懷和糧食補給。1956年，在全國自然科學規(guī)劃會上，周恩來同志興奮地把他和錢學森、錢三強譽為“三錢”。1977年以后，他不辭辛苦，去祖國各地做了數(shù)百次講座和報告，提倡科學和教育，宣揚現(xiàn)代化，為富民強國出謀劃策。1985年以后，又為香港、澳門回歸祖國及和平統(tǒng)一祖國的大業(yè)奔跑，獻上他的一顆忠誠的心。

中國近代力學奠基人之一

錢偉長的早期工作是物理學的光譜分析，有3篇論文發(fā)表在《中國物理學報》(1937—1939年)。其中，硒的單游離光譜分析開我國稀土元素討論的先河。硒的光譜是4f電子光譜的基礎(chǔ)，在30年月是用來驗證量子力學計算的重要討論園地。該光譜線條眾多，能位簡單，長期未能分析。1935年，首先由哈斯帕斯(Haspas)公布了一些分析結(jié)果，錢偉長證明其大部分是不行靠的。1937年，艾伯森(Albertson)和哈里森(Harrison)公布了從600條譜線中分析得到的一批能級，大部分的J值是21/2、31/2，錢偉長把能級的J值擴展到41/2、51/2，低能級擴展到38個，高能級擴展到75個，共分析了925條譜線，大部分高亮度的譜線都得到分析，并和瑪吉諾(Mar-genaw)觀看到的齊曼(Zeeman)效應(yīng)相互校正。這一工作受到國際物理學界的重視，是稀土光譜的基礎(chǔ)性工作。

錢偉長的成名之作是薄板薄殼的統(tǒng)一內(nèi)稟理論。在其次次世界大戰(zhàn)期間，航空事業(yè)取得突飛猛進的進展，噴氣式飛機是爭奪制空權(quán)的法寶，導彈被視為下一代的武器，航天方案處在搖籃中。從而力學，如飛行器動力學、飛行器結(jié)構(gòu)力學、高速空氣動力學，以及噴氣發(fā)動機工程熱物理和工程掌握論等都成為熱門科學，取得蓬勃的進展。歐洲的一批科學家在戰(zhàn)亂中移居北美，形成了一些活躍的科學討論中心。錢偉長先后師從應(yīng)用數(shù)學家辛格教授和應(yīng)用力學大師馮·卡門，在飛行器結(jié)構(gòu)力學、高速空氣動力學和飛行器動力學方面作出多項成就，其中最出名的是和辛格合作，用微分幾何與張量分析方法，從一般彈性理論動身，給出的薄板薄殼非線性內(nèi)稟方程。他因此作為馮·卡門60壽辰祝壽文集中最年輕的中國躋身于一批世界上最知名的學者之中。錢偉長以板殼內(nèi)稟理論為題目的博士論文，分成幾部分發(fā)表后，一時間成為北美力學討論生的必讀材料，被當作理性力學的開山之作。1980年，理性力學權(quán)威A.C.愛林根(Eringen)訪問中國，特意到清華高校的照瀾院，來拜見錢偉長，他說，當年他花了幾個月時間拜讀錢偉長的板殼內(nèi)稟統(tǒng)一理論，從而開頭了自己在理性力學方面的開創(chuàng)性工作，他把錢偉長認作自己的前輩。

在1941年錢偉長和他的導師辛格合作發(fā)表的彈性板殼內(nèi)稟理論一文中，勝利地用張量符號建立了薄板薄殼內(nèi)力素張量所應(yīng)滿意的6個靜力宏觀平衡方程，并把微元體的平衡及變形協(xié)調(diào)方程寫成適當?shù)男问?，避開了對板殼變形的先驗假設(shè)。從這一精確理論動身，可以依據(jù)不同的實際狀況做不同的近似處理，進展出系統(tǒng)的理論方法。

在1940年以前，板殼理論的各種近似處理是很混亂的，彈性薄板和彈性薄殼一般都是分開來爭論的，而薄殼又是按柱殼、錐殼、球殼、環(huán)殼、旋轉(zhuǎn)殼等不同外形，采納不同坐標，寫出不同的平衡方程和變形協(xié)調(diào)方程;一般是按板或殼的二維單元為基礎(chǔ)，用宏觀內(nèi)力素的平衡方程為動身點，再依據(jù)(1)厚度方向變形可以略去不計，即設(shè)ez=0，(2)中面的法線可以在變形中連續(xù)保持為法線，即exz=eyz=0，(3)橫向正應(yīng)力略去不計，即σz=0等三項眾所周知的Kirchhoff-Love假定來打算內(nèi)力素和中面應(yīng)變的關(guān)系，從而求出用三個中面位移重量(u，v，w)為待定量的三個平衡微分方程式。

錢偉長對于這種近似的板殼理論深感不滿，曾在昆明西南聯(lián)合高校(1939至1940年)對這一問題進行了討論，以三維微元體平衡方程為基礎(chǔ)，引進三維應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系，得到用應(yīng)變重量所表示的平衡方程。

同時，采納拖帶坐標(co-movingcoordinates)(x0，x1，x2)，在變形前，中面為x0=0，(x1，x2)為中面上的坐標。中面以外各點的坐標則用x0，以及中面的法線與中面的交點x1、x2為坐標，稱為以中面為基礎(chǔ)的高斯坐標系，這個坐標系在變形前的基本張量為g′ij(x0，x1，x2)，其中;

g′01=g′02=0

在變形中，各點的坐標(x0，x1，x2)標稱不變，亦即在變形中坐標架隨著板殼變形的質(zhì)點位移而被拖帶著變形。所以，變形后坐標系的基本張量不再是g′ij(x0，x1，x2)，而變?yōu)間ij(x0，x1，x2)，應(yīng)變張量為：

eij=(gij—g′ij)/2

由于變形前和變形后的坐標空間都是平坦空間，所以，它們的曲率張量R′ijkl和Rijkl都恒等于零。由此可以得到六個協(xié)調(diào)方程。

然后，在中面上，即x0=0上，引進中面張量pαβ和qαβ，而

其中：pαβ為中面拉伸張量，qαβ為中面彎曲張量。最終，在中面上，可以求得用pαβ、qαβ表示的三個平衡方程和三個協(xié)調(diào)方程。

錢偉長的導師辛格教授原籍愛爾蘭，是英國皇家學會會員，由于德軍空襲來到加拿大多倫多高校，創(chuàng)建了北美第一個應(yīng)用數(shù)學系，系內(nèi)有L.因費爾得(Infeld)、溫斯坦、A.F.史蒂文森(Stevenson)等教授，因費爾得是A.愛因斯坦(Einstein)的大弟子，著有《物理學的演化》等書。錢偉長在與辛格教授第一次面談時，發(fā)覺兩人都在討論板殼理論，辛格用宏觀的內(nèi)力素張量求得在外力作用下板殼的張量平衡方程，稱之為宏觀方程組，而把錢偉長的方程稱為微觀方程組。辛格認為：雖然兩種理論所用的力學量和符號有所不同，但其實質(zhì)是等同的。兩者都稱變形后的中面基本張量為aαβ，變形后的中面曲率張量為bαβ，

辛格教授提出把兩種理論合在一起，寫成一篇論文，供馮·卡門教授祝壽文集之用。

這篇文章發(fā)表之后，很受力學界和數(shù)學界的重視，先后在多倫多高校、加拿大數(shù)學年會、美國加州理工學院航空系、美國數(shù)學學會西部年會等場合作學術(shù)報告;在英國和澳洲有人寫過書，進一步討論這一問題。1973年，荷蘭H.S.魯坦(Rutten)教授在《殼體漸近理論和設(shè)計》一書中多次推崇這篇文章，說：“辛格和錢的工作，繼承了19世紀早期A.柯西(Cauchy)和S.D.泊松(Poisson)的工作，在西方文獻中重新注入了新的生命力?！彼种赋觯骸鞍鍤だ碚撚捎趧倮夭杉{了先驗的Kirchhoff-Love假設(shè)，人們已經(jīng)長期沒有討論板殼的三維理論了?！薄靶粮窈湾X的工作是三維理論的基本工作，僅用力學狀態(tài)的內(nèi)稟變量，應(yīng)力和應(yīng)變，嚴格地從三維理論中導出了任意外形的薄殼都適用的非線性方程，這里在各向同性的假定下，把應(yīng)力和應(yīng)變重量按厚度方向的坐標綻開為泰勒級數(shù)。近似的二維方程只有6個基本待定量，3個表示中面拉伸應(yīng)變，3個表示中面彎曲變形重量，這是辛格與錢工作最重要的特點?！?982年，在上海國際有限元會議上，執(zhí)行主席R.H.蓋拉格(Gallagher)教授向大會介紹錢偉長時說：“錢教授有關(guān)板殼統(tǒng)一內(nèi)稟理論的論文，曾是美國應(yīng)用力學討論生在40—50年月必讀的材料，他的貢獻對以后的工作很有影響?！?/p>

錢偉長把上述理論的思路進一步綻開，完成了以薄板薄殼統(tǒng)一內(nèi)稟理論為內(nèi)容的博士學位論文，1944年在應(yīng)用數(shù)學季刊上分三次連載發(fā)表。文中從三維彈性理論的應(yīng)力平衡方程動身，協(xié)作著三維的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系，并假定材料勻稱各向同性，對一般薄殼問題進行了系統(tǒng)的討論。薄板被看作是薄殼的特例。把應(yīng)力應(yīng)變重量綻開為厚度方向坐標x0的泰勒級數(shù)，得到用6個待定量pαβ，qαβ(α，β=1，2)表示的3個平衡方程和3個協(xié)調(diào)方程，這里pαβ和qαβ分別為中面拉伸張量和中面彎曲張量。解出pαβ和qαβ以后，就能計算各點的應(yīng)力和應(yīng)變，也可以算出殼體中面各點上的內(nèi)力素。文中并未采納位移為未知量，所以和常見的板殼理論在形式上有很大區(qū)分。文中應(yīng)力、應(yīng)變和曲率都采納張量表述，是一個大的進步。

1944年的連載文章中，利用中面拉伸張量pαβ、中面彎曲張量qαβ，以及中面曲率張量bαβ三者與板殼厚度的相對量級來進行板殼問題的分類和近似。當然，應(yīng)變在這里都是小量。文中把板殼問題系統(tǒng)地分成12類薄板問題和35類薄殼問題。分別給出了6個基本方程的相應(yīng)簡化形式。在這些簡化方程中，略去了量級較小的項，得到系統(tǒng)而且全都的近似。所得到的各類近似方程中，包括了常見的小撓度方程和一些已知的大撓度方程。但是有不少有限撓度的方程是新的，以前并不見于任何文獻，而且很有有用價值。例如，淺殼就是由于這一分類引出的新概念，當殼體中面跨度的平均尺寸L和最小曲率半徑R之比相當于厚度h和L之比時，稱為淺殼或扁殼。在某些外加載荷下，淺殼會發(fā)生菱形皺折失穩(wěn)。馮·卡門和錢學森在1939年和1941年討論了柱殼在軸向力下的局部失穩(wěn)和球殼在外壓下的局部失穩(wěn)現(xiàn)象。假如把局部尺寸看做是殼的有效跨度，則對于局部區(qū)域而言，也可以看作是淺殼，用淺殼大撓度方程求解。圓薄板大撓度卡門方程，也可以由淺殼方程蛻化得到。1958年8月，在美國斯坦福高校進行的海軍結(jié)構(gòu)力學研討會上，馮元楨和E.E.塞克勒(Sechler)發(fā)表了《彈性薄殼的失穩(wěn)》，文中稱淺殼方程為“錢偉長一般方程”，而稱淺圓柱殼方程為“圓柱殼的錢偉長方程”。

在錢偉長的博士論文中，還包括從三維彈性理論導出殼體宏觀平衡方程的證明，發(fā)表在1948年12月的清華高校理科報告上。這篇文章曾引起一場關(guān)于版權(quán)的爭辯。美國C.特魯斯德爾(Truesdell)埋怨此文抄襲了他的文章。錢偉長回信請他到多倫多高校圖書館查閱錢本人的博士論文，這篇文章是該學位論文的一部分。后特魯斯德爾來信賠禮，并說明他的導師H.賴斯納(Reissner)已向他說明，他在數(shù)學學會匯刊上登載的博士論文是錢偉長于1946年在乘海輪返國途中審查的，錢提出近50條看法，他大都接受并做了修改，特魯斯德爾在1947年發(fā)表的軸對稱殼文章也是錢偉長審查的，他都一并表示感謝。

1946年，與馮·卡門合作發(fā)表了《變扭率的扭轉(zhuǎn)》一文。馮·卡門曾說這是他一生中最終一項較滿足的彈性力學工作，是經(jīng)典型的工作。

錢偉長回到祖國之后，主要精力放在力學人才的培育和相應(yīng)教學與科研機構(gòu)的創(chuàng)建上面。同時他還堅持親自動手做討論。他的成就是多方面的，主要有以下幾項。

圓薄板大撓度問題的攝動解法他回國后從事的一項有影響的工作是圓薄板大撓度問題的攝動解法。圓薄板大撓度問題，是一個典型的非線性問題，其非線性微分方程由馮·卡門在1910年提出，但長期沒有找到好的求解的方法。1934年，S.韋(Way)提出了冪級數(shù)解法，但是，收斂太慢。馮·卡門在1940年提出這個問題還需要一種工程師能夠運用的解法。錢偉長在1947年做到了這一點，其計算結(jié)果和1942年由麥克弗森(Mcpherson)，朗布爾格(Rumberg)及利維(Levy)所完成的試驗相符合。在有了手搖計算機之后，葉開沅用迭代格式計算這一問題(稱為修正迭代法)，在有了電子計算機之后，葉開沅的一個博士討論生用韋的級數(shù)解法進行了計算(稱為精確解)。與這些晚近的數(shù)值解法相比較，錢偉長用解析法手算所達到的精度以及方法的奇妙都是令人贊美的，也因此引起了國際上的重視。

錢偉長的攝動法是用中心點的撓度與板厚的比值作為參數(shù)的參數(shù)攝動法，攝動次數(shù)越多，結(jié)果越精確?????。當攝動參數(shù)在1四周時，只需要攝動一次。假如攝動參數(shù)大于1，例如3—5，則需要攝動兩次以上。蘇聯(lián)學者曾經(jīng)廣泛地加以引用，并稱之為錢氏攝動法。

所謂參數(shù)攝動法是把微分方程中的未知量根據(jù)攝動參數(shù)的冪級數(shù)綻開，代回微分方程后，方程依照該參數(shù)的冪次分解為若干個方程，其最低冪次相應(yīng)的方程，就是該非線性方程的線性近似，較易求解，低階解依次代入較高階的方程，就對線性解作出攝動性的修正，由此得出非線性解。

50年月初，錢偉長、葉開沅等曾經(jīng)在清華高校召開薄板大撓度問題的研討會，并出版了論文集《彈性圓薄板大撓度問題》。后來，錢偉長、葉開沅又計算了多種載荷和邊界條件下的圓薄板和矩形薄板大撓度問題，參與了1956年布魯塞爾的第九屆國際應(yīng)用力學會議。1957年，有關(guān)論著由莫斯科譯文出版社譯成俄文。此后，潘立宙在1957年和美國納什(Nash)教授在1959年分別獨立用此法求解了橢圓板大撓度問題。

錢偉長有關(guān)圓薄板大撓度問題的工作，曾在1955年獲得國家自然科學二等獎。

在給出上述參數(shù)攝動法的同時，1948年，錢偉長還用奇異攝動法解決了圓薄板大撓度的問題，薄膜解適用于邊界位移為零的撓度很大的狀況，它除了不能滿意轉(zhuǎn)角為零的夾緊邊界外，在全場適用，稱為外場解。把邊界法向的尺度放大，設(shè)立邊界內(nèi)層坐標，以無量綱化中心撓度為尺度參數(shù)，并以此量攝動綻開，稱為內(nèi)層解。外場解和內(nèi)層解的合成綻開是用不同尺度來討論邊界效應(yīng)，在薄膜解的基礎(chǔ)上進行修正，可以解決邊界轉(zhuǎn)角為零的問題。綻開式中冪次有正有負，又稱為奇異攝動法。

錢偉長的這一工作是國際上有關(guān)奇異攝動理論的最早的少數(shù)著作之一，在50年月，由于郭永懷的邊界層匹配法獲得勝利，林家翹不動點理論、錢學森的爆炸波處理確立之后，奇異攝動理論才受到重視，被認為是攝動法的新領(lǐng)域。由于1948年中國的雜志在國外沒有正常傳播，晚至1956年E.布朗伯格(Bromberg)和1961年Л.С.克魯布欽科(Сруб-щик)等人還用類似的合成綻開法來求解這同一個問題。

在80年月，錢偉長指導討論生對上述圓薄板大撓度問題的討論工作做了進一步的完善和改進。如用均方根撓角做攝動參數(shù)，解決了在均布壓力和中心集中力復合作用下，由于中心點撓度可能為零而帶來的困難;又如在合成綻開法中，用中心點位移替代載荷作綻開參數(shù)，大大提高了收斂速度，并使全部邊界條件都在各級近似中跨級滿意。

圓環(huán)殼的一般解錢偉長的另一個貢獻是給出了圓環(huán)殼的一般解。圓環(huán)殼是彈性元件和其它殼體結(jié)構(gòu)中常見的形式之一。在賴納斯(1912)和E.邁斯納(Meissner，1915)軸對稱殼二階微分方程組的基礎(chǔ)上，F(xiàn).托爾凱(Tolke，1937)，R.A.克拉克(Clark，1950)和B.B.諾沃日洛夫(Новожилов，1951)提出了三種不同的復變量方程，克拉克求出漸近解。諾沃日洛夫求出了非齊次解，但不能滿意不同的邊界條件。錢偉長給出了齊次解并且證明白解的收斂性，和非齊次解結(jié)合，給出圓環(huán)殼的一般解，解決了這個幾十年來懸而未決的難題。

在圓薄板攝動解和圓環(huán)殼一般解的基礎(chǔ)上，錢偉長在80年月里先后承接過兩項國家重點攻關(guān)課題，提出了儀表彈性元件和波紋管膨脹節(jié)的理論計算方法，如U形波紋管非線性特性的攝動解法、三圓弧波紋膜片的設(shè)計，以及軸對稱載荷下旋轉(zhuǎn)殼彈性元件的非線性計算通用程序等。

錢偉長仍在對殼體的基礎(chǔ)理論和工程應(yīng)用進行新的探究，一方面開展對非Kirchhoff-Love假設(shè)殼體理論的討論，另一方面大力組織在儀表彈性元件行業(yè)和波紋管補償器金屬軟管行業(yè)中殼體理論的工程應(yīng)用。

對廣義變分原理的深化討論除了在板殼理論方面的工作以外，錢偉長另一項享譽世界的成就，是對廣義變分原理的討論。物質(zhì)運動的規(guī)律，可以用時空坐標的函數(shù)，以微分方程的形式描述，也可以用這些函數(shù)的積分泛函，以其取極值或駐值的變分形式描述。最小位能原理和最小余能原理是最常見的變分原理，分別是以應(yīng)變或應(yīng)力為基本函數(shù)給出積分泛函。

由于60至70年月有限元方法的進展及其在工程上的廣泛應(yīng)用，變分原理作為其理論基礎(chǔ)，顯示出重要性。世界上有兩個學術(shù)中心，引起各國學者的留意，一個是美國麻省理工學院的賴斯納、鷲津久一郎、卞學鐄等人，另一個就是錢偉長等一批中國的科學家。

以往的變分原理工作，大都是湊出來的，即首先寫出泛函，再取駐值驗證。所以每一個新原理的消失都是一項重要成果。錢偉長試圖找到系統(tǒng)的做法，他首先從最小位能原理和最小余能原理動身，把約束條件利用拉格朗日乘子引入泛函，從而先放松條件，得到相應(yīng)廣義化的變分原理。在變分中可以把待定的拉氏乘子確定下來，這是對建立廣義變分原理的泛函提出合乎規(guī)律的數(shù)學方法，無疑是一個重要成果。惋惜在1964年將文章投給《力學學報》后，該報的編委予以退稿處理。從審查看法中可以看到，審查者并不完全理解拉格朗日乘子法。日本鷲津久一郎在1968年出版的《彈性和塑性力學中的變分法》一書中，才比較明確地應(yīng)用了拉氏乘子法，但還有一些要點上不夠明確，如待定乘子通過泛函駐值條件來打算的觀點還沒有反映。始終到1977年，國外的文獻上才有這一方面的論述。O.C.欽科維奇(Zienkiewicz)在《有限元法》一書中明確地把Courant和Hilbert的經(jīng)典著作中有關(guān)變分約束條件，待定拉格朗日乘子法加以講解，應(yīng)用到彈性力學變分原理中。比起錢偉長1964年的工作已晚了15年。

1964年，錢偉長把拉格朗日乘子法應(yīng)用到殼體理論方面，用變分原理導出殼體非線性方程。1978年，他進一步爭論了廣義變分原理在有限元方法上的應(yīng)用。多次開設(shè)變分法和有限元的講座，聽講者總計達3000余人次，極大地推動了我國變分原理和有限元方法的討論。在1978年恢復討論生和建立學位制度之后，一時間，攝動法、變分原理和有限元的應(yīng)用成了討論生論文中的一種時髦。1983年，錢偉長作了廣義變分原理的系列講座并出版專著。通過學術(shù)性的爭辯，啟發(fā)了中國學者在變分原理方面更深化的思索，促進了拉格朗日乘子法在變分原理中的應(yīng)用，推動了有限元、雜交元和混合元等方面蓬勃的討論活動和廣泛的工程應(yīng)用。

1982年，錢偉長等在廣義變分原理方面的工作獲得國家自然科學二等獎。

在廣義變分原理方面，錢偉長的工作還有：(1)把廣義變分原理推廣到大位移和非線性彈性體。(2)提出以進入泛函而消退掉的微分方程或以約束條件為依據(jù)的分類原則，并由此而確定變分原理間的等價定理。(3)高階拉氏乘子法，解決了在Hellinger-Reissner原理中消退應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系的約束時所遇到的臨界變分條件的困難，即待定乘子為零的困難。(4)在非協(xié)調(diào)元中采納識別了的拉格朗日乘子法，從而削減了和待定乘子有關(guān)的自由度，其《以廣義變分原理為基礎(chǔ)的非協(xié)調(diào)薄板有限元》一文被收進美國1984年《應(yīng)用力學進展》，被認為是一項國際上重要的進展和貢獻。

流體力學方面的貢獻錢偉長在流體力學方面也作出樂觀貢獻。在40年月，他用一種奇妙的攝動綻開法，給出高速空氣動力學超音速錐流的漸近解，大大改進馮·卡門和N.B.摩爾(Moore)給出的線性化近似解，與G.I.泰勒(Taylor)和J.W.麥科爾(Maccoll)的數(shù)值結(jié)果相吻合。文中證明白卡門-摩爾的線性解僅在圓錐角很小時適用。過去，人們在漸近序列中一般是采納冪級數(shù)，錢偉長拓寬了漸近序列的范圍，采納冪級數(shù)-對數(shù)函數(shù)的混合序列，這對攝動法是一項重大突破，50年月之后，才被人們熟悉和接受。

1886年，O.雷諾(Rynolds)做了7個假設(shè)，提出潤滑的原始模型，導出了聞名的雷諾方程。1949年，錢偉長基于滑板間粘性流體層很薄的實際狀況，以流體特征厚度為小參數(shù)，進行攝動綻開，僅用3個簡化假設(shè)，從流體力學的納維-斯托克斯方程動身，導出了潤滑問題的高階雷諾型方程。并進一步建立相應(yīng)的變分表達式，導出等價的變分問題，從而使計算工作量大為削減。并可用于計算有限寬矩形潤滑軸承問題。算例表明，計算結(jié)果正確牢靠，大大改進了M.馬斯卡特(Muskat)，F(xiàn).摩根(Morgan)和M.W.默里亞(Merea)1940的結(jié)果，是潤滑流體動力學一篇勝利的早期之作。

對流體力學的變分原理，多數(shù)理論工作是從伯努利方程動身，討論無粘外部流淌。1984年，錢偉長從流體力學的基本方程動身，對內(nèi)流、外流等一般的粘性流淌建立了更為普遍的變分原理，對不行壓縮流體和可壓縮流體分別建立了最大功率消耗原理。并以運動方程為基礎(chǔ)，用拉格朗日乘子法消退諸如物態(tài)方程、連續(xù)性方程及邊界條件等變分約束條件，建立了無條件的廣義變分原理。從而把固體力學中變分原理方法推廣到粘性流體力學，奠定了流體力學中有限元方法的基礎(chǔ)。

研制出超過國際水平的鋅-空氣電池在清華高校學習時，錢偉長不但讀了物理，還修完了化學系的主要課程。1972至1974年，當他接到為坦克和野外作業(yè)部門研制大電流高能電池的任務(wù)時，他查閱了有關(guān)的國內(nèi)外資料，勝利地研制出多項指標超過國際水平的鋅-空氣電池，并幫助建立了鋅空氣電池廠。受到周恩來總理的贊揚和支持，并獲北京市1975年科技進步獎。

出版專著《穿甲力學》對高速撞擊問題，他也有多篇討論論文，并出版專著《穿甲力學》，該書獲1988年全國優(yōu)秀科技圖書一等獎。

推導三角級數(shù)求和公式在“--”期間，雖然缺乏起碼的工作條件，但他以非凡的毅力，推導了12000多個三角級數(shù)求和公式。其中不少很有有用價值，也是前人所未知的。

對中文信息處理作出重要貢獻錢偉長還以其深厚的國學功底，對中文信息處理作出重要貢獻。1981年，他擔當了中國中文信息學會理事長。1984年，他提出漢字宏觀字形編碼，簡稱“錢碼”。漢字是由能夠表達形、聲、義等多種信息的字形部件組成的。平常，人們常常是近似地、模糊地捕獲字形部件特征來讀音辨義?！板X碼”以漢字的宏觀字形部件編碼，把151種基本部件按外形相像、相近歸類，定義在39個鍵位上。例如，把“其、耳、且、目、自、白、臼、貝、見、頁”等部件編為一碼，便于聯(lián)想，記憶量少，易學易用?！板X碼”允許重碼，其字頻最高的字直接跳入文本，其他同碼字按常用字頻排列於下，可供選擇。使得碼長縮短，效率提高。一個漢字最多選3個字形部件完成編碼，有39個最常用字一鍵為碼。且“錢碼”具有容錯力量，許多漢字可以采納不同的分割方式，來適應(yīng)各人理解上的差異。“錢碼”的詞組輸入方式也是早期開創(chuàng)性工作。1986年，在國家標準局組織的全國第一屆漢字輸入方案評測會上，在34種方案中，“錢碼”被評為A類方案，單人輸入速度第一。并在同一年獲得上海市科技進步二等獎。

教育與學術(shù)思想

錢偉長是一個才思靈敏、直言不諱、勤奮工作的科學家、教育家和愛國者。

作為上海工業(yè)高校的校長，錢偉長的辦學宗旨是拆掉四堵墻：一是拆掉學校與社會之間的墻;二是拆掉校內(nèi)各學科之間的墻;三是拆掉教學和科研之間的墻;四是拆掉教與學之間的墻。

他認為學校必需適應(yīng)社會的變化，為社會服務(wù)，并且要和社會結(jié)合起來辦教育。教育是否勝利，要看畢業(yè)生是否受社會歡迎，學到的學問是否有用。同學在學校里要緊的是打好基礎(chǔ)和培育自學力量，而不是開設(shè)過多的專業(yè)課程和灌輸老化的、現(xiàn)成的學問。同學和老師都要養(yǎng)成不斷更新學問的習慣。他提倡產(chǎn)、學合作教育，盼望同學在學習基礎(chǔ)課之后能在實際崗位上工作，再依據(jù)需要選課，而不要人為地劃分過細的專業(yè)，一輩子背專業(yè)包袱。應(yīng)當有力量隨時改行，去做社會需要的工作。

他認為要辦好工科，必需有堅實的理科做基礎(chǔ)，理科和工科相互滲透有利于把科學技術(shù)轉(zhuǎn)化成生產(chǎn)力?，F(xiàn)在，一方面有許多新興交叉學科消失了，學校里不教;另一方面是專業(yè)太舊、太窄，綜合性不夠。工程教育的綜合性尤其不夠。他要求學校里每一個學科，都要把電子技術(shù)和計算機技術(shù)滲透到