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王仁


[公元1921年-2001年,中国科学院院士]

   王仁(1921.1.2-2001.4.8)
   浙江吴兴人,著名力学家、地球动力学家。中国科学院学部委员。
   1921年1月2日出生于浙江省兴县一个大学教师家庭。1938年毕业于上海沪江大学附中, 1943年毕业于西南联大航空工程系,获工学学士学位。1944年春,到贵阳飞机制造厂做设计员。1945年抗战胜利后,被派到台湾参加对日军修理厂的接收工作,任台中市第三飞机制造厂工程师。1948年赴美留学,在西雅图华盛顿大学航空工程系学习,同时担任该校风洞实验室的研究助理,1950年获理学硕士学位。因学习和工作成绩优异,被选为西格玛-科赛学术性荣誉学会会员。同年获得洛克菲勒奖学金,入布朗大学应用数学部攻读博士学位,1953年毕业,获得哲学博士学位,留校任副研究员。1954年秋,任芝加哥伊利诺伊工学院力学系助理教授。1955年春克服重重困难回国,应周培源之邀任北京大学数学力学系副教授,负责筹建固体力学教研室。1962年,任数学力学系副系主任。文革期间受到破孩,1969年至1971年在江西干校农场劳动,回校后转地质地理系工作。1979年,北京大学力学系从汉中迁回北京,兼任构造地质、地震地质和固体力学三个教研室主任。1980年当选为中国科学院地学部学部委员。1983年任北京大学力学系主任,仍兼任地震地质教研室主任。1993年任地球动力学研究中心主任。1996年被选为国际理论和应用力学联合国执行局委员。曾任国家自然科学基金委员会副主任委员,中国力学学会第一届理事会理事、第二届理事会常务理事、第三届理事会副理事长和第四届理事会理事长,北京力学学会副理事长,北京市第五、第六届政治协0议委员,中国地震学会副理事长、荣誉理事,中国地球物理学会理事,中国自然科学基金委员会副主任,《力学学报》副主编,《国际力学科学》、《大地构造物理学》编委等职。2001年4月8日去世,享年八十岁。
   王仁研究领域涉及超声速风洞设计、非线性振动、塑性压力加工分析、结构的塑性分析和动力响应、地球动力学、地震应力场分析等诸多方面。在塑性动力学和地质构造应力场分析等方面的研究成果在国内外均有较大影响,是我国将力学与地质学和固体地球物理学相结合的先驱者。
   在塑性力学方面,对于滑移线理论,在博士论文中做了两方面的工作:一是给出了一个从圆形边界出发的滑移线网的解析解,一是对带V形和半圆形缺口的拉伸试件,分析塑性区域随缺口扩展的发展过程,是滑移线理论中少数大变形非定常运动的准确解之一。后来首次在压延分析中考虑模具上的摩擦力,对筋条压制工作再次做了滑移线大变形分析。对于冲击载荷下结构的塑性动力响应问题,进行了固支圆板受冲击载荷下的塑性变形分析。利用等倾线的方法构筑了真实特征线的上下限,给出一个精度很高的数值解,并被应用为变形率解的初始值。对于冲击载荷下结构的塑性屈曲问题,指导的研究组从1981年开始研究从生产中提出的圆柱壳受轴向冲击的塑性屈曲问题。所做的实验表明,在超过门槛速度后的初始塑性屈曲是轴对称的;而当速度提高约一倍后,屈曲形态变为非轴对称的,并在理论上给出了一定的解释,讨论了能量准则。
   在地质构造和地震研究方面,主张将力学与固体地球物理学相结合,探索和分析带有一定形态特征的构造现象,研究它们受力作用的变形特性,认为地球动力学所研究的问题与普通工程中所遇到的力学问题有相同的方面,它们都是研究固体在外力作用下的应力分布和变形特性,只是条件更为复杂。在地球构造应力场方面,为检验李四光假说,首先根据地球的流变特性将地球分为快速模型和缓变模型,然后用精确的弹性理论将快速地球模型分成15层,计算在日、月引潮力及短期自转速率变化下引起的全球应力场,这个结果后来被用于对地震起触发作用的研究。此外还进行了缓变模型的计算,并利用流变体的对应定理推算全球应力场的变化。还将力学方法用于区域性地壳应力场的反演工作,提出对线性问题应用迭加原理以简化反演;对非线性问题除了用试算法以外,还可用正交设计方法以减少计算工作量。地震应力场模拟和地震危险区预测方面,利用我国对地震的详细历史记载,首次将断层带模拟成依靠摩擦的非线性节理单元进行有限元模拟计算,逐次反演华北地区内700年来发生过的14次7级以上大震,寻求所积累的残余应力和模拟出不同断层的强度,最后得出唐山地震后的应力分布,预测了未来地震危险区。岩石破坏机理方面,将损伤力学引入岩石破裂的实验研究, 发现裂纹扩展方向与在均匀介质中弹性理论所预测的方向不同,对于认识地震断层的破裂过程具有指导意义。
   王仁为北京大学数学力学系、力学系和地质系的建设和发展做出了重要的贡献。在数学力学系期间, 率先开设了塑性力学、极限分析等新课,创建了北京大学的固体力学研究室。在地质系期间,开设了力学与地学相结合的课程。在四十余年的教学生涯中,为国家培养了大批力学和地球动力学的的优秀人才,有的已成为科学院或工程院院士。
   主要著作:《固体力学基础》(合著),《塑性力学基础》(合著),《塑性力学引论》(合著)等,有《王仁文集》;发表论文100余篇,主要有:Plastic flow in a deeply notched bar with semi-circular root,The plastic deformation of a clamped circular plate under impulsive load,《平板上压制筋条的塑性流动问题》,《轴对称情况下地球自转速率变化及引潮力引起的全球应力场》,《华北地区近700年地震序列的数学模拟》,《受轴向冲击的圆柱壳塑性动力学屈曲实验研究》,《大地构造分析中的一些力学问题》等。


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