周履，１９１７年４月３０日出生于浙江省湖州縣的一個書香之家。祖父是清朝舉人，擔任過地方官員和駐奧地利外交官員，做官時重視興修水利，所筑堤壩被稱為“周公堤”。父親周宗清早年留學德國，攻讀醫(yī)學，是個反帝愛國、進步的無黨派知識分子。母親王宗湞，支持并參與周宗琦的愛國進步活動，曾經(jīng)親自給新四軍送過藥品。受家庭的熏陶，周履青少年時就喜愛讀書，養(yǎng)成了勤奮好學、刻苦鉆研的習慣。１９３４年，他以全校第一名的成績考入上海交通大學土木系。畢業(yè)后留校擔任助教。１９４２年上海淪陷，日本侵略軍進駐租界，周履不愿過亡國奴的生活，遂只身離家轉赴內地，到重慶綦江鐵路工程處任幫工程師，在農村工地的艱苦條件下為抗日戰(zhàn)爭效力。后來，他抱著“科學救國”的幻想，于１９４４年底赴美國康奈爾大學進修。他選修的課程之多，使他的導師都無法理解地驚問道：“你不要命啦！”１９４６年，他僅用一年時間獲得工學碩士學位。當時正值抗戰(zhàn)勝利，他以為國家富強有望，毅然放棄了攻讀博士學位的獎學金機會，懷著滿腔的愛國熱忱，返回祖國，在上海市工務局技術室擔任技士。但是當時社會政治腐敗，經(jīng)濟崩潰，民不聊生，使周履痛感知識分子仍然報國無門。１９４７年，他再度赴美國康奈爾大學深造。１９５０年，他獲得工學博士學位，并在麻省波士頓市杰克遜?摩蘭德工程咨詢公司任工程師。
中華人民共和國成立后，祖國人民生活安定、經(jīng)濟建設突飛猛進的消息使他十分激動，加上父母及其他親友的宣傳動員，重新燃起了周履的報國心、愛國情，他于１９５１年重返祖國，歷任嶺南大學和華南理工大學（原華南工學院）教授至今。
回國后，周履親身體驗到祖國建設迫切需要人才，因而將其全部精力都投入到祖國的高等教育事業(yè)和科學研究工作中去。１９５４年，他組建了結構力學教研組，并著力抓教學法建設，編寫講義、指導青年教師、健全試講制度等，使教學工作日益走上正軌。他十分重視師資隊伍的建設，親自為中、青年教師舉辦多期學術講座。１９５６年，他率先招收副博士研究生，促進了土木系學術水平的提高。在教學工作中，周履以其一絲不茍、誨人不倦的精神贏得了廣大學生和中青年教師的愛戴，因此于１９５６和１９５８年兩度被評選為廣東省教育先進工作者。１９６０年，華南工學院成立數(shù)學力學系，周履調任該系結構力學教研組主任，后任系副主任。他根據(jù)土木系的成功經(jīng)驗，為應用力學專業(yè)師資隊伍的建設作出了新的貢獻。
周履一貫主張大學教師既要擔任教學，也要從事科學研究，并以自己的實際行動作出了表率。５０年代，他在擔任繁重的教學任務之余，積極研究結構設計，并以其思想活躍、見解獨到，深受同行們的贊譽。例如，針對當時結構力學界對“力矩分配法”的過份崇拜，周履正確地評價了該方法在學術上的地位，指出它實質上是數(shù)學中的迭代逼近法，而在運算時賦予了直觀的物理概念，使工程人員易于掌握。他認為，對古人和洋人的好的東西是應該學習的，但不要盲目崇拜，以至迷信。５０年代后期，為適應我國大規(guī)模經(jīng)濟建設的需要，尋求更合理的設計理論，周履把科研方向轉移到塑性理論方面，是我國最早從事塑性力學研究的學者之一。７０年代末，他根據(jù)國家科技發(fā)展規(guī)劃，承擔了復合材料力學這個新課題。他主持建立研究室，組織培養(yǎng)研究梯隊，籌建中國力學學會復合材料專業(yè)組，多次參與籌備國際和全國性學術會議，在宣傳和推動我國復合材料的研究方面起了帶頭作用。１９６３年１月，周履遭歹徒襲擊，大腦受重傷，留下后遺癥，且體質孱弱，慢性疾病不斷。幾十年來，他在與病魔的頑強抗爭中堅持帶病工作，依然為尋求更合理的設計理論和推進我國復合材料力學的研究做了大量工作。
尋求更合理的設計理論
早在美國學習時期，周履對土木工程和結構力學就有很深的造詣。４０年代末，隨著厚壁結構在工業(yè)建筑中的使用增多和大型塊件的興起，作為結構單元之一的深梁引起了工程界巨大的興趣，正在攻讀博士學位的周履也注意到了這一研究動向。
深梁一般可分三類：受周期荷重作用的無限長梁、受非周期荷重作用的無限長梁和有限長深梁。前兩類問題可用傅立葉級數(shù)和傅立葉積分求解，第三類問題的求解比較困難，當時還甚少研究，原因是不易滿足所有邊界條件。周履在《深梁的分析》一文中采用了應變能方法，用兩個應力函數(shù)相疊加求得了有限長深梁的應力公式，畫出了曲線，并和有限差分法以及經(jīng)典梁理論進行了對比，這在當時條件下，是屬于首創(chuàng)性的工作，有較大的理論和使用價值。
后來，他又在美國《土木工程》學報上發(fā)表了《深梁中的應力》一文，按彈性平面應力問題給出了各類荷載作用下分布的數(shù)值解。這對當時結構工程界深入了解深梁的特征和指導設計起了很大的作用。美國土木工程協(xié)會于１９５３年２月對這篇論文進行了討論，還出版了討論文選。當時有些著名教授如Ｍ．古茲曼（Ｇｕｚｍａｎ）和Ｊ．路易塞尼（Ｌｕｉｓｏｎｉ）亦參加了討論，并給予了它很高的評價，認為單跨深梁的分析是一個困難問題，作者的差分解是相當成功的，與光彈性實驗比較，當高跨比為１時，跨中截面最大彎曲應力的誤差不超過２０％。周履在這篇論文中列出的數(shù)據(jù)和圖表，已為后人引為設計依據(jù)。
為了適應我國大規(guī)模經(jīng)濟建設的需要，尋求更合理的設計理論，從１９５４年開始，周履把研究的主攻方向移到塑性理論方面。當時，我國全面學習蘇聯(lián)，在鋼筋混凝土和鋼結構設計等方面都部分采用了按極限狀態(tài)計算的方法。為了適應工程實際的需要，周履努力學習塑性力學，研究了大量的資料。他通過舉辦講座，積極宣傳和推行極限設計理論，向中青年教師介紹了這一領域中重要作者的工作。
１９５６年，周履在校慶報告會上作了“塑性理論中的極限定理及其應用”的報告。這是一篇很有意義的綜述報告，引起工程界極大的關注，被國家建委主編的《經(jīng)驗報導》雜志所刊用。后來，他又參加了《土木工程》學報關于《桿件系統(tǒng)中極限荷重的計算》一文的討論。他在討論文章中闡明的觀點得到作者李立和同行們的好評。
１９５６年，周履出席了全國第一屆力學大會。這一年，他首次招收了副博士研究生。根據(jù)高等教育部規(guī)劃的分工，他與清華大學一道率先研究薄殼理論和推廣薄殼結構設計。為了給研究生和年輕教師打基礎，他主講了В．З．符拉索夫（Власов）專著《薄殼理論及其在工程中的應用》一書。他對該書許多公式都認真推導，發(fā)現(xiàn)了不少錯誤或刊誤之處。有人評論說：“國內還很少有人像周先生這樣仔細地鉆研這本巨著�！�
率先研究復合材料力學
１９７８年，周履應教育部科技局的邀請，參加了教育部理論與應用力學規(guī)劃會議，接著又參加了全國的力學規(guī)劃會議。國家宏偉的發(fā)展規(guī)劃給周履以巨大的鼓舞。他放棄了原已準備申報的研究項目，承擔了新興學科復合材料力學的研究。當時，我國雖在玻璃鋼方面的研究已有相當?shù)幕A，但在復合材料力學領域幾乎還是未開墾的“生荒地”，既缺乏資料、設備，也缺乏受過這方面訓練的人才。周履認識到這一學科的研究對我國四個現(xiàn)代化建設的重要意義，立志組織隊伍攻克這一科學難關。在學院領導的關心和支持下，他主持籌建研究室。通過國外親友，他個人訂閱了幾種國外期刊和書籍，提供并指導研究室的同志們學習。他不顧自己身體多病，親自為大家講授“張量分析”和“復合材料細觀力學”，為以后的研究打下了較好的基礎。
１９８０年３月，根據(jù)中美文化交流協(xié)定，他受教育部委托，聘請美國南方大學Ｒ．Ｍ．瓊斯（Ｊｏｎｅｓ）教授來華講學和交流，組織了我國復合材料力學第一次大規(guī)模的學術活動。５月，他又邀請美國復合材料首席科學家、美國復合材料雜志主編蔡偉倫教授訪華，進行了更進一步的學術座談，同時邀集了國內部分單位代表進行商討，組織與協(xié)調我國復合材料力學的研究工作。在王震鳴的建議下，周履與中國科學院力學研究所、上海交通大學、大連工學院等單位磋商并發(fā)起籌建中國力學學會固體力學委員會復合材料力學專業(yè)組，經(jīng)批準，周履擔任了專業(yè)組第一任組長。
周履認識到，復合材料的發(fā)展必須與有關學科相互滲透、相互促進，因此，他積極推動各種聯(lián)合形式的國內、國際學術交流。為了聯(lián)合活動，他擔任了中國航空學會復合材料專業(yè)委員會的副主任委員。通過中國航空學會、中國力學學會、中國宇航學會的共同努力，從１９８０年起，我國定期舉行全國復合材料學術會議，迄今已舉行了６屆全國性的和２次國際大型學術交流會。近年，他又參與籌建了中國復合材料學會，并當選為副理事長。
身為教育工作者的周履，深知培養(yǎng)人才對發(fā)展科研事業(yè)的重要性。他在研究室內建立并堅持定期進行學術討論的制度，精心指導和培養(yǎng)研究梯隊。他在我國率先招收了復合材料力學方面的碩士研究生。１９８０年７月，他接受教育部干部局的聘請，委托范賦群為全國力學講習班首次開設復合材料力學課程，并出版了《復合材料力學通訊》內部交流資料，達到了宣傳、普及的效果。為滿足本科生和研究生教學需要，他應高等教育出版社之約，與范賦群合作撰著了《復合材料力學》教材。該書較系統(tǒng)地反映了周履等人對復合材料力學中一些基本問題的看法，其中并包含有作者們的研究成果。
鑒于復合材料力學是一門新興學科，許多基本理論問題有待繼續(xù)發(fā)展。譬如，現(xiàn)有的復合材料細觀統(tǒng)計斷裂理論，實質上是套用了最弱環(huán)統(tǒng)計鏈式模型。它無法描述真實復合材料的非自相似隨機擴展的破壞方式。周履及其同事們創(chuàng)立了隨機擴大臨界核、亞臨界核理論，用統(tǒng)計斷裂力學的方法定量地描述了復合材料的多種形式的就位強度。這一工作被同行們認為是突破了現(xiàn)有的理論構架，可望獲得更進一步的發(fā)展。又如，現(xiàn)有的結構臨界力的線性理論，用于求解具有幾何和或物理耦合變形的復合材料結構，有時會得出不真實的結果。這一問題已為國內外學者所注意。周履及合作者們在指出問題的同時，提出了“非線性－耦合前屈曲二級線性－一級線性”的臨界力理論，將后屈曲理論轉移到了前屈曲，并可給出滿意的結果。
周履在注重復合材料力學基本理論研究的同時，還十分重視對求解方法的研究。１９８０年，在全國第一屆計算力學學術討論會上，周履應大會主席錢令希之邀，作了《復合材料力學分析的有限元法及計算機化簡介》的綜述報告。在這篇報告中，他強調了復合材料的特點，介紹了復合材料細觀和疊層分析的有限元方法，以及疊層破壞的宏觀分析，他強調指出了計算機在復合材料力學分析與計算中的重要性。這是我國計算力學領域中涉及復合材料最早的一篇綜述報告。
在《雙模量復合材料十字疊層矩形薄板的彎曲》一文中，作者們首次成功地將加權殘數(shù)法用于雙模量復合材料，表明了該方法用于雙模量材料的可行性及該文所用試函數(shù)的有效性。該文發(fā)表后，有關評論認為“用加權殘數(shù)法分析層合板彎曲問題已基本上解決了”；該文內容被收入有關加權殘數(shù)法的專著；其方法后來被引用到厚板問題、熱應力問題及疊層扁殼的彎曲問題。 下一頁 1 2
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