張福范

張福范，1918年3月15日出生於江蘇省吳江縣，1941年畢業於浙江大學並留校任教。1945年考取公費留學美國，1948年獲史丹福大學碩士學位，並取得工程師資格。他謝絕了國外的聘請，於1948年底回到培育他的浙江大學工作。1951年任燕京大學副教授。自1952年起直到逝世，他一直任教於清華大學，先後任副教授、教授。1959至1966年期間，他擔任清華大學材料力學教研室主任。1980至1989年，他還連續兩屆被國家教育委員會聘任為全國材料力學課程教學指導組組長。1989年因患癌症於12月16日逝世。

基本介紹

• 中文名：張福范
• 外文名：未知
• 國籍：中國
• 民族：漢族
• 信仰：未知
• 性別：男

人物經歷

1918年3月15日　生於江蘇省吳江縣。1941年　畢業於浙江大學土木系，獲工學士學位後，留校任教。

張福范

1946－1948年　美國史丹福大學學習，1948年獲碩士學位，並取得工程師資格。

1948—1951年　任浙江大學副教授。

1951—1952年　任燕京大學副教授。

1952—1989年　先後任清華大學副教授、教授，1959至1966年任清華大學材料力學教研室主任。

1980—1989年　任國家教委材料力學課程教學指導組組長。

1989年12月16日　逝世於北京。

主講課程

材料力學，彈性薄板，複合材料。

主要貢獻

早在50年代，張福范便參加了主編中華人民共和國建國以來的第一部材料力學教科書的工作，於1958年由高等教育出版社出版了《材料力學》一書。

1980年，他擔任全國材料力學課程教學指導組組長之後，大力倡導材料力學課程改革。1981年至1982年，他先後發表了兩篇關於材料力學課程中“能量法”教學內容改革的論文與示範樣張，為不少院校的材料力學教師所採用。

1985年，他根據科學技術的進步和材料力學發展的歷史，提出了材料力學內容更新的構想，並組織若干新內容的試講。他在很多場合都提出：要使材料力學課程具有新意，最重要的是提高師資隊伍的素質，這就要求教師不僅能做教學工作，而且能做科學研究工作。要用科學研究和教學研究的成果豐富和充實教學內容，改變統編教材的“老面孔”。

自1985年起，歷時3年，他被北京市高教局任命為北京市材料力學課程評估組組長，主持從制訂課程評估標準到現場評估的全過程，推動了北京市各高等院校材料力學課程的建設與改革，取得了很好的效果，獲得了市優秀教學成果獎。

1980至1989年，在他連續兩屆任國家教委全國材料力學課程教學指導組組長期間，主持制訂了“全國高等工科院校材料力學課程教學大綱與基本要求”，領導審定了《材料力學》教材。他倡導教學內容與教學方法的改革與更新，甚至在他病重期間，仍然關心著材料力學實驗課的改革。1989年11月，他對籌備全國材料力學實驗改革研討會的同志說：“實驗課的改革一是要改變現狀，增加啟發性；二是要聯繫實際，但又不能太深、太難。在他和課程教學指導組的倡導下，全國材料力學課程改革積極開展起來，取得了不少成果。1989年，全國有10多所院校的材料力學課程獲得省市級和國家級教學成果優秀獎。

張福范對彈性薄板理論的貢獻主要有以下幾方面： 固定邊矩形板的彎曲從本世紀初開始，這一問題就引起國際上許多學者的重視。作為一個邊值問題，固定邊矩形板的彎曲可歸結為在周邊上給定了一階偏導數值，而尋求滿足雙調和方程的解。這個難題曾是很多力學家和數學家研究的課題。直到1938年，世界著名的材料力學大師鐵木辛柯教授才提出限於垂直板面載荷作用下各向同性板的解。

張福范採用雙重三角級數與力法相結合的方法，從1955年開始，先後得到以下幾種固定邊矩形板的解答：（1）垂直板面載荷作用下的正交各向異性板；（2）垂直板面載荷作用下的彈性地基上的板；（3）垂直板面載荷與板面內張力共同作用的固定邊矩形板，並且套用這一方法求解了一系列固定邊矩形板的平衡、穩定和振動問題。所得的結果表明，這是求解固定邊矩形板的十分簡潔的途徑。若令上述第二種情形下彈性地基模量趨於零，或令第三種情形下面內張力趨於零，便得到鐵木辛柯早年得到的解答。這表明，鐵木辛柯的解答是更一般化情形下的一種特殊情形。

懸臂矩形板的彎曲　懸臂矩形板的一邊固定，其餘三邊自由，並有兩個自由角點。要尋求滿足微分方程及所有的邊界條件（包括角點條件）的精確解，被認為是薄板彎曲理論中的一個難題。前人所作的工作，大都採用差分法和能量法，所得到的是近似解。張福范引入廣義簡支邊的概念，在Levy解的基礎上，套用疊加法，解決了若干懸臂矩形板問題，包括：集中力作用於與固定邊平行的自由邊中點引起的對稱彎曲；集中力不作用於自由邊中點引起的非對稱彎曲；均布載荷作用下懸臂矩形板的彎曲；不連續載荷作用下的懸臂矩形板的彎曲，以及兩相鄰邊固定的懸臂矩形板的彎曲等等。此外，還包括用薄板理論解扭轉問題。所得到的解答滿足板的微分方程和全部邊界條件，因而是基於克里奇霍夫薄板理論的精確解。

承重預製牆板的應力分析　這是50年代末期的一項工程研究課題。承重預製牆板是框線加固的矩形板，載荷通過框線加在板的邊界上。在彈性力學平面問題中，這也是一個較難的問題。張福范以滿足板的雙調和方程為基礎，對整個承重牆板系統運用最小變形能原理，使牆板與框線相聯結的各點滿足位移相一致的條件，從而求得問題的解答，為預製牆板的應力分析提供了一個有效的方法。

張福范致力於彈性薄板理論研究達40年，即使在“文化大革命”中也從未中斷過。他的研究成果，一方面使得前人難以處理的難題得到求解，或是使一些雖然有解，但解法十分煩瑣的問題的求解變得簡單明了和更為精確；另一方面，對於支承和載荷具有奇異性的一些難題，通過他的工作，也得到了解析解。他的學術專著《彈性薄板》由科學出版社先後於1963年和1984年出版了第一版和第二版。他的研究成果曾被《中國大百科全書·力學》卷以及其他學術刊物所引證。國內的同行專家認為他的研究成果具有很高的學術水平和重要的理論與實用價值。

80年代初，為了分析光彈性貼片實驗中出現的某些問題，張福范研究了不同材料貼上在一起時，它們之間的力的傳遞問題。進而，在國家自然科學基金會的資助下，致力於複合材料層間應力的研究。 層間應力是複合材料力學研究領域中的重要課題之一。張福范在研究中採用三角級數來描述層間應力，用級數求和以及巧妙的疊加法得到了若干情形下複合材料層間應力的解，包括：（1）單蓋板和雙蓋板疊層複合材料桿的層間應力；（2）工程中幾種膠合接頭的層間應力；（3）疊複合材料梁的層間應力；（4）疊層複合材料桿與接頭的層間溫度應力等等，並且考察了膠層對層間應力的影響。

由於用正弦級數和餘弦級數這兩個函式系表達層間剪應力和層間正應力，而且在分析過程中未作任何忽略；同時，又因為所涉及的級數都可以求和，故所得到的層間應力解都是精確解。這些解答，不僅計算了複合材料板條內垂直於板條長度方向的正應力分量，而且還給出了層間應力分量沿膠層厚度的變化，揭示了某些複合材料產生層間開裂的原因，從而使長期以來關於這個問題的某些誤解得以糾正。

在短短的幾年中，他參加過3次複合材料力學國際會議；在國內外學術刊物上共發表了10餘篇論文，受到國內外複合材料力學界的重視。1992年，高等教育出版社出版了他在這方面的學術專著《複合材料層間應力》一書。

主要論著

1　張福范．彈性地基上的固定邊矩形板．力學學報，1958，2（1）．

2　張福范．彈性薄板．第2版．北京：科學出版社，1984．

3　張福范．複合材料層間應力．北京：高等教育出版社，1992．

獲獎記錄

1989年獲清華大學基礎理論研究獎。