杜慶華(中國工程院院士、固體力學家)

杜慶華（1919年4月14日-2006年11月5日），浙江省杭州市人，固體力學家、教育家，中國套用力學基礎教育先驅，中國工程院院士，清華大學教授。

1940年杜慶華畢業於上海交通大學獲學士學位；1948年獲得美國史丹福大學碩士學位；1949年獲得美國哈佛大學航空工程碩士學位；1951年獲得史丹福大學博士學位後衝破美國當局的阻攔回到中國，進入北京大學任教授兼力學教研組主任；1952年調入清華大學，先後擔任力學教研組主任、校務委員、工程力學系及工程力學研究班副主任等職；1957年清華大學工程力學系正式成立後，杜慶華擔任系副主任和固體力學教研組主任；1978年在中國國內首先創導開展工程中邊界元法的研究；1991年獲得國家教委科技進步一等獎；1997年當選為中國工程院院士；2004年獲得何梁何利基金科學與技術進步獎；2006年11月5日因病醫治無效逝世，享年87歲。

杜慶華長期從事高水平工科力學人才培養和結合重要工程套用的力學研究，在輕結構力學、工程彈塑性分析、機械結構強度與振動等方面取得了一系列成果。

基本介紹

• 中文名：杜慶華
• 國籍：中國
• 民族：漢族
• 出生地：浙江省杭州市
• 出生日期：1919年4月14日
• 逝世日期：2006年11月5日
• 職業：教學科研工作者
• 畢業院校：史丹福大學
• 主要成就：1993年優秀教學成果國家特等獎
  1997年當選為中國工程院院士
• 代表作品：《材料力學》、《彈性理論》、《邊界元法》、《工程力學手冊》
• 性別：男

人物生平

杜慶華

1936年，杜慶華畢業於杭州高級中學，考入上海交通大學機械系航空組學習。

1940年，畢業於上海交通大學，獲工程學士學位，畢業後進入成都航空研究院和航空機械學院工作，從事發動機熱力學和發動機動力學的研究和教學。

1947年，考取當時教育部公費留學，赴美國史丹福大學學習固體力學。

1948年6月，獲機械工程碩士學位。9月，轉赴美國哈佛大學，在馮·米澤斯教授指導下學習流體力學。

1949年6月，獲航空工程碩士。9月，回到史丹福大學，在鐵木辛柯教授和古笛爾教授指導下從事航空輕結構的力學研究工作，他攻讀博士學位期間，迎來了中華人民共和國的誕生，在此期間，由於考慮到回國後能更好地為祖國的建設服務，他將研究方向選定為航空輕結構力學。

1951年4月，用不到兩年的時間，獲得工程力學博士學位，立即克服種種困難，衝破美國當局的阻攔，於1951年6月回到中國。1948年至1951年回國前，參加了中國留美科協的建立和促進中國留學生回國參加中華人民共和國建設的工作，曾擔任留美科協國際宣傳幹事及海灣地區（舊金山）負責人。

1951年6月，回國後在北京大學任教授兼力學教研組主任。

1952年7月，全國高校進行院系調整，杜慶華根據需要，來到清華大學任教授並任力學教研組主任，並歷任清華大學校務委員、工程力學系及工程力學研究班副主任等職。

1956年，杜慶華參加了國家科學規劃工作，基於國家對工程力學人才的需要，杜慶華和錢學森、錢偉長、郭永懷、張維等共同建議在中國舉辦工程力學研究班。同年受清華大學領導委託，在清華大學工程物理系開始籌建中國第一個工程力學專業（包括固體力學和流體力學兩個專業）。

1957年，清華大學工程力學系正式成立後，杜慶華長期擔任系副主任和固體力學教研組主任職務直至“文化大革命”以後，他為系和專業的發展、教學計畫和主要課程教學大綱的形成和完善傾注了大量的心血，發揮了學術帶頭人的重要作用。

1991年12月，第三屆全國工程中的邊界元法學術會議在武漢華中理工大學召開，杜慶華擔任主席。同年作為第一獲獎人獲國家教委科技進步一等獎。

1993年，作為5名獲獎人之一獲優秀教學成果國家特等獎。

1997年，當選為中國工程院院士。

2004年，獲得何梁何利基金科學與技術進步獎。

2006年11月5日，因病醫治無效逝世，享年87歲。

主要成就

科研成就

• 科研綜述
  

夾層板理論

1951年杜慶華提出了考慮剪下影響的夾層板的理論，這是一項與瑞斯納和普魯沙柯夫等的理論具有同級精度的最早期的計算剪下影響的一般性理論。20世紀60年代，在夾層板的強度及穩定方面，結合中國的航空工程結構分析做過系統工作，例如對夾層錐殼、波紋夾層板、整體圓柱殼、圓柱殼壁板等作出了有效的強度及穩定性的理論和實驗分析，涉及蜂窩夾層、波紋加強板及各種錐殼的強度與穩定問題，有些成果幾十年來一直被採用，結合長江三峽預研任務，對水壩強度進行過研究。“文化大革命”前還負責壓力容器委員會的工作，曾為引進重大設備的索賠問題成功地進行了與外國專家的談判交涉。在“文化大革命”期間，他帶領的一個小組與新港船廠的科技人員相結合，完成了第一台200噸龍門吊車的設計任務，其性能良好，獲得全國科技大會獎勵。

有限元法方面

1967年短期複課期間，他給學生介紹有限元法方面的新思想，70年代初，他呼籲國內注意國際上在有限元法及斷裂力學方面的發展動向。1978年他在國內首先創導開展工程中邊界元法的研究，並在70年代末80年代初組織起清華大學的工程中邊界元法研究組，開始跟蹤國際上這一最新進展。在他的直接指導下，在工程中的邊界元法方面作出了國內第一批比較系統的研究成果，在二維、三維彈性應力集中問題包括典型迴轉體構件扭轉、軸對稱及彎曲的應力集中問題方面作出了一批邊界元分析的成果，並先後對克希霍夫平板彎曲問題提出了一種高精度的邊界元計算方案及一種效率較高的外點法計算方案，套用於航空壁板計算等方面，取得較好的效果。

1982年杜慶華在《固體力學學報》上發表了國內邊界元法研究方面第一篇比較系統的論文，並由《固體力學學報》編輯部組織在武漢進行了講學。

杜慶華在指導博士生研究工作中，發展了邊界元－有限元耦合法，以充分發揮邊界元、有限元兩種方法的長處。他首先研究了在應力集中區採用邊界元、周圍區域用有限元的方法，研究了彈性及彈性塑性應力分析問題，其中包括有限元區域採用雜交/混合有限元與邊界元法的耦合。後來也研究了非線性區域如彈塑性、粘彈塑性區用有限元、彈性無限域用有限元的耦合方案。

杜慶華帶領研究組10多年持續不斷地對邊界元法前沿問題進行了研究。近年來由應力分析發展到裂紋體的應力強度因子計算，對自由振動分析提出了邊界元模態綜合法計算方案，並對能充分發揮邊界元法長處的彈性及彈塑性接觸問題，考慮脆性材料中裂紋的結構軟化分析等方面取得了新的成果。此外在邊界元法的基礎理論研究方面對基本解的建立、各種不同邊界元法方案的建立與比較，以及線彈性問題邊界元解誤差的直接估計及自適應邊界元方案等方面都作出了有特色的創新工作，因此，他領導的研究小組於1988年獲得國家教委科技進步（甲類）二等獎，1991年又獲國家教委科技進步（甲類）一等獎。

項目學術帶頭人

1951年杜慶華回國以後，在創辦工程力學研究班及創建清華大學工程力學數學系並承擔教學任務的同時，結合中國的許多重要工程項目，曾先後承擔航空航天部門有關運載器與飛行器結構的研究任務。

杜慶華發揮了重大項目學術帶頭人的作用，他組織了清華大學、西安交通大學、上海交通大學、浙江大學四校的聯合研究集體，其中有教授、副教授60多人。六五期間，承擔了國家科委基礎研究重大項目，七五期間，又承擔了國家自然科學基金的重大項目“機械結構強度與振動”。作為項目的負責人，他從立題論證到年度檢查，都一貫強調研究工作既要攻克學科前沿難關，同時也要十分重視與工程實際問題結合，通過工程套用使研究成果直接轉化為生產力。在他的領導下，這兩個重大項目不僅在機械強度、振動與噪聲方面取得了一批國內領先並達到國際先進水平的學術成果，而且兩個項目分別取得兩億多元的經濟效益。

• 主要論著
  

杜慶華在校內教學無法正常進行的情況下全力投入了《機械工程手冊》的編輯工作，負責其中的材料強度、機械結構強度等6篇，這套手冊對機械工業部門的廣大工程技術人員有重要參考價值。杜慶華受國家教委及高教出版社委託，擔任《工程力學手冊》的主編，組織了近百名專家完成了共400多萬字的、內容豐富的工程力學工具書，可供工程技術人員及高等學校師生參考。杜慶華為第一作者的《材料力學》、《彈性力學》、《邊界元法》等均屬影響較大的著作。主編的《工程力學手冊》是中國第一部工程力學的大型工具書。

出版著作

出版日期	名稱	作者	出版社
1956.12	《彈性與塑性理論》	（蘇）別茹霍夫著；杜慶華等譯	高等教育出版社
1958.09	《材料力學 上》（第1版）	杜慶華等編著	高等教育出版社
1962.12	《材料力學 補充部分》	杜慶華等編著	人民教育出版社
1963	《圓錐殼彎曲理論的基本方程式和邊界條件》	杜慶華，陸明萬編	清華大學工程力學數學系
1963.07	《材料力學 上》（第2版）	杜慶華等編著	人民教育出版社
1963.08	《材料力學 下》（第2版）	杜慶華等編著	人民教育出版社
1964	《夾層板的彎曲與振動》	杜慶華，曹山珊著	清華大學工程力學數學系
1985.10	《套用連續介質力學》	杜慶華，鄭百哲編著	清華大學出版社
1986.10	《彈性理論》	杜慶華等著	科學出版社
1987.09	《套用固體力學基礎 上》	杜慶華編	高等教育出版社
1989.10	《邊界積分方程方法 邊界元法; 力學基礎與工程套用》	杜慶華等著	高等教育出版社
1991.05	《機械結構強度與振動成果彙編 論文選集》	杜慶華主編	西安交通大學出版社
1992	《力學在工程中的套用》	杜慶華主編	中國林業出版社
1994.05	《第四屆全國工程中的邊界元法會議論文集》	杜慶華主編	河海大學出版社
1994.07	《力學與工程套用》	杜慶華主編	山西科學技術出版社
1994.10	《工程力學手冊》	杜慶華主編	高等教育出版社
1996.12	《套用固體力學基礎 下》	杜慶華，熊祝華，陶學文	高等教育出版社
2006.07	《力學與工程套用 第11卷》	杜慶華主編	中國林業出版社
2004.07	《力學與工程套用 第10卷》	杜慶華主編	中國林業出版社
2002.08	《力學與工程套用 第9卷》	杜慶華主編	中國林業出版社
2000.08	《力學與工程套用 第8卷》	杜慶華主編	中國林業出版社
1998	《力學與工程套用 第7卷》	杜慶華主編	中國林業出版社
1996.10	《力學與工程套用 第6卷》	杜慶華主編	中國林業出版社

期刊論文

杜慶華．關於彈性力學平面問題中體積力轉化為邊界力的一些分析．清華大學學報，1959，6（5）．

杜慶華．結構上引起的正交各向異性平板的彈性理論．清華大學學報，1959，6（5）．

杜慶華等．彈性力學邊界積分方程--邊界元法的基本理論和若干工程套用．固體力學學報，1982（2）．

• 學術交流
  

1982年，杜慶華參加了在英國舉行的第四次國際邊界元法學術會議，開始把他領導的清華大學研究組的成果介紹給國際同行，受到了同行的高度評價。在這之後，杜慶華更是積極地發揮了國內工程中邊界元法研究成果學術交流的牽頭作用，以及擴大與國際同行進行學術交流的組織聯絡作用，親自組織了三次全國工程中邊界元法學術會議。

1985年，在義大利參加第七次國際邊界元法學術會議時，與日本邊界元法研究的學者田中正隆教授等人開始醞釀舉行中日雙邊的邊界元法學術交流會。回國後在北京組織了一次邊界元法的國際會議，出席會議的有來自美、英、法、德、奧、日等國的學者20餘人。1987年，開始舉行中日雙邊會議，至今已舉行了四屆。在這些國際學術會議上，中國學者發表了與國際同行水平相當的最新研究成果，進行了對各方均有收穫的學術交流。

杜慶華先後應邀去美、英、法、日、德、意、奧、瑞、澳、新等國進行多次講學，並與奧、意等國同行簽訂了有關邊界元法的科研合作協定。曾任首屆國際邊界元法組織科學執委，先後10次主持有關國際學術會議。

人才培養

• 教學授課
  

鑒於當時清華大學力學師資嚴重缺乏，一大批剛入學二年的大學生被抽調出來補充教師隊伍，以迅速適應為國家培養大批建設人才的需要。杜慶華深感自己責任重大，肩負起對這些年輕教師進行培訓的任務。他親自講授力學理論課程，作教學示範，帶領他們走上了教學工作崗位。這批近30人的師資力量，長期以來是清華大學基礎力學課程的教學骨幹和帶頭人。

1957年春開始，由中國科學院力學研究所和清華大學共同負責，先後舉辦、了三屆，杜慶華是負責常務工作的副主任，並親自講授了固體力學、分析力學等多門課程，經兩年的近代力學理論和結合實際的專題研究工作，為中國培養了近300名工程力學教學和科研骨幹力量，這批人才在中國力學發展中發揮了重要的作用。

1976年“文化大革命”後，中國恢復了研究生教育和建立學位制度以來，杜慶華擔任了主管研究生教學的系副主任並重新承擔起培養研究生的任務，先後開出了固體力學基礎、計算力學、套用連續介質力學、邊界積分方程與邊界元法等研究生課程。

• 主編教材
  

在基本教學穩定的基礎上，杜慶華考慮的是如何編寫具有中國特點的教材。他主編了由他和張福范、賈有權、孫訓方等同志共同撰寫的中國第一本《材料力學》教材。內容結合中國工程實際，深入淺出，難易適度。從1957年起由高等教育出版社出版，並被高教部指定為工科通用教材，一直沿用至60年代末期，為中國工科專門人才的培養發揮了重要的作用。

• 指導研究生
  

1959年杜慶華開始指導研究生，直至“文化大革命”前，已培養了8名研究生，包括當時未畢業後來評為中國工程院院士吳有生。文化大革命結束後，除了指導多名碩士研究生外，還完成22名博士的學位論文指導工作。

杜慶華在培養學生理論分析、計算能力的同時，特彆強調實驗動手能力的培養。平時對研究生的學習安排能從學生實際情況出發，既著重提高又要求他們具有廣闊的知識面，特別是注意涉及相近專業的一些知識。他特彆強調科研工作與當前工程實際的結合，為了增強研究生在這方面的意識，特意讓學生們參加一些國核心工程、石油化工、海洋工程、機械工程等多方面專業學術會議，從中汲取信息養料，以便在論文工作中考慮學術價值的同時，深入地探討具體工程套用的前景。在研究生選題的過程中，他要求他們摸清在本學科領域內當今世界的前沿課題，同時要求所選研究方向具有較廣的工程套用前景，以使研究生學位論文的完成成為一個長期科研工作的開始。杜慶華在指導研究生的過程中，始終起著指引方向的作用。他定期檢查研究生的工作，要求他們用口頭、書面和討論班的形式匯報每一階段的工作，重視對中青年教師的培養並發揮他們的作用，親自帶領他們一起參與指導研究生和開設研究生課程，並逐步把重擔壓在他們身上，甘當人梯，作他們的後盾。

榮譽表彰

時間	榮譽	參考資料
1997年	中國工程院院士

社會任職

時間	擔任職務	參考資料
1982年5月-1986年8月	中國力學學會第二屆理事會常務理事、理事
1979年-1991年	《固體力學學報》主編
1983年-1987年	上海交通大學教授
-	西安交通大學教授
	浙江大學教授
	南京航空學院名譽教授
	邊界元法國際組織TSBE的學術委員
	國際雜誌《邊界元工程分析》編委
	國際邊界元會議的顧問委員會成員

個人生活

杜慶華的女兒為原中央電視台節目主持人杜憲。

人物評價

杜慶華是中國力學基礎教育的先驅者，固體力學專業的創辦和奠基人之一，為中國力學專業建立作出重大貢獻。（中國工程院評）

杜慶華在輕結構力學、工程彈塑性分析、機械結構強度與振動方面有豐碩的成果，是現代計算力學邊界元法的國際知名學者。（浙江大學校友總會評）

後世紀念

• 清華大學杜慶華獎學金
  

2007年，遵照杜慶華先生生前囑託，杜憲女士決定以杜先生所獲“何梁何利獎”為基礎，並加入自己的心愿，首次捐贈55萬元人民幣，設立清華大學“杜慶華獎學金”，獎勵清華大學，特別是航天航空學院家境貧寒而品學兼優的學生。

• 杜慶華力學與工程獎
  

2010年，首屆“杜慶華力學與工程獎”頒獎儀式在河南鄭州舉行，杜慶華力學與工程獎是為了紀念杜慶華先生開創北方七省市力學學會學術交流，以及為中共工程力學事業做出的傑出貢獻而設立的，旨在鼓勵在力學與工程研究和教育方面取得突出成就的中青年力學工作者。