吴鸿庆，计算力学专家，资深教授。我国力学专业的早期建设者之一。长期从事计算结构力学的教学和研究。在有限元方法的应用研究、研制结构分析软件、培养结构分析计算的专门人才以及在推广有限元计算软件等方面成绩显著，为铁路科技发展及人才培养做出了重要贡献。

中文名：吴鸿庆

国籍：中国

民族：汉

出生地：山西稷山

出生日期：1931年9月10日

职业：计算力学专家

毕业院校：北京大学

生平简介

主要科学技术成就(第一个力学专业的早期建设 学习、应用、推广有限元法 微机有限元分析程序 为引大入秦工程贡献力量 诲人不倦 乐育英才)

简历

主要论著

生平简介

吴鸿庆，生于1931年9月10日，山西稷山人。抗日战争开始后不久，山西沦陷，他随家逃难离开故乡，辗转于陕西和甘肃各地求学，1950年6月毕业于兰州西北师范大学

附属中学（该校前身为抗日战争时期先迁至陕西城固，后又迁至兰州的北京师大附中）。1950年夏，吴鸿庆到北京考学，先后被哈尔滨工业大学化工系、北京大学哲学系和北京工业学院化工系录取。经过考虑，他于1950年9月进入北京大学哲学系。因英语入学考试成绩优异，入学后免修文科大一公共英语，而直接修读大二英语。当时他的家庭经济比较困难，但因从入大学的第一天起便享有人民助学金，从而使他得以专心致志地学习。入学后不久，抗美援朝开始，吴鸿庆深受爱国主义教育，于1951年春响应党的参军参干、保卫祖国的号召，积极报名参军，因体检不合格未被录取。同年9月，因兴趣转向数学且在哲学系时已选修过微积分，经批准后，转入北大数学系二年级。1953年7月，吴鸿庆提前一年从北大数学系毕业，并被分配到力学专业任助教，准备担任前苏联专家翻译。他在大学里未学过俄语，但由于英语基础较好和学习非常刻苦，经过3个月的集中培训和其后一段时间的学习，已具备了较好的俄语口译能力。吴鸿庆于1954年10月加入中国共产党。此后，在1954年至1966年这12年中，他无论是在最初两年担任前苏联专家翻译的工作中，还是在所担任的理论力学、流体力学教学工作以及1960 年至1962年担任数力系副主任的工作中，都全力以赴，勤奋工作，为我国第一个力学专业的早期建设做出了积极贡献。“文化大革命”中，吴鸿庆的身心受到摧残。1969年冬，随力学专业前往北大汉中分校，1971年8月，申请调至兰州（其妻在兰州部队医院工作）获同意后，调至兰州铁道学院（现兰州交通大学）。吴鸿庆到兰院后，先后任基础课部副主任，兰院科学研究所副所长、所长。1984年至1985年，吴鸿庆作为访问学者前往美国加州大学伯克利分校，在美国工程科学院院士E.L.Wilson教授指导下从事结构有限元分析及其应用的研究。

吴鸿庆在1971年至2000年近30年中，为祖国的教育事业继续辛勤耕耘，无私奉献。他最早在兰院开展结构分析有限元方法及其在桥梁隧道与结构工程中的应用研究，取得了一系列重要成果。在指导培养研究生和青年教师的工作中倾注了大量心血，为兰院土木系培养了一批在计算结构力学方面具有系统坚实的专业理论基础和独立科研工作能力、富有创新精神的青年教师，对兰院土木系的师资队伍建设以及逐步形成其科研工作的特色和优势，起了重要作用，影响深远。他还积极普及有限元法和推广有限元计算软件，为兰州地区铁路、公路和城建等设计单位培养了一批掌握结构分析有限元法基本知识并能熟练应用结构分析计算软件的一批技术骨干，促进了兰州地区结构设计计算的现代化。吴鸿庆还积极参加有关专业学术团体的工作，曾任中国力学学会第三届理事会理事，甘肃省力学学会第四届理事会副理事长，甘肃省CAD协会第一届和第二届副理事长。

吴鸿庆在教育战线辛勤耕耘近半个世纪，党和国家对他在教学、科研和研究生培养中做出的突出贡献给予了充分肯定。吴鸿庆自1991年起享受政府特殊津贴；被评为1991年度全国教育系统劳动模范并被授予人民教师奖章；被授予1992年度全国优秀教育工作者称号和五一劳动奖章；被评为1995年度全国铁路优秀科技工作者；获1998年度茅以升铁道科技奖。

主要科学技术成就

第一个力学专业的早期建设

北京大学数学力学系的力学专业是1952年院系调整后，为适应国家经济建设和国防建设的需要，由我国著名科学家周培源先生主持创建的我国第一个力学专业。

1954年10月至1956年6月，吴鸿庆任前苏联列宁格勒大学流体力学专家A·B·别洛娃的俄语翻译。别洛娃专家的主要工作是开设气体动力学等专门课程，指导专题讨论和毕业论文，为新成立的力学专业培养一批研究生和青年骨干教师；同时还担任力学专业教学和实验室建设的许多咨询任务，工作很繁重。吴鸿庆对工作高度负责，翻译任务完成得很好，专家对他的工作也很满意。根据别洛娃专家在讲授气体动力学时所写讲稿而译成的《气体动力学讲义》一书，1956年由科学出版社出版后被国内有关院校广泛采用，1964年第二次印刷发行。

1956年4月，国务院召开全国十二年科学发展规划会议期间，钱学森与前苏联顾问代表团团长米哈伊洛夫单独会晤，就制定力学学科发展规划问题交换意见。吴鸿庆担任了这次重要交谈的翻译工作。1956年6月中旬至7月初，钱学森应前苏联科学院的邀请前往莫斯科进行学术访问。吴鸿庆任钱学森这次出访的俄语翻译，很好地完成了这项艰巨而重要的任务。通过这次莫斯科之行，吴鸿庆更加深切地认识到现代力学对国家经济建设和国防建设的重大意义，大大增强了他为建设好北大力学专业而勤奋工作的责任感。1957年秋，吴鸿庆等合译的一篇介绍莫斯科大学力学二百年发展历史的文章在力学学报刊出时，钱学森先生专门在译文前写了一段编辑语，指出“这一定能帮助我国的力学工作者更进一步地认识这门学科，所以这是一篇重要的参考资料”。

1956年秋至1957年底，吴鸿庆担任理论力学辅导，主要工作是带4个班的习题课。为解决学生普遍反映理论力学习题难做这一问题，吴鸿庆在如何教会学生掌握解题思路，分析各类习题难点以及帮助学生纠正概念上和解题中常见错误等方面下了很大功夫。1998年北大百年校庆，吴鸿庆和当年他的学生们在北大聚会时，一位已是中科院院士的他的当年学生还津津有味地回忆了吴鸿庆给他们上习题课时举过的生动有趣的例题。

1958年在高等学校中开展了以贯彻党的教育方针为主要内容的教育革命。作为实行教学科研生产三结合的一种尝试，在数力系党政统一领导下，时任数力系党总支委员的吴鸿庆负责组织以学生为主的全系近400名师生参加了力学专业低速风洞的土建劳动。其中以风洞洞室内壁水磨石研磨的工作量最大，劳动强度最高。吴鸿庆深知这座当时国内最大的低速风洞对力学专业教学科研尤其是对国防建设的重要性，坚决反对忽视工程质量、为“献礼”而赶进度，始终坚持质量第一。经过全系师生近一个月的日以继夜辛勤劳动，终于使这座低速风洞的收尾工程得以高质量地完成。

1960年至1962年，吴鸿庆任北大数力系副主任，分管力学专业工作。他一心一意为办好专业勤奋工作，不慕虚名，厌恶浮夸。1961年中央提出“调整、巩固、充实、提高”方针和高教工作六十条，吴鸿庆坚决贯彻执行。在他和力学专业各教研室、实验室领导的共同努力下，力学专业在调整教学计划加强“三基”培养，调整科研方向加强基本理论研究，调整实验设备建造项目，发展“小而精”的先进实验装置等方面都收到了较好效果，推动了专业建设沿着正确轨道继续发展。

1962年至1966年，吴鸿庆在担任流体力学教学工作的同时，积极参加教研室组织的计算流体力学讨论班，学习程序设计，对计算力学开始有所了解，为他以后这方面的工作提供了一些有利条件。

1954年至1966年这12年中，吴鸿庆始终如一地勤奋学习，勤奋工作，为我国第一个力学专业的早期建设做出了积极贡献。

学习、应用、推广有限元法

吴鸿庆到兰州铁道学院后的前几年，尚处于“文化大革命”后期，学校工作受到影响，教学秩序还不正常，开展科研工作更是困难重重。但他坚信，没有现代力学就不可能实现四个现代化，所以仍尽量挤出时间学习钻研国际上当时正在蓬勃发展并具有广泛应用领域的有限元方法的有关知识，为开展这方面的工作做准备。1972年至1974年间，兰院教师实行坐班制，他从1973年初开始又担任基础课部副主任，白天忙于各种工作，只能在晚上抽空学习。当时他家4口人住在离学校八九公里外的部队医院一间约十四平方米的平房里，连张书桌都放不下。为了便于工作和节约往返时间，他平时就住在学院教工集体宿舍，几个馒头或煮点挂面常常就是他的伙食。经过一段时间的学习，他对有限元法的基本原理和计算程序的编制方法有了较为深入的了解，积累和整理了一些资料。1974年至1977年间，吴鸿庆与兰院土木系有关教师合作，先后对单线铁路偏压隧道衬砌结构分析、铁路桥墩抗震计算和我国第一座预应力钢筋混凝土斜腿刚构铁路桥（浊漳河斜腿刚构铁路桥）在列车蛇形运动作用下的动力反应等课题进行了研究，均获得了有重要实用价值的研究成果。其中，铁路桥墩抗震计算的研究成果被纳入1977年人民铁道出版社出版的《铁路工程抗震规范（试行）》。这些成果也是兰院把有限元法应用于工程实际的最早一批成果。

1984年至1985年，吴鸿庆在美国加州大学伯克利分校期间，深入学习了液体—结构相互动力作用问题的有限元法并开展了初步研究，归国后于1986年完成了阶段性研究。1987年9月，吴鸿庆在兰州国际岩土力学、桥梁与结构工程会议上作了题为“一种新型流体单元在液体—结构相互作用分析中的应用”的报告。会后不久，曾参加该次会议的奥地利INSBRUCK大学Swaboda教授即致函兰院邀请吴鸿庆前往该校作为期3个月的讲学，吴鸿庆因健康原因未能成行。1988年秋，Swaboda教授访华期间再次到兰院进行学术访问，以其主持研制的标价为5万美元的非线性结构有限元分析程序FINAL与吴鸿庆主持研制的用于分析液体—结构相互作用的计算程序FLUID进行了交换。

1982年至1986年间，为满足工程技术人员提高结构分析理论水平、学习有限元法和SAP5、SAP80等有限元计算软件使用方法的迫切需要，吴鸿庆先后为兰院土木系受铁道部委托而举办的结构分析进修班（1982.3-1982.7）和甘肃省计算中心举办的三期学习班编写教材、讲课和答疑。兰州地区铁路、公路和城建等设计单位结构设计计算方面的技术负责人和技术骨干几乎都曾是学习班的学员，其中一些人还参加了以上所有4次学习。在1983年冬的学习班上，吴鸿庆上午讲课，下午辅导答疑，晚上还要查阅常人看起来都很困难的字体极小的SAP5源程序文本。在一次讲课时，他的左眼突发眼底黄斑出血，为了不影响学习班的原定安排，他一直坚持到学习班结束才去诊治，但治疗无效，从此左眼失去辨认文字能力。右眼在带上一千一百度的近视眼镜后的视力还不到0.1。但严重的视力障碍并没有使他从此止步，他以坚强的毅力继续为祖国的教育事业和科学事业辛勤耕耘。

微机有限元分析程序

20世纪70年代的结构分析通用程序都是在大中型计算机上运行的。80年代初开始出现了一些微机（个人计算机）结构分析程序。由于微机价格低廉，使用方便，所以很受一些中小单位用户的欢迎。1986年，吴鸿庆在推广国际上著名的SAP80微机有限元分析软件的过程中，不少铁路和公路设计单位的工程技术人员多次向他提出，希望能尽快在SAP80中加入一些可按我国设计规范进行设计计算的模块。吴鸿庆知道，SAP80在美国享有专利权，其源程序严格保密，用户想要针对自己的需要做一些哪怕是很小的修改也是极为困难的。要么不搞，要搞就得另起炉灶，从头做起，工作量很大，困难也不少。面对工程技术人员的殷切期望和生产实际的迫切需要，他下定决心：决不能只当外国人的推销员，一定要研制出具有自主知识产权、符合我国工程实际需要并具有国际先进水平的微机有限元计算软件。他也坚信，他的课题组已经具有研制这样一套计算软件的能力。1987年，铁道部教育局作为重点学科建设为吴鸿庆申报的“微型机高效率结构化程序系统的研究”项目立项资助（项目号：87-26-10）。从此，吴鸿庆和他主持的课题组全体成员经过近3年的艰苦努力，在仅具有640K内存、20M硬盘存储空间的286/AT微机上，于1990年初完成了包含16000多条源程序的PCFAP微机有限元计算程序的研制工作。PCFAP程序不仅吸收了SAP80的优点，全部实现了当时最新版本的SAP80的所有静力和动力分析功能，而更重要的是，它是具有自主知识产权、核心技术掌握在我们自己手中的计算软件，可按我国铁路和公路桥梁设计规范进行影响线计算、影响线加载、强度验算、预应力混凝土截面设计、抗震检算等设计计算。PCFAP还设置了方便灵活的二次开发接口，便于用户根据自己需要自行补充新的模块。PCFAP程序在计算理论和计算方法上不仅吸收了当时国际上的先进成果，也有自己的创新。例如，改进了规范中按设计反应谱计算结构地震反应的方法，可极大地节约计算工作量，而计算结果与规范方法给出的计算结果完全相同。又如，改进了结构自振特性的计算方法，可更有效地避免发生漏根现象。PCFAP程序研制工作完成后，吴鸿庆即带领课题组成员到铁道部第一勘测设计院和甘肃省公路交通规划设计院等单位，用已有设计工程实例对程序的可靠性和适用性进行了严格考核，并编制了工程实例汇编。

1991年5月，由铁道部大桥局、铁道部第一、二、三、四设计院和北方交大等单位的专家组成的技术鉴定委员会，在对PCFAP 程序的全部功能进行严格测试的基础上进行了鉴定，鉴定意见认为：“程序计算理论和计算方法先进，功能可靠，适用面广，为我国独立自主地发展微型机有限元程序系统做出了范例，程序总体功能达到了国际上20世纪80年代末同类软件的先进水平”。这项成果获甘肃省1992年度科技进步二等奖，并在兰州、西安、哈尔滨、沈阳、郑州、广州、柳州、济南、太原等国内20多个铁路和公路设计院得到了推广应用，产生了积极的社会效益。

为引大入秦工程贡献力量

引大入秦工程是将源于祁连山的大通河水穿越崇山峻岭，调至兰州市以北约60公里处秦王川地区，这是新中国水利建设史上规模最大的跨流域调水自流灌溉工程。1995年10月主体工程全部建成通水，保灌农田86万亩，稳定解决40万农民的温饱问题，对实现甘肃省粮食自给和黄河上游多民族开发区经济的发展具有重大意义。

引大入秦工程为国家“八五”重点工程。30A隧洞全长11.649公里，穿越地段埋深大、工程地质条件复杂多变，为总干渠第二长大隧洞，也是施工难度最大的两座隧洞之一。38号隧洞全长5.460公里，为总干渠出口隧洞。这两座隧洞均为总干渠关键工程，系世界银行贷款项目。由世行监督向国内外公开招标，并于1989年秋最后由意大利CMC公司提出的采用当时国际上最先进的双护盾全断面掘进开挖（TBM掘进）、预制管片衬砌的替代方案中标。其中管片衬砌结构设计是由CMC公司委托瑞士Lombardi 公司完成的。这种管片式衬砌结构是用四片预制管片组成衬砌圆环，它的最大特点是管片接头处没有任何连接部件，管片之间的接缝采用沥青聚氨酯材料封闭。Lombardi公司提出的技术报告十分简略，甚至连最基本的设计计算公式也不提供。30A、38号隧洞开挖直径5.53米，采用的TBM掘进、无接头管片式衬砌，在我国水电部门尚属首次。中方在设计、施工、监理和施工检验方面均无任何经验，在与外商合作过程中容易陷入被动，甚至造成重大经济损失。事实上，中方在这方面已有严重教训。为此，甘肃省科委将“引大入秦输水隧洞管片式衬砌结构研究”列入了1990年攻关项目计划（GK904-2-35），研究目标是对Lombardi公司的设计方案的适用性做出评估，并提出管片式衬砌结构的计算方法。兰州铁道学院为主持单位，甘肃省水电设计院为协作单位。吴鸿庆主持的课题组毅然承担起了这一具有挑战性的科研任务。他们根据30A、38号隧洞所处地段工程地质条件复杂和管片式衬砌结构的特点，决定采用多种分析方法（特性线法、荷载结构法、弹塑性有限元法、弹粘塑性有限元法）分析管片式衬砌结构在各类典型工程地质条件下的适用性，并立即开始工作。为获得第一手资料，吴鸿庆当时虽已年近花甲且视力很差，仍亲自带领课题组成员多次深入现场进行调研。为了对30A隧洞穿越地段的工程地质条件尽可能获得一些感性认识，他首先前往两年前开工的与30A隧洞相距不远的盘道岭隧洞（超大埋深、大水头、极软岩），站在深可没膝的积水中仔细观察掌子面上的岩石情况。预制管片工厂开工后，他又前往详细了解管片生产过程和管片质量。TBM掘进机开始掘进开挖后，他立即到现场详细了解掘进过程、掘进工序和掘进速度，以便对最初采用的分析计算模型进行修正，使之较好地反映TBM的真实掘进过程。经过课题组全体成员的紧张工作，于1990 年底提前完成了攻关项目预定的研究目标和研究计划。课题组研究成果主要是：总体上肯定了Lombardi公司设计方案的可行性；明确给出了管片式衬砌结构在30A、38号各类工程地质条件下的适用性，对Lombardi公司的设计方案提出了具体的改进意见，并被CMC公司采纳；提供了一套完整的管片式衬砌结构的计算方法。30A隧洞于1990年12月开始掘进，1992年1月贯通。38号隧洞于1992年4月开始掘进，1992年8月贯通。引大入秦工程总干渠于1994年10月通水。1995年7月，30A、38号隧洞又经历了距震中仅十多公里的兰州市永登县七山乡5.8级地震考验，表明工程质量优良。课题组的研究成果为中方在引大入秦工程建设中与外商合作取得主动权提供了重要技术支持，对30A、38号隧洞这两项关键工程的工程质量起到了重要的保证作用，并对我国独立进行同类工程的建设提供了可供借鉴应用的一套完整的设计计算方法。本项成果获1996年度甘肃省科技进步二等奖。

诲人不倦 乐育英才

1978年春，经国务院学位委员会审查通过，国家教委批准在兰院设立结构力学硕士学位点。吴鸿庆也从1978年秋开始招收结构力学专业硕士研究生，研究方向为有限元方法及其应用。因为他的研究方向偏重于理论计算，他在重视培养研究生独立科研工作能力的同时，还特别重视使研究生具有高层次结构分析专门人才所必须具备的系统坚实的专业理论基础。他先后为研究生开设了结构有限元分析、结构动力学、结构稳定性理论、非线性有限元、计算方法、塑性力学有限元法、流体力学、张量分析等八门课程。其中后两门课是在1986年至1987年间应水力学教研室的要求为该室研究生和青年教师开设的。以上8门课程除结构稳定性理论之外，都是由他首先开设然后陆续转交给其他教师。听他讲课的除研究生外还有不少青年教师。他的讲课思路清晰、概念明确、说理透彻、推导严谨，并注意反映本门学科的重要新进展，听课师生普遍反映收获很大。他也很重视教材编写工作。他主编的高等学校教材《结构有限元分析》就是在他主编的《杆系结构有限元分析》自编讲义的基础上经过多次修改和补充写成的。

吴鸿庆治学严谨，他对研究生也同样严格要求。他对研究生的毕业论文总是看得很仔细，理论阐述不清要改，公式推导疏漏要改，错别字和标点符号错误也要改。他时常教育学生要尊重他人的劳动成果，凡在论文中引用文献中已有公式、图表、数据和结论的都必须注明出处，更不容许把他人的工作与自己的工作混为一谈。吴鸿庆共培养硕士研究生11人，其中不少人已是高校教授，有的还是博士生导师。

吴鸿庆知识渊博、平易近人、热情关怀青年教师的成长，向他求教的青年教师很多。不仅有土木系的，而且还有机械系与环工系的。不论是认识的还是不认识的，他总是耐心地为他们释疑解惑。青年教师请他帮助修改学术论文的英文稿时，他也都设法挤出时间进行认真的修改。有一次一位教师向国际会议投稿的英文稿件，已临近投稿截止日期，他就利用午休时间将稿件全部修改完毕，使那位青年教师深受感动。对于那些品学兼优的青年教师，他也尽可能为他们继续深造、早日脱颖而出创造条件。

学高为师，身正为范。吴鸿庆教授从北大留校算起，任教近半个世纪。他曾经说过：“人生的旅途总是不平坦的，关键是目标坚定，脚踏实地，永不懈怠”。他是这样说的，也是这样做的。吴鸿庆教授传授给他的学生的不仅是宝贵的专业知识，他为祖国教育事业辛勤耕耘、无私奉献的高尚品德和实事求是、严谨治学的科学精神，犹如春风化雨，在潜移默化中使他们受到深刻教育，激励他们刻苦学习，勤奋工作，为祖国的繁荣昌盛多做贡献。

简历

1931年9月10日 出生于山西稷山。

1950-1951年 北京大学哲学系一年级。

1951-1953年 北京大学数学系二、三年级。

1953-1960年 北京大学数学力学系力学专业助教。

1956年6月 作为钱学森赴前苏联进行学术访问的俄语翻译前往莫斯科。

1960-1962年 北京大学数学力学系副主任。

1960-1971年 北京大学数学力学系力学专业讲师。

1971-1979年 兰州铁道学院讲师。

1979-1987年 兰州铁道学院副教授。

1973-1975年 兰州铁道学院基础课部副主任。

1980-1992年 兰州铁道学院科学研究所副所长、所长。

1984-1985年 美国加州大学伯克利分校访问学者。

1987-2000年 兰州铁道学院教授。

2000年3月 退休。

主要论著

[1] [苏]А·Б·别洛娃.气体动力学讲义.吴望一，吴鸿庆，译.北京：科学出版社，1956.

[2] [苏]B·B·戈鲁别夫.伟大十月社会主义革命前及苏维埃时期力学在莫斯科大学的发展.吴鸿庆，吴望一，译.力学学报，1957，1（4）：391-415.

[3] 吴鸿庆，王业敏，任侠.斜腿刚构桥的面外振动.铁道学报，1980，2（4）：31-47.

[4] Wu Hongqing, Ren Xia. Nonlinear Dynamic Behavior of Cable-Stayed Bridges. Proceedings of Sino-American Symposium on Bridge and Structural Engineering. Beijing,China,Sept. 13-19,1982:2-08-1-2-08-6.

[5] 吴鸿庆.关于子空间迭代解法的若干问题.兰州铁道学院学报，1984（3）：25-32.

[6] Wu Hongqing. Use of A New Fluid Element to Analysis of Dam-Reservoir Interaction.兰州铁道学院学报,1986(1): 11-23.

[7] Wu Hongqing, Yang Wenqi, Zhang Kehua. Use of A Lagrangian Fluid Element to Analysis of Structure-Fluid Systems. Proceedings of International Symposium on Geomechanics, Bridges and Structures, Lanzhou, China,Sept. 1-5,1987:581-587.

[8] 吴鸿庆，杨文奇.对按设计反应谱计算结构地震反应的建议.铁道学报（工务工程专辑）.1989：16-23.

[9] 杨文奇，吴鸿庆，徐若昌.大偏心压弯杆件剪应力计算公式的商榷.铁道学报，1991，13（2）：47-54.

[10] 任侠，吴鸿庆.用MRVDS方法计算振动特征值的若干问题.铁道学报，1993，15（2）：93-100.

[11] 吴鸿庆，张克华，等.引大入秦输水隧洞管片式衬砌结构的研究.铁道工程学报（专辑，中国土木工程学会隧道及地下工程学会第九届年会论文集），1996：368-371.

[12] 吴鸿庆，任侠.结构有限元分析.北京：中国铁道出版社，2000.