从И.Г.布勃诺夫生平活动

寻迹“船舶结构力学”的创建

郭日修

海军工程大学舰船工程系，武汉，430033

摘 要：本文内容分两部分。第一部分，简介И.Г.布勃诺夫生平活动。第二部分，从И.Г.布勃诺夫生平活动追寻他如何创建“船舶结构力学”：接受优质的造船专业教育，攻读高水平数学力学课程；充分认识发展钢壳船面对的问题，以建立一门船舶结构强度计算学科为已任；为建立这一学科作充分的理论准备；在军舰结构设计实践中建立船舶结构强度计算方法；将计算方法的实践上升为理论，建立“船舶结构力学”学科；培养人才，使这一学科后继有人，不断发展。

关键词：船舶结构力学；力学史；И.Г.布勃诺夫；生平

1 引言

1909年，И.Г.布勃诺夫在彼得堡理工学院讲授“船舶结构力学”，这是此前高等学校未曾开设过的一门新课；1912、1914年，И.Г.布勃诺夫的专著《船舶结构力学》第I、Ⅱ卷先后问世，这标志着一门新的学科——“船舶结构力学”诞生。它开辟了研究船舶结构强度新领域，为船舶结构设计提供理论和计算方法，使船舶结构设计由经验设计走向理性的分析计算，这是一项有重大理论意义和工程应用价值的辉煌的学术创新，有力地推动了造船科学技术进步和船舶工业发展。

И.Г.布勃诺夫1872年1月出生于俄罗斯，卒于1919年3月，其人生仅47岁，堪称短暂。然而，在其短暂的一生中，竟创造出如此辉煌的学术成果，这不能不令人惊叹！是什么原因使他具有如此出众的才华、创造出那样辉煌的成果？本文试从И.Г.布勃诺夫的生平活动，追寻他创建“船舶结构力学”的历史轨迹，对如何培养拨尖创新人才，可能有所启发！

2 И.Г.布勃诺夫生平活动[1]简介

2.1求学

1881年-1887年？ И.Г.布勃诺夫完成了初等教育和中等教育。1887年8月进入喀琅施塔得“海军技术学校”（按当时俄罗斯学制，属高等学校），入机械工程系，一年后转入造船工程系，1891年9月毕业，年方19岁。毕业后从事船舶建造工作。

1894年海军征集11000t快速巡洋舰设计方案，1895年海军从征集的诸多设计方案中评选，И.Г.布勃诺夫提出的设计方案入选优秀设计方案第1名，初步显示了这个年青人的才华。

1894年10月，И.Г.布勃诺夫进入“海军学院”（按当时俄罗斯学制，属研究生院）造船工程系深造，在著名数学家、力学家、造船学家А.Н.克雷洛夫指导下，于1896年10月以最优成绩毕业。经А.Н.克雷洛夫推荐，留学院任教。

2.2 执教、发表学术论文和著作

1896年10月，И.Г.布勃诺夫开始在海军学院执教，А.Н.克雷洛夫推荐他开设新课“造船现代化进展述评”和“军舰设计”。在这同时，И.Г.布勃诺夫到彼得堡大学跟随名师攻读“纯数学”、“偏微分方程”、“变分法”、“概率论”，以及“分析力学”、“弹性理论”等数学力学课程，提高自己的数学、力学水平。

1897-1899年，И.Г.布勃诺夫结合教学，在海军学院石印出版了多种讲义：《军舰设计》和《惯性矩与利用系数》、《（船体）接缝分布与不同构件的铆钉连接》、《波浪中船的纵摇》、《论弯矩的计算》等与军舰结构设计相关的讲义。

1902年，И.Г.布勃诺夫发表了著名的《船壳板在水压下的应力》一文，解决了“柔性板”计及中面力的应力计算问题，这是当时有待解决的计算船舶结构强度的一个基本问题，也是关键问题。受到国际造船界的重视，其英文本在英国《造船工程学会会刊》上发表（1902，Vol.XLIV）。

1904年，И.Г.布勃诺夫开始在彼得堡理工学院结构力学教研室任教，开设“弹性理论”、“结构力学”课程。1906年在学院石印出版讲义《弹性理论与结构力学》，书中，除应力、变形理论、弹性力学基本问题等一般内容外，还编入了计算船体结构强度所需的结构力学内容，以及板理论等新内容。

1909年，И.Г.布勃诺夫任彼得堡理工学院教授，讲授“船舶结构力学”，在世界上、在高等学校开设这样一门新课是前所未有的。这一年，И.Г.布勃诺夫在彼得堡理工学院石印出版《船舶结构力学补充教程》讲义。

1912年和1914年，И.Г.布勃诺夫的专著《船舶结构力学》卷I、卷Ⅱ先后出版，并开始用作彼得堡理工学院和海军学院的教科书。

И.Г.布勃诺夫于1910年8月任海军学院教授，1916年10月，获“功勋教授”荣誉称号。

1913年，И.Г.布勃诺夫在《评铁木辛柯教授论文集》的评语中，首先提出求解齐次边界条件弹性力学问题的近似方法，后来被称为“布勃诺夫-伽辽金方法”[2]，其重要性已超出了结构力学，被广泛应用于求数学物理方程的近似解。

1916年，И.Г.布勃诺夫发表《加肋薄壁圆管的临界压力》一文，这是И.Г.布勃诺夫留下的计算潜艇耐压壳体（加肋圆柱壳）的唯一一篇论文。

И.Г.布勃诺夫在海军学院和彼得堡理工学院执教，都一直持续到1