孟昭禮

孟昭禮，力學家和力學教育家。中國最早的超靜定結構教材的編寫者。長期從事力學研究工作。建立了求桁架結點位移的“閉鎖法”和“連桿閉鎖法”。提出了適用範圍更為廣泛的“功”的定義。澄清並修正了“變形體虛功原理的不確切表述”。

孟昭禮，1909年3月12日出生於山東省臨清縣鄭灣村（今屬河北省臨西縣）。四五歲時即隨私塾先生讀書，后因先生轉至武訓小學任教，他也隨到該校就讀，直到12歲小學畢業。他天資聰穎，在幼年時即顯示出過人的才華，被譽為“神童”。

他的中學時代是在濟南市山東省立第一中學度過的。他在青年時代不是死讀書，而是有著多方面的愛好，喜歡唱歌、吹笛子，還是籃球場上的活躍分子。中學畢業后以優異成績考人北洋大學，同時獲得山東省的公費資助。由於當時軍閥混戰，公費難以按時供給，終至斷絕，以致他不得不靠給學校刻蠟版得些收入來充作飯費。最後竟至休學一年，靠教書積攢點錢，才勉強讀到畢業。

1932年孟昭禮畢業於北洋工學院（北洋大學當時的名稱）土木系。畢業后至抗日戰爭勝利前，先後在武漢大學、山東大學、西北聯合大學、西北工學院、重慶大學和西北農學院等校任教。1939年8月到重慶大學任教，從那時起，就被聘為教授，當時他年僅30歲。那時，對未曾出洋留學的教師以這樣的資歷和年齡被聘為教授的情況是十分罕見的。這主要是由於他對教育事業的高度責任心，在教學崗位上作出突出成績而取得的。

在抗戰時期的後方，教師工資微薄，他儘管自己全家生活非常清苦，卻十分樂於助人。對許多從淪陷區前來投靠的同學、朋友和學生都慷慨解囊相助。即使在極端艱苦的生活條件下，出於對事業的熱愛和執著追求，他始終把全部精力投入到教育事業中去。

當時，參考資料十分匱乏，他日夜辛勞，孜孜以求，不僅開出了有一定深度的“高等結構學”課程，而且編寫出中國最早的一部超靜定結構的教材。不幸的是，由於生活困苦，營養極度缺乏，加上他過度勞乏，以致使他早在大學時期就染上的肺結核病急劇惡化，幾度吐血，靠朋友借錢治療才使病情穩定下來。但因無錢買進口特效藥，始終未能根治，成為導致他後來過早辭世的隱患。

1946年，隨著北洋大學在天津復校，孟昭禮又回到母校任教。對當時南京國民政府發動內戰、迫害進步學生極為憤慨。有一次反動當局根據黑名單在學校進行大搜捕，兩名進步學生就隱藏在他的家中，後來安全轉移到解放區。

天津解放前夕，北洋大學因地處城郊，很有可能成為戰場，學校決定轉移到市內安全地點。孟昭禮為了保護土木系僅有的一台教學設備——偏光彈性儀，置個人衣物於不顧，用自己的布料包裹好儀器，裝在自己的衣箱里，使儀器得以安全轉移。

解放后，他為新中國的誕生而歡欣鼓舞，充滿激情，不顧病弱的身軀，更加忘我地工作。除了完成繁重的教學任務外，還不間斷地進行研究工作。短短几年內就在剛剛創辦的《中國科學》、《科學記錄》等國家級刊物上發表了多篇論文，提出了結構力學領域中許多重要問題的新解法和新概念。

本來，自抗日戰爭勝利后，國內的醫療水平和條件已大有提高，肺結核病已非不治之症。他到天津后經名醫檢查，認為他的肺部損傷過甚，已非藥物治療所能奏效，必須手術才可望根治。但手術費用要十兩黃金，這當然不是一個窮教授所能承擔得起的。解放以後，黨組織出於對知識分子的關懷，主動提出借錢給他治病（當時尚未實行公費醫療制度）。遺憾的是，由於病情的發展，已錯過了手術的時機，只能靠藥物和營養來維持病情的穩定。

自1952年以後，孟昭禮不得不長期卧床休養，直至1966年逝世。他深深感激黨和國家對他無微不至的關懷，常為卧床養病不能有所貢獻而感到歉疚。他說：“國家對我這樣關懷，我不養好病對不起國家，我怎麼能只把一付骨頭留給國家呢？”事實上，他在這一段時間雖然沒有再上講台，在病床上並沒有完全休息。

他深知屬於自己的時間已經不多，唯一的信念就是拚命工作，爭取在有限的日子裡做出更多的貢獻。每當病情稍有緩和時就不斷地鑽研，不僅發表了“關於功的定義的商榷”等許多篇很有價值的論文，還對他的學生王光遠（現為中國工程院院士，哈爾濱建築大學教授，參見本書力學卷1）、嚴宗達（現為天津大學教授，博士生導師，參見本卷）等在教學和科研上給予了很多重要的指導和幫助。

1 909年3月12日　出生於山東臨清縣鄭灣村。

1921年　山東臨清武訓小學畢業。

1925年　山東省立第一中學畢業。

1925年　入北洋大學。

1929—1930年　休學，在山東省第十一中學及第三師範任教。

1932年　北洋工學院土木系畢業。

1932—1933年　因病住院療養。

1934年　濟南高中教員。

1934—1936年　武漢大學助教。

1936—1937年　山東大學講師。

1937—1938年　西北聯合大學講師。

1938—1939年　西北工學院副教授。

1939—1940年　重慶大學教授。

1940—1945年　西北農學院水利系教授。

1945—1946年　武漢大學教授。

1946—1966年　北洋大學、天津大學教授。

1966年9月20日　逝世於天津。

在本世紀30～40年代，超靜定結構尚屬結構力學中比較高深的內容，國內各校並不普遍開設此課。1945年孟昭禮在西北農學院時開出“高等結構學”（即超靜定結構學）課程。當時國內尚沒有這方面的教材，國外雖有幾種也不夠滿意，他就根據多年的教學經驗與鑽研心得親自動筆，編寫了《超穩結構應力分析之基本原理》，分上、下二冊，於1945年由西北農學院農業水利學會鉛印成本（抗戰時期國內沒有出版科技書籍的出版單位）。這部書成為中國最早的有關超靜定結構的著作。一直到抗日戰爭勝利后和中華人民共和國建立后的一段時間內，在西北農學院和北洋大學開設的“高等結構學”課程都是使用這部教材。這部書不僅內容充實，條理清晰，循序漸進，而且在許多重要概念的引入上論證精闢，確有獨到之處（這部書現有一部在北京圖書館入藏，可供參閱）。

這 部書寫作時，由於當時的歷史條件，用的是文言文，單位也採用英制，許多專業名詞因當時尚無約定的譯法而由作者創譯，因而與後來的統一名詞不盡相同，顯然不能適合解放后教學改革的要求。為此孟昭禮在卧床養病的情況下也時刻沒有忘記要把它改寫。改變文體和單位，統一名詞，同時補充進超靜定結構解法上的新發展，包括他自己的科研成果。由於身體狀況的影響，工作時斷時續，經過多年的艱苦努力，終於完成了面貌一新的修改稿。使人萬分痛惜的是，這份凝結著他半生心血的手稿還沒有來得及付印，竟在“文化大革命”開始不久被當作“四舊”抄走失落了。不難想見這對他是多麼沉重的打擊！對財物的損失他不心疼，可這份書稿是一個垂危的病人對祖國的最後奉獻啊！他自知再也沒有時間和精力重新完成這樁心愿了，這一打擊使他病情加重，終於在1966年9月20日帶著莫大的遺憾與世長辭。這一著作的夭折不僅是他個人的損失，也使力學界廣大同仁失掉了領略這一力著的機會，造成無法彌補的損失。

在抗日戰爭時期，學校一無圖書二無設備，除能勉強開課外，完全沒有開展科學研究的條件。但孟昭禮以他孜孜不倦的精神，在結構力學的各種問題求解方法上進行了潛心的鑽研，取得了多方面的重要成果，但在當時無處發表。全國解放后，國家陸續創辦《中國科學》（中、英文版）、《科學記錄》 英文版）等全國性學術刊物，短短几年之內他就連續發表了多篇論文，介紹了他提出來的求桁架結點位移的“閉鎖法”和“連桿閉鎖法”，求解開口剛架的“傳播法”和“閉鎖法”，並糾正了計算梁的剪切位移中的錯誤假設。這些解法在當時國內外都處於領先地位。其中一部分還做為教學補充內容在課堂上講授。

求桁架結點位移的“閉鎖法”和“連桿閉鎖法”都具有原理淺近，幾何概念清晰和計算簡便的優點。兩種方法都能一次求出桁架所有結點的位移。

求解開口剛架的“傳播法”和三種“閉鎖法”都具有原理簡明，不需解聯立方程式即可直接求得精確解等優點。這些方法直至電子計算機在工程界普及應用之前，始終是求解剛架的良好工具。

關於梁的剪切位移，國際著名力學大師S．P．鐵摩辛柯在他的材料力學教科書中曾引用假定：“在梁之縱軸上，各豎向纖維當梁變形時仍保持豎立不變”。孟昭禮指出，此項假定只適用於某些特定情況（如只受橫向荷載之簡支梁），在其他情形（如不對稱之伸臂梁）則將引致錯誤。他對該假定進行了修正並提供了一個形式簡單的定理，不僅避免了原有的錯誤，還使求梁的剪切位移的問題大為簡化。

孟昭禮在多年教學過程中發現在通用的理論力學教材中，關於“功”的定義有不夠完備之處，以致在應用中有時會引起混亂。他提出以∫F·Vdt作為功的定義來代替原來的∫F·ds。實際上，後者是在受力點永不變換情況下前者的特例。在受力點隨運動過程而不斷變換的情況下，後者是沒有意義的。這一新建議的定義他早在1951年就曾在課堂上講授過。他的這一論點引起了廣大力學工作者的很大興趣，在不同的學術會議和力學刊物上展開過比較充分的討論，現在已為廣大力學工作者所接受。

孟昭禮多年來在病床上仍不斷地讀書和鑽研，寫下了許多讀書心得、研究提綱和對一些問題的論證手稿。在他去世后整理遺物時，這些材料竟整整裝滿了一隻皮箱。特別是在一些手稿上常常帶有“卧床就寢，久不能寐”、“×月×日記於手電筒下”等註記，由此更使人看到他的忘我拼搏精神，真是催人淚下。

他的學生王光遠和嚴宗達依據他的遺稿中關於變形體虛功原理的論點整理成《關於變形連續體虛功原理的表述方式及其實質的討論》一文。文中提出變形體虛功原理的正確表述方式應當是W外=W變，而原有許多教材中W外=W內，或W外十W內=0的提法都會導致不必要的混亂和矛盾。文章發表后也在廣大力學工作者中開展過廣泛的討論。目前，文中所建議的提法已被許多教材所採用。

孟 昭禮一生熱愛教育事業，把自己的全部身心奉獻給祖國的教育事業。他培育出一大批卓有成就的人才，他的許多學生如今已成為各條戰線的中堅力量。他不僅向學生們傳授了知識，更以他的獻身精神使他的學生們耳濡目染從中汲取營養而懂得做人的道理。

他熱愛自己的學生，對學習成績差的學生也從不歧視。他說：“他們功課不好，不是人不好，不應當訓斥他們。”有一次考試以後，他把沒有及格的學生請到家中，糖果招待，促膝談心，共同探討教學得失。事後這些同學都深有感觸地表示：“若再學不好，真對不起孟老師的一片苦心啊！”

孟昭禮的一生經歷過軍閥混戰、抗日戰爭和新中國建立幾個不同的歷史時期。通過新舊社會的對比，更增加了他對新中國的熱愛。他為中國人民不再受到列強的欺凌而激動，更為國家建設的每一項重大成就而歡呼雀躍。衛星上天，原子彈試爆以及南京長江大橋的興建（在他逝世前南京長江大橋尚未完工，但他聽到別人告訴他橋墩已經築出江面的消息）等都是他以前所不敢夢想的。

為了對祖國和人民作出更多的貢獻，他雖身在病床卻為自己構築了一付雄心勃勃的設想：在病體恢復后開幾門新課介紹一些力學中的新領域，修訂超靜定結構教材，再把力學中經常用到的數學方法集中起來編寫一部更適於力學工作者使用的工程數學，……。

他的不幸逝世使他設計的宏偉藍圖沒能全部實現，但他留給國家和人民的絕不僅僅是“一付骨頭”，而是一名愛國知識分子的赤膽忠心。留下的除了豐碩的科學成果外還有他一生執著追求事業的拼搏精神和忘我的無私奉獻精神。這種精神深深地感染了他的學生們成為他們工作中的動力。他的學生們當了教師以後還常以孟昭禮的高尚精神和突出事迹作為向學生進行思想教育的好教材，從而使這種精神永遠傳播，成為他獻給教育事業的永恆的遺產。

1　孟昭禮．超穩結構應力分析之基本原理．上、下冊，陝西武功：西北農學院農業水利學會，1945．

2　孟昭禮．以閉鎖法及連桿閉鎖法求構架之偏轉．中國科學，1951，2（4）：503～514．

3　孟昭禮，嚴宗達．以閉鎖法分析開口剛架．天津大學學報，1955，（1）：1～6．

4　孟昭禮，嚴宗達．關於功的定義的商榷．天津大學學報，1957，（6）：21～26．

5　孟昭禮，王光遠，嚴宗達．關於變形連續體虛功原理的表述方式及其實質的討論．天津大學學報，1978，（1）：86～94．