先讲清楚 我论文 做的三件事, 然后批驳 深圳大学副校长 杜宏彪教授 对我质疑的回复 就极之容易.

 

我论文"空间框架结构对多维地面运动的弹塑性动力反应"        全文下载 (Word file) :
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 在google搜尋"张寰华", 惊讶地看到有许多关于 方舟子先生 仗义执言判定 深圳大学副校长 杜宏彪教授 抄袭了我论文 的網页(参见: 附录1).
我和方舟子先生素不相识, 只是久仰其"学术打假斗士"之大名. 果然是一位抱打不平的侠义好汉!

 

本来方舟子先生已经抓住要害替我批驳了杜宏彪教授的所谓回复, 我可以休息了.

但是, 看到杜宏彪教授"对张寰华先生质疑的回复"(参见: 附录1), 避重就轻说得不清不楚, 不知想表达什么. 杜宏彪教授能写出这么"高学术水准的论文", 对我回复的水平却如此不相称. 恰如一个学生抄同学的功课, 以为可以蒙混过关. 当老师问他:"你的功课写了些什么?" 他只能含糊以对……

既然杜宏彪教授对自已的文章(即我论文的思维)实貭做了什么都不清楚, 那就由我来觧释吧.

简单地说, 我论文做了三件事.

我觉得, 有必要先讲清楚这三件事, 然后批驳杜文极之容易.

我认为, 平时待人处事, 应该谦虚. 可是在辨论或表达覌点时, 不妨把话讲"绝", 立论鲜明(不必"谦虚"), 听众才知道你想讲什么.
下面恕我"口吐狂言"(並特别加上"武断"二个字的标签来形容我的"狂言", 表示它是主观的).
欢迎读者朋友用事实驳倒我的武断"狂言"! 并祈望通过交流, 达致同批驳我的读者朋友建立学术友谊.

近读研究生教材"混凝土结构非线性分析"(梁兴文, 叶艳霞编著, 2007年). 该书介绍, 研究梁柱单元按"前提"分类, 归纳有: "屈服面模型", "纤维截面分析模型", "柱端5弹簧截面模型" 等等.

1. 我武断认为, 我论文所做的第一件事, 便是首创梁柱单元的"屈服面模型". 该模型就是从屈服面方程推导出梁柱单元的有关计算公式.

现在, 工程界对这样做可能见惯不怪了, 恰如"螃蟹可以吃"是理所当然的. 但是, 30年前(1979年)我作为"第一个吃螃蟹"的人可需要?气和智慧.

那时, 查遍中外文献想找参考都没有. 从教科书看到"屈服面方程"包含所有应力分量, 这正吻合我想推导出"包含所有分量的弹塑性本构关系普遍公式"之心理, 于是就大胆地把它套用在梁柱单元上, 心中却不知道这条路子是否走得通. 结果越走越复杂, 难度越大, 内心越害怕(这是我的硕士论文. 其他同学都上机计算了. 我还在迷宫里摸索, “要不要放弃?”, “要不要改做容易的小课题?”).

连续体弹塑性理论(下称"教科书")研究“无穷小六面体”(“一点单元”)共6维的应力应变关系, 它只有2个应力状态:
弹性 或 塑性.

我论文研究梁柱杆件. 如果把杆件i, j两端想象为二个点(“二点单元”), 把杆件内力位移关系(共12维)想象为应力应变关系, 杆件共有4个应力状态:
(状态1) i, j 均为弹性
(状态2) i塑, j弹
(状态3) i弹, j塑
(状态4) i, j 均为塑性

可见, 我论文研究的"二点单元” 比 教科书"一点单元" 复杂很多 (杆件i, j两端点就如太空中二个星球. 在塑性阶段, 不单本星球各内力互相耦联, 而且i和j二星球之间的内力也互相耦联).

教科书"一点单元" 是 我论文"二点单元”的特例. 例如:保留i点,去掉j点;相当于强令我论文公式中所有含j下标的项都等于零,立刻得出”连续体弹塑性理论”的有关(6维)普遍公式.

读者朋友看到我论文那一大堆繁复的符号和公式, 就可以推测我 (这个"文革"时期读"给排水"的学生) 当时的"头痛指数"有多大.

但是, 更"头痛"的还在后头.
辛辛苦苦推导出全套公式, 以为大功告成可以松口气了. 谁知到具体运算时, 我才发现这些公式却"中看不中用", 它们是"不可以计算"的, 教科书沒有明确告诉我呀.
原来如此! 怪不得比我聪明千百倍的前辈们沒人走这条路 ---- “第一”这项荣誉谁不想要? 还会留给我这个笨疍!

这个打击不可谓不大, 我病倒了, 而且病得很重!
可是医生说我没病, 只需要休息.
OK! 遵医嘱, 白天外出玩乐, 晚上早早睡觉……充分休息后, 某晚梦中突然一闪 ---- 啊, 我迷糊中梦出解决办法了! 这就是下面我论文做的第二件事.

2. 对上面从屈服面方程作(自然)数学推导得到的"不可计算"之公式, 我做"第一次改造":  首先由全微分形式的不变性 引进 "内力(或应力)向量函数 关于 塑性位移(或塑性应变)向量 的导数" 这一个矩阵项. 跟着又做"第二次改造": 令该 "不可计算"矩阵 的偏导数非对角元 全为零(即忽略塑性内力"相互作用"). 这就使全套公式改造成"可以计算"的了. 虽然强令非对角元全为零是近似的算法, 它却也是最合理的近似算法; 在此我并没有另外加入人为假设(如教科书所做的那样), 故而它又是理论的算法; 详细请参见我论文对(20)式的推导. 这就是我论文做的第二件事 ---- 我武断认为, 它是我的"专利".

[順便一提: 在一维內力特例, 不存在忽略塑性内力"相互作用"的问题, 此时我论文公式, 即(29)(30)式, 便不是近似式, 而且它们与老外给出的 "梁柱单元 仅受 剪力,扭矩,轴力或者弯矩单独作用 之 本构公式" 完全一样 ---- 至今我也不知道老外是怎样推导出这些公式的.]

太容易做的事称为"专利"就没啥意思. 30年后的今天, 汶川地震惨痛镜头使我重看塑性理论,惊讶地发现:教科书还是用旧的经验算法, 那么多精英学者都没有想出我的理论算法 ---- 可见它确有难度, 我也是大病一场才想到的啊!

上面我论文做的第一件事(从屈服面方程推导出有关计算公式), 我不敢说它是我的"专利", 教科书早就这样做了. 我只不过是"第一个"把它套用在梁柱单元上的人罢了.
[顺便一提: 既然是"第一个", 所以我武断认为, 其它有关梁柱单元"屈服面模型"的所有中外论文都应该出现在我论文之后; 而且以中文发表者要比外文的多(有外文的吗?), 这是因为我论文在1983年以中文发表的缘故, 并非外国人比我们笨.]
所以, 某篇论文 (不管研究连续体"一点单元", 或研究梁柱杆件"二点单元") 若从屈服面方程推导出 "不可计算"的 有关公式 (然后, 如教科书那样, 加入人为假设的经验方法, 进行计算), 这有可能是作者的独立思维(与我论文无关). 但是如果其公式中出现 "内力(或应力)向量函数 关于 塑性位移(或塑性应变)向量 的导数" 这一个矩阵项(与我论文一样, 做了"第一次改造"), 跟着又做"第二次改造": 令该 "不可计算"矩阵 的偏导数非对角元 全为零. ---- 我便武断认为, 该论文已经深深烙上"我论文的印记". 杜宏彪教授的文章正属此类(我将另文详细剖释).

3. 我论文"结束语"里, 提到"本文思路可以推广到应力应变关系表达的类似弹塑性问题上去". 把我论文的思維和成果移植推广到"连续体弹塑性理论"上去, 这就是我论文做的第三件事; 它填补了教科书若干空白, 提出如下一套弹塑性理论新思维:

“基于屈服面概念的弹塑性理论”           全文下载 (Word file) :

简体中文版:

http://cid-d53f111d124cb927.skydrive.live.com/embedrowdetail.aspx/NewTheory/NewTheory.doc

繁體中文版:

http://cid-d53f111d124cb927.skydrive.live.com/embedrowdetail.aspx/NewTheory%7C5Big5%7C6/NewTheory%7C5Big5%7C6.doc

请 多多指教!
谢谢各位 宝贵的时间!
 
张寰华(Thomas Cheung)
thomas1802@hotmail.com

[附录1]

评深圳大学副校长杜宏彪对张寰华质疑的回复 (2009-01-25 02:29:42)
标签：杂谈 分类：学术打假

[方舟子按：参见新语丝刊载的张寰华《深圳大学副校长杜宏彪教授抄袭我的论文》(XYS20090107)。

比较二者雷同的文字描述，可以判定杜文抄袭了张文，只是调换了一下句子的次序。现把句子雷同部分列举如下：

张文：然而上面矩阵的元素仍属未知,它们是时间的函数,与(加载)过程有关,需要跟踪测定,依目前实验技术是难以测定的.

杜文：这些元素是时间的函数, 与加载过程有关, 需要跟踪测定. 但按目前所采用的实验方法和所获得的试验数据是难以确定它们的变化规律的

张文：可见矩阵(18.2)非对角元之所以不为零,反映了塑性内力间的相互作用.

杜文：它是非对角元素不为零的4x4阶矩阵, 反映了塑性内力间相互作用的硬化特性,

张文：作为近似计算,若令这些非对角元全为零会是怎样呢?……用一组形如图1的特性曲线所反映的一维内力状态的简单硬化特性来近似代表构件在多维内力状态下的复杂硬化特性.

杜文：作为近似计算, 令这些非对角元素全为零, 那就是用一组易于预先确定的反映单轴内力状态的简单硬化特性来近似代表多维内力状态下的复杂硬化特性.]

　　对张寰华先生质疑的回复

　　作者：杜宏彪

　　最近，张寰华先生在网上质疑我的论文”用于空间钢筋混凝土结构弹塑性分析的杆件多维恢复力模型（以下简称文一）”抄袭他于1983年发表的论文，我感到吃惊。
　　文一和于1990年发表在《地震工程与工程振动》第3期上的“在任意加载路径下双轴弯曲钢筋混凝土柱的非线性分析(以下简称文二)”，可以说是姊妹篇，均是我师从沈聚敏先生时博士论文的部分内容。文一主要是建立本构关系，文二偏于具体应用。就我当时查阅的论文，文二中提到的参考文献[6]（发表于1980年［昭和55年］）已在理论方面已做了有益的探索性工作，我的研究工作也是在该文基础上展开的。
　　因为张寰华先生的质疑，最近我仔细拜读了他的论文，并认真同我的论文进行了比较，研究的思路和角度均是不同的。张先生提出“凡是用我论文思路推导的此类多个塑性耦合公式（不管如何改头换面，修补掩饰），最终关键是要解决硬化模量的计算，即我论文（20）式，否则所有推导公式只是徒具形式，没法执行计算”，其实，条条大路通罗马，参考文献［6］的研究成果就说明了这一点。因此，对张先生的质疑做几点说明：
　　（1）我论文的主要思路是基于参考文献［6］，为了能够更好地反映单轴恢复力实验曲线的捏拢现象，硬化规则采用了Mroz 塑性理论（参考文献［6］采用Ziegler硬化规则，而张先生采用的是Prager硬化规则）。
　　（2）我论文的本构公式反映的是截面的恢复力特性，形式与参考文献［6］更加相似，与张先生把杆件做为研究对象的本构公式肯定是不同的，谈不上所谓的改头换面。
　　（3）对硬化模量（即张先生论文的（20）式）的处理，参考文献［6］采取的是用各向的单轴恢复力特性来考虑的，即令硬化模量矩阵的非对角元素为零，而我做的工作是在参考文献[6]的基础上，用耦合系数来考虑忽略非对角元素对多轴塑性内力间藕合的影响，具体应用时还考虑了单轴恢复力卸载时刚度退化。
　　（4）就我所研究的问题，用经典的正交塑性流动法则，必然就导出硬化模量矩阵，其物理意义非常明确，实质就是塑性刚度矩阵。对其出现与张先生的相近描述，我表示遗憾。
　　从论文发表的时间上来看（参考文献［6］发表于1980年，张先生的论文发表于1983年），张寰华先生应是最早从事这方面研究的学者之一，我钦佩他所做的研究工作。

[附录2]

深圳大学副校长 杜宏彪教授 抄襲 我论文"空间框架结构对多维地面运动的弹塑性动力反应"
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