郑哲敏(中国物理学家、力学家_中国科学院院士_中国工程院院士_中国爆炸力学的奠基人和开拓者之一)_力学_爆炸_中国科学院

郑哲敏简介

郑哲敏（1924年10月2日-2021年8月25日），中国物理学家、力学家，应用力学家，中国科学院院士，中国工程院院士，美国国家工程科学院外籍院士，中国科学院力学研究所研究员。

中国爆炸力学的奠基人和开拓者之一，中国力学学科建设与发展的组织者和领导者之一。

原籍浙江鄞县（今宁波市鄞州区），1924年10月2日生于山东济南。

1947年，毕业于清华大学机械系；1949年，在美国加利福尼亚理工学院获硕士学位；1952年，获加州理工学院博士学位；1955年，在中国科学院力学研究所工作。

历任中国科学院力学研究所所长、非线性连续介质力学开放实验室主任，中国力学学会理事长，力学学报主编，中国科学院海洋工程科学技术研究中心主任，中国科学院技术科学部副主任等职。

2012年度国家最高科学技术奖获得者。

早年从事热应力、振动与水弹性力学、地震工程力学方面的研究，1952年输水管振动的分析曾为解决一重要的工程问题作出供献，1960年后致力于爆炸力学及其应用的研究，涉及爆炸成型、爆破、地下强爆炸、穿甲破甲、爆炸复合、瓦斯突出、水下沙土爆炸等问题。

1964年“爆炸成型机理及应用”获全国工业新产品展览一等奖。

1980年当选为中国科学院院士。

1982年“流体弹塑性模型及其在核爆与穿甲方面的应用”获国家自然科学二等奖，1990年“爆炸处理水下软基”获国家科技进步二等奖。

1993年获陈嘉庚技术科学奖，当选为美国国家工程科学院外籍院士。

1994年被选聘为中国工程院院士。

生平

郑哲敏院士是国际著名力学家，中国爆炸力学的奠基人和开拓者之一，中国力学学科建设与发展的组织者和领导者之一。

郑哲敏阐明了爆炸成形的机理和模型律，解决了火箭重要部件的加工难题，发展了一门新的力学分支学科—爆炸力学。

他长期主持力学学科发展规划的制定，倡导建立了多个新的力学分支学科，并做出了重要的学术贡献。

在地下核爆炸效应的研究中，他与合作者一起提出了流体弹塑性模型。

该模型将爆炸及冲击荷载作用下介质的流体、固体特性及运动规律用统一的方程表述，堪称爆炸力学的学科标志，可准确预测地下核试验压力衰减规律，为中国首次地下核爆当量预报做出了贡献。

在穿破甲研究方面，他带领团队开创性地提出了射流开坑、准定常侵彻、靶板强度作用的相关理论；得到了穿甲相似律和比国际流行的Tate公式更为有效的穿甲模型；建立了破甲弹高速流拉断的理论；建立了金属装甲破甲机理模型和破甲相似律，获得了比国际公认的 Eichelberger公式更符合实际的侵彻公式。

这些工作为中国相关武器的设计与效应评估提供了坚实的力学基础。

基于流体弹塑性理论，郑哲敏还开辟了爆炸加工、瓦斯突出、爆炸处理水下软基等关键技术领域，解决了重大工程建设中的核心难题，得到了广泛的应用。

此外，在材料力学的研究中，他提出的硬度表征标度理论，在国际上有重要影响，并以其与合作者的姓氏命名为C-C方法。

作为中国力学界在国际上的代表，他积极参加和组织各方面的国际交流，促进国际合作，显著提高了中国力学在国际上的地位。

郑哲敏院士心系祖国，始终以国家需求为己任，呕心沥血，严谨创新，团结奋进，平易近人，培养了大批力学领域的杰出人才。

他现在仍致力于自己喜爱的科研工作，一如既往地关心着力学学科和国家相关重大工程技术的发展。

1924年（民国十三年）10月2日，郑哲敏出生于山东济南，原籍浙江鄞县（今宁波市鄞州区）。

其父亲郑章斐幼年放牛，念过几年私塾和小学，后来进城当学徒，而后经商开厂，崇尚实业，教育子女勤勉好学、修身养性。

在济南市立第五小学读完小学后进济南育英中学。

1937年（民国二十六年），初中二年级，抗日战争爆发，郑哲敏入川。

他先后进成都建国中学、成都华阳县中学和金堂铭贤中学学习。

他学习刻苦，乐于为大家做事，曾管过伙食，办过话剧团和英文社，对物理和英文有深厚兴趣，各科学习成绩优异。

1943年（民国三十二年），毕业于金堂铭贤中学，并以理工科第一名的优异成绩考入西南联合大学电机系，次年转入机械系。

1946年（民国三十五年），抗战胜利后，郑哲敏所在的工学院回到北平（今北京）清华园，郑哲敏继续在清华大学机械系学习；同年，钱伟长从美国回国到清华大学任教，在他的课上，大四的郑哲敏首次接触到弹性力学、流体力学等近代力学理论，钱伟长严密而生动的理论分析引起了郑哲敏的极大兴趣，对他产生深刻的影响。

1947年（民国三十六年），毕业于清华大学，获工程学学士学位，毕业后留在清华大学做钱伟长教授的助教。

1947年底1948年初，经清华大学、北平地区、华北区和全国（华北区、华中区、华南区）等4级选拔，郑哲敏脱颖而出成为全国唯一的一名“国际扶轮社国际奖学金”获得者。

年轻的郑哲敏认为应用力学对中国工业建设有重要作用，提出以应用力学为专修的学科，同时将美国加州理工学院和英国伦敦大学列为拟入的学校，并得到梅贻琦、陈福田、钱伟长、李辑祥等人的推荐。

1948年（民国三十七年）4月，他的申请获准并确定入学美国加州理工学院，并于同年8月由上海乘船赴美，并于一年后顺利获得硕士学位，接着他成为钱学森的博士研究生，做热应力方面的研究。

1952年6月，获得加州理工学院博士学位；取得博士学位后，他即着手准备回国参加祖国建设，但却遭到美国 的阻挠。

1954年，日内瓦会议后，美国移民局取消了对一批留学生不得离境的限制，郑哲敏遂于1954年9月26日从纽约乘船离美，10月12日抵瑞士。

由于办理途经地点的签证手续和等待船期，1955年1月19日，郑哲敏得以离法经中国香港 于2月21日从宝安县（今深圳）入境。

回国后，郑哲敏先到中国科学院数学研究所任副研究员，加入了钱伟长在该所创立的力学研究室；同年年底，钱学森返回中国，他随即参加钱学森创建中国科学院力学研究所的工作。

1956年1月，中国科学院力学研究所成立，郑哲敏成为首批科技人员之一，任弹性力学组组长，研究水坝抗震。

同年，他还作为助手参加了钱学森主持的12年科学技术发展远景规划中全国力学学科规划的制订，后来在钱学森指导下，郑哲敏建立起爆炸力学学科。

1958年，郑哲敏领导了大型水轮机的方案论证，后开始研究爆炸成形的理论和应用。

20世纪60年代初，他阐明了爆炸成形的主要规律，并和工业部门合作生产出技术要求很高的导弹零部件，使爆炸成形成为以科学规律为依据的新工艺。

1964年，接受并完成了涉及地下核试验的有关任务，并主动考虑地下核爆炸威力的预报问题。

1965年，郑哲敏和解伯民先生与中国之外的其他国家同时独立地提出了一种新的力学模型—流体弹塑性体模型。

同年，他还指导兵工部门进行穿甲几何相似律的模型试验。

文化大革命期间，郑哲敏的身心和科研工作都受到了冲击，并于1970年7月、1971年11月在“五七”干校劳动。

1971年，郑哲敏从干校回所，为改变中国常规武器落后的状况，组织力量研究穿破甲机理，经过10年努力，先后解决了穿甲和破甲相似律、破甲机理、穿甲简化理论和射流稳定性等一系列问题。

1978年，晋升为研究员。

1979年，领导组建了力学研究所的材料力学性能研究室并兼任第一任室主任。

1980年，被选为中国科学院学部委员（后改称院士）。

1984年2月，郑哲敏接过钱学森的接力棒，出任中国科学院力学研究所第二任所长。

1986年，带领和组织了海洋工程力学的研究，并任中国科学院海洋工程科学技术研究中心主任。

1988年，领导组建了非线性连续介质力学开放研究实验室并兼任第一任室主任，带领和指导材料非线性力学性质和流体非线性行为的基础性研究。

1993年，因在爆炸力学方面的贡献，当选为美国工程科学院外籍院士。

1994年，当选为中国工程院院士。

1999年5月，在郑哲敏与中国海洋石油总公司曾恒一院士的筹划下，促成了中国科学院路甬祥院长与海洋石油总公司卫留成总经理签署了“中国科学院与中国海洋石油总公司‘十五’科技合作意向书”。

2003年至2004年，年近八旬的郑哲敏受中国科学院技术科学部的委托，担任“国家战略高技术与高新技术产业化研究”专题咨询组组长，负责组织高层专家对“国家中长期科学和技术发展规划发展战略研究”中的第13专题提出咨询意见。

2013年，获2012年度国家最高科学技术奖。

2021年8月25日，因病医治无效在北京逝世，享年97岁。

郑哲敏科研生涯的最早期主要从事热弹性力学和水弹性力学的研究，回国后曾根据国家的需要从事地震响应、水轮机叶型等方面的研究工作。

后来因为国家科研布局调整，郑哲敏选择高速高压塑性动力学研究方向，并于很短时间内在爆炸成形方面取得完整、深入的研究成果，从而拉开爆炸力学研究的序幕。

爆炸力学研究

郑哲敏阐明了爆炸成形的机理和模型律，解决了火箭重要部件的加工难题，发展了一门新的力学分支学科——爆炸力学。

他长期主持力学学科发展规划的制定，倡导建立了多个新的力学分支学科，做出了重要的学术贡献。

郑哲敏在爆炸力学学科的发展方面作出了广泛的贡献，它们是：

（1）在声学理论方面，有薄板在水下爆炸击波作用下的变形理论；

（2）在爆炸后期效应方面，有高速射流的准定常侵彻理论、爆炸成形后期的第二次加载理论以及爆破的鼓包运动理论等；

（3）提出了反映爆炸和冲击问题中的高速、高压和高温特征以及惯性与强度相互耦合效应的流体弹塑性体模型和多种应用理论；

（4）提出了多种爆炸和冲击的相似律；

（5）提出了多种耦合运动的理论，包括两种物体的耦合运动以及同一物体中流体性质和固体性质相互影响的耦合效应的理论；

（6）在稳定性问题方面，有射流拉断、界面波、绝热剪切等理论。

地下核爆炸效应研究

在地下核爆炸效应的研究中，郑哲敏院士与合作者一起提出了流体弹塑性模型。

该模型将爆炸及冲击荷载作用下介质的流体、固体特性及运动规律用统一的方程表述，堪称爆炸力学的学科标志，可准确预测地下核试验压力衰减规律，为中国首次地下核爆当量预报做出了贡献。

穿破甲研究

在穿破甲研究方面，郑哲敏院士带领团队开创性地提出了射流开坑、准定常侵彻、靶板强度作用的相关理论；得到了穿甲相似律和比国际流行的Tate公式更为有效的穿甲模型；建立了破甲弹高速流拉断的理论；建立了金属装甲破甲机理模型和破甲相似律，获得了比国际公认的Eichelberger公式更符合实际的侵彻公式。

这些工作为中国相关武器的设计与效应评估提供了坚实的力学基础。

基于流体弹塑性理论，郑哲敏院士还开辟了爆炸加工、瓦斯突出、爆炸处理水下软基等关键技术领域，解决了重大工程建设中的核心难题，得到了广泛的应用。

此外，在材料力学的研究中，他提出的硬度表征标度理论，在国际上有重要影响，并以他与合作者的姓氏命名为C-C方法。

与此同时，作为中国力学学科建设与发展的组织者和领导者，郑哲敏参与和主持制定了一系列重要力学学科及相关科学规划。

他总体把握中国力学学科发展方向，积极倡导、组织和参与热弹性力学、水弹性力学、材料力学行为、环境力学、海洋工程、灾害力学、非线性力学等多个力学分支学科或领域的建立与发展。

人才培养

郑哲敏于20世纪50年代就开始指导研究生，他的第一位研究生是韩良弼，毕业后分配到上海核工程研究设计院，成为该单位的科技骨干。

此后，郑哲敏先生在20世纪60年代指导的研究生有段祝平和白以龙。

他们毕业后都留力学研究所工作，成为固体力学领域的学科带头人；其中，白以龙于1991年当选为中国科学院院士。

1978年恢复研究生制度以来，截至2004年，郑哲敏共培养了15名博士，20名硕士；此外，他还指导了5名博士后。

郑哲敏先生在指导研究生的过程中注重因材施教、发挥学生特点和专长的原则。

他以对学生严格要求著称，但又与学生平等讨论。

对于研究生的论文工作，他强调严谨分析，强调实验观察是根本性的，强调实验一分析一计算相结合。

郑哲敏先生带出的研究生和博士后，多数已经成为各自单位的骨干人才，承担着科研、技术、教学或管理等岗位的重要责任。

截至2004年，郑哲敏还指导着8名博士生和1名硕士生。

主要论著

1　郑哲敏，钱学森．迅速加热时薄壁圆柱壳应力的相似律．Journal of the American Rocket Society，1952，22：144－149．

2　郑哲敏．爆炸成形模型律．国家科委科技报告，1962．

3　郑哲敏．水击波入射于平板时空化的形成．国家科委科技报告，1962．

4　郑哲敏，解伯民．关于地下爆炸计算模型的一个建议．力学研究所研究报告，1965．

5　郑哲敏，谈庆明．破甲机理的力学分析及简化模型．科技参考资料（52研究所），1977．

6　郑哲敏．破甲弹射流稳定性的研究．爆炸与冲击，1980（1）．

7　郑哲敏．从数量级和量纲分析看煤与瓦斯突出的机理．力学与生产建设，北京：北京大学出版社，1982．

8　郑哲敏．力学研究所关于改革的一些设想．中国科学院力学研究所年报，1984．

9　Bai Yilong，Cheng Chemin，Yu Shanbing．On evolution of thermo－plastic shear band．Presented at XVI Int．Cong．of Theo．and Appl．Mech．Denmark：1984．

10　郑哲敏等．玻璃钢对聚能射流干扰机理的研究．中国科学院力学研究所报告，1981；Proc．Int．Symp．onIntense Dynamic Loading and Its Effects，Beijing：Science　Press，1986．

11　Cheng Chemin．Mechanics of explosive welding．Proc．Int．Symp．on Intense Dynamic Loading and Its Effects，Beijing：Science Press，1986．