力学与工程

© 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net 柯西 卜 方程 , 奠定了弹性力学 , 而 则于 引 年发表了粘性流休方程 从十七世纪牛顿开始的质点力学发展到十九世纪 弹性变形体力学 , 是力学从 自然规 律的研究发展到应用的试探 柯西 曾将弹性力学巾剪应力和勇随 变之间的关系用于研究光的传播 , 建立横波理 论 , 由于假想的弹性介质“以太 ”并不存在 , 这个研究失去了依据 在 发现光波 实际上的电子波之后 , 力学即不再关心光的研究 , 而物理学的研究前沿也从力学转向了电磁学和 热学 但是 , 把弹性方程用于炮筒的加箍设计上却是一项非常成功的工程应用 十九世纪欧洲发生产业革命 , 大机器生产和陆海运输的需要 , 对力学提出了各色各样的要求 那时虽然已经有了弹性和流体的方程 , 但它们难于求解 , 不能直接应用 许多问琴只得从力学概 念和简单实验出发 , 采用大刀阔斧的简化模式和经验 , 半经验的方法来处理 ‘子基出现了像用平 截面假设的材料力学 , 用铰接假定的析架结构力学 , 用经验系数的水力学等· 在概念上鼻和弹性 力学 , 流体动力学相通 , 但处理方法上完全是实用性的风格 · 奈 难 户 在力学走向工程技术应甩的同时 , 物理学因为出现了相对论和量子论 , 兴趣转到近代物理方 面去了 力学与物理学分野 , 从此发展力学的担子就从物理学界转到工程技术界肩上了卜 力学走向工程技术一应用力学 或工程力学 一 乏 二十世纪开始 , 力学从物理中独立出来 , 向工程技术应用方面发展 , 自然而然地建立起几个大 分支 固体力学 , “流体力学 , 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 力学 每个分支都受生产和技术发展的冲击 , 促发了理论和应用 两方面的研究 如在固体力学中的数学弹性力学和工程结构力学齐头并进 理论与应用研究互 相结合和补充 , 这是和上一世纪有所不同 过去一方面在用深奥的数学作理论研究 , 一方面用经 脸手段解决实际问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 , 都不太关心力学现象内在机理的研究 夕 年德国数学 家 克 莱 因 在美国参观国际博览会后 , 深感基础学科和工程学科相结合的必要性 , 回德国后 年 在格丁根大学成立应用力学系 , , 推荐工程出身的普朗特 为系主任 , 这个系是应用力 学的发源地 ” , · ‘ 应用力学解决了许许多多航空 , 土木 , 机械 , 造船等工程中出现的新间题 不论是上新的工 , 程 , 还是旧的工程出了问题 力学方面的研究常常是举足轻重的 很突出的例子是二十世纪开始的航空工程 机翼升力理论 , 飞行器结构强度设计 , 飞行稳定 性和操纵性间题都是力学研究的成果 这显示了力学对于工业的先导作用 , 同时也显示了工业带 动力学学科的发展 也现了许多新分支 , 包括流体力学中的气动力学 , 固体力学中的板壳体力学及 其它 后来的核技术工程 航天工程 , 还有两次世界大战中的军事工程都为力学提供服务和发展 的机会 反正 , 凡有大工程和新技术 , 就是力学服务和发展的机会 自从力学结合工程之后 , 力学出现了许多新内容和新分支 固体力学中除了十九世纪的材料 力学 , 弹性力学和结构力学 , 二十世纪初建立了塑性力学和粘弹性力学 , 地展工程推动了弹性动力 学和弹性波理论 , 航空工程产生了板壳理论 , 颇振和疲劳 , 大绕度非线性理论以及应力集中研究 土建工程产生了岩土力学 混凝土结构的刚架力学 , 钢结构的塑性极限分析 工程力学还要求研 究材料力学性能的本构关系 在流体力学和一般力学两个分支中由工程推动的内容也是同样丰 富多采 二 卜 二 ‘ 二十世纪上半叶 , 力学分析的数学方法也接连有几次飞跃 , 先是有限差分法 , 后来是三十年代 克劳斯 的弯距分配法 , 接着是苏斯书尔 的松弛法 , ’ 这些方法是电子计 捧机出现前的数值方法前驱 , 能量法和各种变分原理的研究也在这时期有了很大发展和应用 , 它 © 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net 们成为以后有限元方法的理论基础 总之 , 与工程结合后 , 力学有了充分的活力 , 所形成的应用力学或工程力学的内容非常丰富。 出现了新的理论与新的方法 到 年代 , 电子计算机一出现 , 力学便进人了现代的阶段 现 代 力 学 , 本世纪进人六十年代 , 力学进人了现代化 这是由于电子计算机的出现 过去计算 方而的障 碍一下解除了 过去许多力学分支虽已建立了理论和数学模型 , 但为计算困难所限 , 不是另找简 化的近似理论 , 就是求助于经验方法 现在有了计算机相助 , 产生了一个新的分支 , 叫做计算 力 学 , 它横 贯各力学分支 , 有力地推动了力学的现代化 现在 , 线性领域的问题已有完满解决的途径 , 用有限元这类数值方法可以按整体结构分析建 筑 , 汽车 , 船舶 , 飞机 , 水坝等等 结构和地基 , 结构和流体的藕合效应 , 以及各种动力效应 , 热效应 也可以比较真实地考虑 进一步的非线性问题 , 不论是材料的 , 几何的非线性效应 也可以 分析 处理 并且 已开辟了断裂力学和损伤力学等领域 材料的本构关系可不限于弹性和塑性 , 像蠕 变 , 粘塑也进人了结构分析 , 土壤地基也不必非作弹性和匀质的假设不可 , 可以视作固 , 水祸合的 两相介质 固体力学的分析手段从解析方法到数值方法有了突破 , 解析与数值结 合的半解析方法 也有很好的前景 , 像有限元法中的边界元 , 有限条法等 固体力学过去致力于分析 , 现 在已具备了 强大的分析手段 , 自然就想到了综合 , 那就是综合各种因素和要求从事优化的设 计 像工程结构 的优化设计 , 从六 一卜年代开始 , 到现在已三十年 , 已在工程界产生重要影响和效益 现在已开始想 到人工复合材料的材料 优化设计了 从分析走到优化设计 , 无疑是工程力学重大的一步 确实如 此 , 计算机不仅解放了力学研究工作中计算方面的约束 , 也活跃了传统的思考和处理问题的方法 力学从 分析和考核一个既定 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 走到设计和创造一个优化方案 , 可以说是解放了思想 , 从被动走 向了主动 固体力学的现代化发展趋势 , 远非上面的叙述可以概括 , 也是不可能完全看得清楚的 其他 分支的情况也是如此 , 新的概念 、新的方法 , 新的发现在各个领域中都有 , 力学 各个分支的交义 也 产生 了新的生长点 新的生长点也发生在力学和其它基础学科的交点上 力学出身于物理学 , 现 在反馈服务于基 础科学 这是很 自然的 力学与物理学 , 化学 , 天文学的结合产生了物理力学 , 化学流体力学和天 文力学 , 还为巨型的实验装备提供技术服务 与地学结合 , 产生了地质力学和地球动力学 , 与生物 学结合产生了生物力学 , 服务于循环系统 , 骨骼 , 中国气功等的研究 特别要谈谈力学与数学的结合 力学从来都是依靠数学的 , 正因为如此 , 当纯解析方法限制 了力学的应用和发展时 , 计算机一出现 , 力学立即投向了数值方法 最有 影响的数值分析方法是 有限元方法 , 它最初是从杆系结构力学中的变位法得到启发而建立起来的 这方法立即引起了数 学界的兴趣 , 促进了离散数学和现代变分原理的研究 , 使有限元方法有了牢固的理论基础和广泛 的应用可能性 , 而计算机在力学的研究和应用中发挥了巨大的作用 从力学手段来说 , 这是从解 析到数值的过程 但是事物还正在发展和演变 , 当初的解析手段主要是依靠人 , 现 在的数值手段 主要是依靠机器 靠人可以随机应变处理具体问题 , 但是人的计算能力太有限了 靠机器 , 可以 按人的指令进行繁重的计算 , 但是推理的能力太有限了 所以力学工作者正在热衷于从事人机交 互的诸如 的研究 , 或是设法赋予机器较多的推理能力 , 即所谓人工智能 还可以注意另一 方面 , 那就是力学分析的解析与数值方法的结合 , 也就是力学模型的连续与离散的结合 有限条 方法就是这方面的 一个重要例 子 有限条法是在不同的方向上分别采用解析和数值的处理 后 © 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net 来的边界元法则在不同的区域采用解析或数值方法分别处理 , 而加权残值法则是在用解析函数和 如位系欲的结合来构造解函数 这种解析和数值时绍合 , 人们称之为半解析法 , 我想也许可以称 它为“数值解析法 ” 法 它表达了“解析 一数值一数值解析结合 ”的发展靓律 , 是值得注意的 方向 当我们谈论计算力学的发展时 , 应蓬避免一种观点 , 以为只要有了数学模型和方程 , 通过计算 机就可以解答人们感兴趣的所有向题了 , 事实不然 , 在计算力学横贯力学学科各分支的时候 , 它遇 绳和揭尽的新间题比它能够解决的间题还多 随着科技的发展 , 会有许多新问韧在冒出来等待解 决 , 从力学角度来看 , 线性问题大致是可以有效和句靠地解决了 ’ 迫是线性化常常是一种近似 ‘ 在非线性领域中 , 困难还是很大 非线性仍然是力孚研究中的难点 首先 , 非线性问题即使能解 , 也是非常费时间和昂贵的 , 常常是十倍至上百倍于线性问题 , 所以不能采用线性问题那样多次重 复试算 , 不灵重来的手段 其次 , 非线性问题算法的可靠性是个问题 , 既缺乏理论解来检验 , 又不大 河能由实际现象来检验 这时还得由工程师的经验和观察来帮助判断 事实上 , 即使是线性问题 力学也是应该与工程技术的实践结合 , 来思考间题的机理和解决的途径 , ‘ 常常需要由粗及细地寻 求解答 , 并对粗细解答作出估计和判断 自从计算机进人力学的教学 , 研究和设计以来 , 人们有可 能在教学中减少了力学基本概念的讲授和训练 , 在科研和设计工作中过分依赖软件黑箱 , 减少阶 处理问题的主观能动能力 , 这是应该注意避免的 当然 , 力学手段的现代化还包括实验力学的现代化 计算机在这方面也起关键作用 新的测 记录 混凝土 养护记录下载土方回填监理旁站记录免费下载集备记录下载集备记录下载集备记录下载 , 控制和分析都因为计算机的利用改变了力学实验室的面貌 虽然有些过去物理模型的试 脸现在可以为计算模型的数值实验来代替了 但新的理论 , 新的问题 , 重大的问题 , 还必须依靠物 理模型的实验来回答 , 而对这些实验的要求也越来越高了 应该依靠现代化的计算方法和实验方 法两者的结合来面对理论与实践对力学的要求 结 束 的 话 现代力学的内容和范围 , 正在不断扩大 一个力学土作者只能在其中极有限的范围内士作 但是它应该从力学的发展中领悟到下列的概念 力学的二重性 —基础性和应用性· ” 今天力学的基础性研究和应用性研究是没有明确的界限可定 , 只能说某个工作或任务侧重于 理论或侧重于应用 按当前的情况和趋势 , 侧重在应用研究的多些 , 也就是侧重在应用力学或工 程力学 当然力学的开拓性工作是离不开基础性研究的 应用力学的风格 —创造性和具体服务应用力学的目标是服务于科技发展和工程建设 服务要有创造性 , 要综合各种知识 , 利用现 代化手段 , 包括计算和实验 , 作分析与综合、 服务要具体 , 要以计算和实验定 地回答问题 从一 些力学家出色的工作中 , 可以看出一种风格 , 那就是在错综复杂的现象中抓事物的本质 , 提炼合理 的力学模型 , 寻找最合适的数学和计算途径或实验手段去解决问题 并且与实际反复校核修正 , 直到接近实际 应用力学的依靠 —工程和生产实践工程与生产实践需要力学 , 但是没有力学工作者参与 , 工程和生产也能进行和完成 反之 , 力 学工作者离开了工程与生产实践就没有知识源泉和工作任务 , 也没有检验的 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 所以应用力学 的发展必须依靠工程和生产实践 也就是说 , 乡‘力学之有赖于生产 , 甚于生产之有赖于力学 ” 但 是 , 另‘ 方面 , 工程和生产也确实需要力学为它提供新的概念 , 新的可能性和开辟新的境界 , 过去 © 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net 建造伟大的长城和金字塔 , 可以不用详细的力学分析 但是现在任何一座现代化大楼 , 桥梁或水 坝 , 那就一定要依靠详细的力学分析和综合了 至于未来 日新月异的宇航 , 核动力 , 超导应用等新 的工程技术中 , 将出现完全新的问题 , 就更需要力学出新的概念 , 新的理论和新的方法去解决它们 了 力学与工程的关系如此密切 , 从事工程专业的人要懂得力学 , 而从事力学工作的人 , 需要有工 程知识和头脑 , 这样 , 结合才有共同的语言和思想 , 协作才更有成效 《力学和物理中的无限维动力系统 》引言 编者核 近年来 , 无 限维 动 力 系统理论有 了突破性的 进展 , 其代表性的著作 是这里译 出其序 ’ 言的 的 书 , , 共 页 以及 的书 《耗散 系统的渐 近行 为 》 , , 共 页 这 两本 书互 为补 充的专著给 出 了一个重 要事实 有许 多物理 、 力学中感兴趣的 , 由偏微分方程描 述的 系统 , 它们 的 长期 动 态可 以 用有限个 变量 的 常微分方程组所描述 用数学语言说 , 这些 无 限 维 动 力 系统的吸 引子 是 有限维的 这个结 果成立 的前提是耗散性 , 在数学证明 中所 采用的耗 扰定 义正是物理 、 力学中常 见的耗散性质 的 某种 概括 这个 结 果可 能 为 力学以 及 类似 的 物理学 一 科的研 究带来深刻的 变化 例如 在理论分析和数值 计算上引起很 大的 变革 , 自相 似性 、 重正化 群 、 多重 分 形 等被进一 步用来解决一 些 用传统理论或方法 难 以 解决 的 问题 , 如湍流 、 获 纹增 长 无 限维 系统 偏微 比 有限维 系统 常微 之所 以 更困难 , 因为其 中不 仅可 能 有时 序上 的浑丸 , 还可 以 出现 空 间的浑沁 以 及 在 空间分 布上的奇异性 例如在 充分 发展的湍 流中 , 这种奇异性的 点 可 以 集中在十分 小 的 区 域 数学语言 是某种 测度 为零 , 却耗散掉 绝 大部分 动能 获纹增 长所体现 出 的能量释放也是这种奇异性的标志 由 开创 的耗散结构论和 开 创 的协 同论 , 为研 完复杂 物理 系统提供 了新忍 想 他们 的理论是在一 些较 简单的情 况 中得到 而 加 以推 广 , 多少带 有思辫哲学的意味 如今无 限维动 力 系统的理论的进展 , 可 望 为诸如 自组 织 , 。 形成等极念提供 更坚 实的墓础 目前 , 在 亡 和 工作塞础 上进一 步的数学研 完在不 断 发展 , 特将 ‘ 书的序言译 出 以 飨读者 。 研究非线性动力学是一个非常吸引人的问题 , 它是理解 自然科学中许多重要问题的核心 非 线性动力学中两类最老 、最著名的问题是 天体力学问题 , 特别是研究太阳系中星体的运动和流 ‘卜 ‘ ’ 关于奇异性的综述可见 一 。一 在 。 的开幕报告 译文见‘力学进展 》 , , © 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. 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