简谈流体力学与统计物理学之间的关系

你们的主编要我给你们的刊物写一篇打头文章,谈一谈我对流体力学的贡献。我以为他是搞错了。我告诉他,我从未写过一篇真正流体力学的文章,尽管我对此领域颇有兴趣,我却肯定不是专家。其实,我在Leiden大学当Ehvenfest的学生和后来在Michigan大学当教师(1927—1935年)时,都未学过或教过流体力学课。查遍我的旧笔记,我注意到Ehrenfest甚至从未提到过流体动力学方程。其理由,当然是由于当时所谓的“物理学前沿”是发展量子理论和研究原子核结构问题。象Pauli所说的,所有其它的课题都是“没有前途的物理学”。      

流体力学的最近发展

感谢谈镐生教授的介绍。我能在这里给这么多的力学工作者讲话是很愉快的。在我的讲座的头两讲中,我要讲流体力学的最近发展。我必须解释一下题目的涵义。“最近”意味着近15年。另外,我的题目是流体力学的最近发展而不是流体力学的最重要的发展。我选择了这样一些课题来讲:或者我相信它们是重要的,或者它们是我本人感兴趣的,或者既是重要又是我感兴趣的。我希望这些题目虽然不一定在广义上是重要的,但它至少一定是有启发性的,帮助你们对流体力学的概念有所了解。      

从牛顿铭文汉译说起

“道法自然,久藏玄冥;天降牛顿,万物生明．”这是Alexander Pope为牛顿所写铭文的汉译(大意),原文是:“Nature and Nature's laws lay hid in night, God said,‘Let Newton be',and all was light．”1984年,我在参与《中国大百科全书·力学》(1985)的编辑时,对傅裕寿所写“牛顿”条目原稿中语体文译文改为上面16个字的形式．1987年我在《牛顿〈原理〉三百年祭》(力学与实践1987年第5期)文中再次用了这个译法．最近注意到,这个翻译已被一些作者认可．《启蒙运动百科全书》(Reill和Wilson著,刘北成,王皖强编译,上海人民出版社,2004)序中采用了16字的译文,并在括号中加上直译:     

射线、波和渐近法

1.引言1929年美国数学学会设立了一年一度的J.W.Gibbs(1839—1903)讲座。Gibbs是1871—1903年间Yale大学的数学物理学教授,他毕生致力于发展统计力学和物理化学,并发明了向量分析。因此,本讲座的报告同“数学或其应用”以及“数学对现代思想和近代文明的贡献”有关是恰当的。我在本届(第50届)Gibbs讲座上,想通过描述波传播领域内的某些发展来达到上述目的,我希望这些发展能说明数学本身如何由于同科学和技术问题的相互作用而丰富起来,为      

多项式稳定性的一类新判据

给出了多项式没有一个根位于右半平面的必要条件(定理1),并由此引出“判定系数”,“子判定系数”等概念,获得多项式稳定性的“逐级判定法”。 又利用判定系数给出了几个实用的充分条件(定理2—定理5)。其中最有意义的是证明了 定理4 多项式f(x)=a_0 a_1x … a_nx~n(a_i>0)稳定的一个充分条件是 a_(i-1)a(i 2)≤0.4655a_ia(i 1) (i=1,2,…,n-2) 多项式稳定性的这类判据为判定或设计稳定的线性系统提供了方便。     

碳／环氧层合板连接孔的损伤扩展特性

作者通过实验研究了碳纤维增强复合材料迭层板(CFRP)连接孔在温湿环境条件下的静强度和疲劳寿命,实验结果用图表和曲线加以描绘。对“失效”试件,利用“揭层技术”(Deply Tecnique),渗透剂增强的X射线图象法(TBE)以及扫描电镜方法(SEM)进行损伤检测分析,揭示了连接孔周围脱层和纤维断裂等损伤情况,对温湿条件下疲劳寿命降低等实验现象,在细观上进行损伤机理分析。本文并对各种损伤检测方法进行了比较。     

双折射的等效原理在激光散光法中的应用

1.前言迄今为止,激光散光法中次主应力沿光路转动效应未能获得合理的测试方法,对此本文提出利用等效矩阵原理,使在次主应力转动的情况下测试问题得到妥善的解决。由Jones矩阵原理,可以人为地将三维光弹性模型划分为若干“切片”,每一“切片”又被看做是双折射元件(图1),可以用相应的相位矩阵G(α_k)和旋转矩阵S(θ_k)来表示。当光线由左侧入射到第n“切片”时,其光学效应将是前竹“切片”G(α_k)和S(θ_k)之连乘,且等效于一个新的双折射片再加上一个旋转片。即等效双折射片、经推导证实此等效双折射片将是Babinet-Soleil补偿器,并建立了两者光学参数之间的物理关系,     

在第七届全国周培源大学生力学竞赛团体赛闭幕式上的讲话

各位领导,各位老师,各位参赛的选手们: 下午好! 我受第七届全国周培源大学生力学竞赛组委会的委托,在这里作一个总结性的发言. 首先,我代表组委会全体同志对在这次竞赛中获得特等奖、一等奖、二等奖和优秀奖的各单位和选手们表示最热烈和最衷心的祝贺.祝贺你们在这次竞赛中取得优异的成绩,这不仅证明了你们力学基础的扎实,同时也为你们的学校争了光!     

关于“解决有限条法偶联问题的一个方法”一文的说明

看了几位同志的讨论稿后,我觉得自己在“解决有限条法偶联问题的一个方法”一文(以下简称原文)中,有些问题写得过于简单,没有把自己的想法和做法写出来,容易引起读者发生误会,现在借此机会写成本文,对原文作一些说明:(一)原文的式(2)是正确的。 1.理论根据。设第k板条的总势能泛函为     

电子引伸记录仪及其应用

在党的领导下,我所革命职工,为适应工农业生产和科研工作飞速发展的需要,大搞“三结合”,以“世上无难事,只要肯登攀”的革命精神,自行设计试制了DY-1型电子引伸记录仪(图1)。     

《中国惯性技术学报》在首届《CAJCD规范》执行评优活动中荣获“执行优秀奖”

由中国学术期刊 (光盘版 )编委会、中国学术期刊 (光盘版 )电子杂志社主办的首届“《中国学术期刊 (光盘版 )检索与评价数据规范》评优颁奖大会暨第三届中国学术期刊与评价数据规范学术研讨会”于 2 0 0 0年 1 2月 2 2日至 2 4日在北京召开。《中国惯性技术学报》在此次《CAJ CD规范》执行评优活动中荣获“《CAJ CD规范》执行优秀奖”。自从 1 999年 1月 1 2日中华人民共和国新闻出版署发出新出音 [1 999] 1 7号文件“关于印发《(中国学术期刊 (光盘版 )检索与评价数据规范 (试行 )》通知”以来 ,已两年多。两年来 ,我刊对《规范》积极…     

四十年间苦与甘

30年前(1949年),当我就任应用力学教授时我作的演讲的题目是“应用力学发展的前景”。我曾说了不少乐观,有时甚至是天真的话。我今天把“四十年间苦与甘”作为这次演讲的题目,是为了跟30年前的那篇演讲作一对比。再说,在本周的学术论讨会上已有如此之多的著名科学家就“固体力学的发展方向”发表了权威性的论文。如果我再来介绍固体力学当前的趋势和将来可能的发展方向,就未免是班门弄斧了。我要说的“苦”,主要指我未能完成许许多多我一开始想做的事情;但是与国内外同事40年的友好往来留在我记忆中的主要      

中国科学院力学研究所2005年科研技工作回顾

2005年,力学所经历了几件大事:一是完成了中国科学院知识创新工程试点二期的总结和创新三期筹划,并顺利通过了现场评估,为进入2006年开始的创新三期奠定了坚实基础;二是成功举办了“庆祝力学研究所建所50周年暨钱学森回国50周年大会”;三是在国家和(部门)重点实验室的评估中,我所非线性力学国家重点实验室和高温气体动力学重点实验室被评为数理科学“良好类”实验室．     

“伯努利升力原理”批判

我的瑞典朋友马丁·宋贝先生于1953-1983年长期担任瑞典航空研究院(FFA)低速气动力部主任.他是一名至今还开飞机上天的有54年历史的老飞行员.这两年他常和我讨论飞机升力产生原理的传统说法,他认为许多人误用了伯努利定理来解释升力.他说:长达半个世纪,遍布全世界的飞行员教材中的错误概念,已经酿成了飞行事故,他有责任为此进行斗争.退体后的这几年,他东奔西跑到处说服人们接受他的意见,先是在 FFA内有了市场,接着欧洲民航年会(ECAC)采纳了他的批评,现在他又在争取国际民航组织(ICAO)和美国联邦航空局(FAA)纠正错误.不久前他寄给我一篇用英文写成的“檄文”,希望我帮助征求中国同行的意见.我将它翻译整理并加了标题“伯努利升力原理批判”介绍给大家.我觉得这篇文章涉及到科学原理的准确表述和科学普及的通谷解释的关系问题.飞机为什么能飞?或升力怎么产生的?这既是航空空气动力学要研究的课题,也是科普教育要回答的问题.文章所批判的说法在我国的科普读物、中学教材、飞行员课程、航空概论中也都采用,因为其通俗易懂,当然在真正的高等空气动力学教程中又是另外的讲法.关键是通俗解释不应当引入错误的概念,更不应当因错误概念导致危险的...     

流体力学与生物流变学

<正> “流变学(rheology)”这一术语一般表示对物质的变形与流动的研究,从逻辑上说,也该包含流体力学。可是,我的朋友,已故的George W Scott Blair曾告诉我,他参与创建流变学协会的会议(1929年于美国首都华盛顿)曾决定把流变学限于对非牛顿系统的研究。之所以做这一决定,是为了保护流变学这门新兴学科不致被其他学科所淹没。然而,早期的几次学术会议并没有强制只讨论非牛顿流体,还进而成立了生物流变学的组织。这些会议对于发展生物流变学已经并将继续发挥重要的作用。因为许多生物学系统尤其是血液都是多成份的弥散体,即使它们的各个成份都是牛顿流体,它们的总体性质也会是非牛顿的。所以在生物流变学(包括血液流变学——这是生物流变学迄今最为活跃的领域)历次学术会议上,也一直有人宣读经典流体力学分析的工作。     

火灾科学的更远期历史

在祝贺Howard Emmons的火灾研究学术会议(美国首都华盛顿,1983)上的报告。我的“火灾科学的历史”是从20世纪中期开始描述300年以前的历史的。我选择这样的开始时间,是因为在那时公众对火灾已经有了很严肃认真的了解,并且已经有了城市火灾的法规和各种各样已被批准的试验和标准。诚然,所有这些几乎完全是经验的,但是,对于用科学方法来开展火灾基础研究的重要性的认识正在发展,并且计算机(当时正处于发展初期)正在使定量火灾理论有了可能。      

“牙齿的纳米压痕技术综述”的修正说明

本刊2006年第1期(第21卷第1期)付印前曾将稿件清样请作者校对。其中“牙齿的纳米压痕技术综述(Nanoindentation of Teeth-A Review)”(实验力学,2006,21(1):35-50)一文的作者C.T.Li m教授进行仔细审读后,对文中部分用词及内容进行了认真的润色和修订,作者这种对文章及读者负责的态度令人敬佩。遗憾的是由于接到回函时已过本刊规定的付印日期,未能在刊出时及时修正,特向作者及读者致歉。现将作者的意见整理刊登如下:1)Under“Introduction”,line 8,“…teeth have structures that range from the micro to thenanometer scale.”,change to“…the micro-to the nanometer scale.”2)For Corresponding author,Tel:(65)6516-7801 instead of“(65)6874-7801”.3)For page 37,line 9“…curve,using the method of Oliver and Phar...     

非均匀异性线弹性广义平面问题的一种变换模型

本文是对文献建立的平面边值问题一个应力函数变量理论的一种推广,并补充了些完善性的内容.虽然这个问题的均匀情况曾由文献得到复数解,但在边值处理上及所用方法上不如本文的严密与完整.1.基本模型及广义变分原理符号:二维问题σ_(ij)、τ_i(=σ_(3i))为应力,u_i、ω为位移,上划“—”为给定值.f_i、f_3为体力,α_(ijkl)等为柔性系数.定义于平面域σ、边界C,边界法、切线单位向量n_i、s_i.用直角坐标系张量表示,并下角“,n”、“,s”为对边界法、切线微商.     

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一 1957年1月,我在清华园第一次见到郭永怀先生.当时郭先生承担主讲清华大学和力学研究所合办的力学研究班‘流体力学'讲座,他对我们几个流体力学辅导教员说:实验工作很重要,今后你们的主要工作就是准备并指导实验.为此他亲自带我们去北京航空航天大学参观风洞实验室并拜访陆士嘉先生.     

T300/648迭层板接头挤压疲劳损伤参数的选择与测定

本文对碳纤维增强复合材料迭层板(C.F.R.P)接头在不同环境条件下的挤压疲劳损伤扩展进行了实验研究.并根据“剩余强度,剩余刚度”理论和“疲劳模量”概念,讨论了接头的刚度下降和强度变化.由此提出了“损伤参数”D的定义和测量方法;并对损伤试件,进行了X射线检测分析,验证了累积损伤的扩展.