浅谈流体力学发展——从Batchelor百年诞辰纪念大会谈起

G.K. Batchelor是20世纪国际流体力学大师,在均匀湍流理论和低雷诺数微流体力学领域做出了开创性的贡献,他对流动追求物理和定量性理解的思想影响了近百年流体力学的发展,是流体力学顶级期刊Journal of Fluid Mechanics的创刊人,也是剑桥大学应用数学与理论物理系(DAMTP)的创建者,培养并影响了一大批在流体动力学理论、实验流体力学、湍流及稳定性、环境流体力学、多相流体力学、磁流体力学、微纳米尺度流体动力学等诸多领域建树卓越的学者.本文以G.K. Batchelor诞辰100周年纪念活动为契机,简要回顾了流体力学近300年的发展历程.概述了流体力学发展历经的以数学和物理为基础建立理论框架的经典流体力学、以应用需求为导向促使自身跨越发展的近代流体力学和以学科融合为特点外延丰富的现代流体力学三个重要阶段;以师承关系、代表性学者及其主要学术贡献为线索,总结了现代流体力学四大学派的形成及其近百年的传承沿革;以历史和发展的视角浅谈当代流体力学发展的动力和趋势,并以风沙环境力学为例,简述流体力学为分支学科发展提供的支撑和引领作用,分支学科的需求为流体力学内生发展提供驱动力...     

强激光与等离子体的相互作用

强激光与物质的相互作用是个包含多方面理论和实验研究内容的课题。它涉及到物理学和力学的许多重要分支,如激光物理、原子分子物理、非线性光学、等离子体物理、热力学、爆炸力学、断裂力学、物理力学等;同时它还要求设计一些新的实验方案和寻找特殊的探测方法。因此,任何一个专门学科都不可能包罗它或代替它,这就使得强激光和物质的相互作用这一领域会以其自身固有的特点而发展。     

国外力学研究中测量技术的一些动态

测量技术在基础理论研究和工程应用中是十分重要的一环。经验证明,要把理论分析同实验技术以及测量技术结合起来,才能更好推动各学科研究的发展。60年代以来,随着电子学、光学(特别是激光技术)的发展,在力学的实验研究中,测量技术有了不少提高。现在对国外一些测量技术的动态作一个简要的粗浅介绍,希望能作为有关方面进行深入调查研究的参考。文中介绍了一些电测法,但更偏重于光学技术方面。有关电子和无线电技术、显示记录设备、讯号和数据处理等,虽然也是力学测量技术中不可缺少的重要组成部分,但因时间关系没有来得及整理出来。     

核武器研制中的力学问题

简要介绍了核武器研制中遇到的力学问题,涉及固体力学、流体力学、化学反应流体力学、辐射流体力学等学科.介绍了核武器研制中力学问题的特点, 即与各种物理问题的强耦合, 学科的交叉.     

实验力学与国民经济的关系

实验力学是1943年以后才逐渐形成的一个力学分支.它一开始就面向生产,为生产服务.生产的发展也促进了这门学科的不断发展,特别是近年来三大新技术即激光技术、微计算机技术、声技术的发展促使了实验力学向更新的阶段发展.这门学科也体现了近代科学发展的三大特点: ...     

介绍《普朗特流体力学基础》

德国力学家普朗特(Ludwig Prandl, 1875年2月4日生于弗赖辛, 1953年8月15日卒于哥廷根), 是近代力学的奠基人之一,  他在流体力学方面作出过许多开创性贡献, 如边界层理论、风洞实验技术、机翼的举力线和举力面理论、湍流混合长度理论等, 都对流体力学的发展产生了巨大的影响. 普朗特培养了包括冯$\cdot$卡门在内的许多国际著名的力学家, 他在力学方面的论文除1961年汇集为3卷本的《全集》外, 还曾出版了《流体力学概论》一书.     

中国近代光测力学的进展和前景

实验力学是一门应用性很强的分支学科,是各学科发展必不可少的基础和手段,又是受到各学科发展以及整个国家工业和技术水平影响的学科.它包括理论研究、技术发展、仪器研制和应用各个方面.近年来中国实验力学有了较快的发展,现代光测力学是其中的一部分.近代光测力学是在原来光测弹性力学和云纹的基础上,由于激光问世而蓬勃发展起来的新原理和新技术,包括全息干涉、散斑干涉、焦散线法和云纹干涉法等等.同时,基于近年来图像处理方面的飞速发展和微机的普及,使近代光测力学的各方面,都向前跨了一大步.     

中国近代光测力学的进展和前景

实验力学是一门应用性很强的分支学科,是各学科发展必不可少的基础和手段,又是受到各学科发展以及整个国家工业和技术水平影响的学科.它包括理论研究、技术发展、仪器研制和应用各个方面.近年来中国实验力学有了较快的发展,现代光测力学是其中的一部分.近代光测力学是在原来光测弹性力学和云纹的基础上,由于激光问世而蓬勃发展起来的新原理和新技术,包括全息干涉、散斑干涉、焦散线法和云纹干涉法等等.同时,基于近年来图像处理方面的飞速发展和微机的普及,使近代光测力学的各方面,都向前跨了一大步.     

渗流力学的近况和展望

渗流力学研究流体在多孔介质的运动规律.渗流是指流体在多孔介质内的流动;孔隙介质、裂缝-孔隙介质以及各种类型的毛细管体系等均属多孔介质.渗流力学是流体力学与多孔介质理论和表面物理化学等学科交叉渗透产生的一个独立的学科领域,是多种工程技术的理论基础.     

流体力学与其他力学课程交叉教学方法的探讨

流体力学是力学和机械等专业本科生的一门专业基础课。由于其涉及数学、物理的概念多、公式复杂、理论抽象而实际应用广,是公认的难教、难学的课程之一。笔者提出了将流体力学与理论力学、材料力学、电动力学等其他力学课程交叉教学的方法,充分利用各门力学课程知识间的联系,使得学生在学习流体力学的同时复习其他力学的知识,通过对比深化理解流体、固体、刚体和电磁场,最终获得对力学学科的整体视野,增强教学效果。     

ON AN INTERDISCIPLINARY TEACHING METHOD OF FLUID MECHANICS AND OTHER MECHANICS RELATED COURSES1)

流体力学是力学和机械等专业本科生的一门专业基础课。由于其涉及数学、物理的概念多、公式复杂、理论抽象而实际应用广,是公认的难教、难学的课程之一。笔者提出了将流体力学与理论力学、材料力学、电动力学等其他力学课程交叉教学的方法,充分利用各门力学课程知识间的联系,使得学生在学习流体力学的同时复习其他力学的知识,通过对比深化理解流体、固体、刚体和电磁场,最终获得对力学学科的整体视野,增强教学效果。     

交通流理论

交通工程在有计划的商品经济发展中占有战略性的优先发展的重要地位,而交通流理论是交通工程学的基础.作者从世界发达国家的交通研究状况分析,认为交通流理论的形成和发展是交通工程与应用数学、应用力学等学科相互渗透、结合的产物.文中简要的叙述了现有的交通流动力学理论,流体力学理论、排队论、概率论和统计分布理论的研究内容,指出,交通流理论在我国目前还处于很不成熟的初级阶段,今后用系统论、控制论、信息论及数学力学模型理论进一步丰富和发展交通流理论的科学工作者努力的方向.     

交通流理论

交通工程在有计划的商品经济发展中占有战略性的优先发展的重要地位,而交通流理论是交通工程学的基础.作者从世界发达国家的交通研究状况分析,认为交通流理论的形成和发展是交通工程与应用数学、应用力学等学科相互渗透、结合的产物.文中简要的叙述了现有的交通流动力学理论,流体力学理论、排队论、概率论和统计分布理论的研究内容,指出,交通流理论在我国目前还处于很不成熟的初级阶段,今后用系统论、控制论、信息论及数学力学模型理论进一步丰富和发展交通流理论的科学工作者努力的方向.     

三峡工程中的若干力学问题

简要介绍了三峡水利枢纽工程概况，工程建设中主要技术难点，以及几个主要工程力学问题，包括流体力学、固体力学、二相流及爆破力学等问题．结合三峡工程侧重叙述岩石（体）力学应考虑的新问题．大型岩土工程是庞大的复杂系统，岩石力学涉及众多学科．建议应用系统工程的理论和方法研究岩石（体）力学，使其在国民经济中发挥更大作用，在岩石（体）力学研究中还需针对不同的目标、任务考虑各种非线性问题．因此，岩石（体）力学应与工程问题更紧密地结合．     

连续力学入门

《连续力学入门》(A First Course in Continuum Mechanics 1969,1977 Prentice-Hall)一书是国际知名的固体力学、气动弹性、生物力学专家冯元桢教授所写的一本教科书.目前正进行中的译本是根据1977年版译出. 本书是专为力学专业的学生及研究生初学连续力学所写.它为学习流体力学、固体力学、生物力学、材料科学以及其它学科提供了有关连续力学的坚实基础.作者认为,     

俄罗斯《力学进展》

从2002年开始,莫斯科大学的力学研究所与力学数学系以及俄罗斯科学院理论和应用力学学会(NCTAM)赞助的力学编辑中心共同主办出版了一个新的俄文学术季刊《力学进展》.该刊论文包括邀请和投稿两类,内容将覆盖力学学科的所有分支,主要是评述力学领域研究进展和重要成果,涉及到系统论,流体力学,固体力学以及力学在工程技术与自然科学中的应用等等.该刊计划发表一系列重要的档案文献,以期反映力学发展史的关键事件,介绍创建和推动力学不同分支发展的重要学者和研究群体,关注力学界杰出人物生涯的闪光点.该刊还将提供由IUTAM,Earomech,CISM俄罗斯NCTAM等机构组织的重要活动和重新组合情况,以     

关于极端力学

随着前沿科学和新技术不断发展,工程材料与结构的超常规尺度、密度、硬度、刚度等性能以及在超常规温度、速度、场强和恶劣天气等极端服役环境中的力学响应规律,需要力学提供更为有效的理论和方法. 本报告从极端力学的基本定义和科学内涵出发,结合重大工程问题和大科学问题,从极端性能、极端载荷、学科发展等三个方面系统介绍了极端力学的研究现状,并总结了极端力学的特点及其对力学理论、计算方法和实验技术的挑战,最后对极端力学未来的发展进行了展望.      

工程力学要为我国经济建设服务

今天和大家座谈,我想讲下面四个问题:1.什么是工程力学?物理学家认为,力学是物理的一部分.这是指古典力学而言的.但工程力学不同于古典力学.十九世纪古典力学基本上处于停滞阶段.Love 教授关于弹性力学的书及 Lamb 教授关于流体力学的书是前一时期固体力学与流体力学的发展最高水平的总结.本世纪二十、三十年代,用已有的理论和方法已不能解决工 ...     

试论静力学在流体力学课程中的地位

从材料的本构方程和基本运动方程出发, 比较了静力学在弹性力学和流体力学中的 地位. 与弹性静力学在弹性力学中占有重要地位不同, 流体静力学在流体力学中仅处 于次要地位, 它不是流体动力学的基础, 而只是一个特例. 确立这种观点有助于提高对流体 力学学科特点的认识, 提高流体力学教学质量.     

激光与材料相互作用研究中的气体物理学

强激光辐照材料时,烧蚀蒸气吸收部分或全部激光辐射,成为部分离化等离子体.它的传播称为激光支持的吸收波(LSAW).LSAW屏蔽入射激光,同时发射易被材料表面吸收的短波长辐射.研究这些过程,可用辐射流体力学描述蒸气的运动。为了求解辐射流体力学方程,必须利用气体物理力学方法,算出蒸气的状态方程和不透明度.本文对涉及的一些气体物理力学问题,进行了概略介绍.