大众力学丛书《诗韵力学》前言

力学是关于力、运动及其相互关系的科学.力学研究介质的运动、变形、流动的宏观和微观行为,揭示力学过程及其与物理、化学、生物学过程的相互作用规律,既是一门基础的自然科学,也是工程科学技术的基础.力学广泛存在于自然现象、人的生活和各种生产过程中,普及力学知识,是力学工作者的责任和义务.     

力学学科的作用与力学知识的普及——《力学与现代生活》出版

力,在日常生活中无处不在。不管是有生命的人类和生物,还是无生命的结构和建筑,从宏观到微观,大自然都处在作用力与反作用力的统一体中。力是使物体发生形变或产生加速度的外因,它既可以造福于人类,也可以加祸于人类。有的生活、自然现象其机理一目了然,有的则较难理解。力学,就是研究力对物体的作用,它是研究机械运动普遍规律的科学,它是自然科学中运用定量分析工具——数学——最多最深的一门学科,也是一门最古老、最重要的学科。     

《诗情画意谈力学》序与目录

序 力学是研究物体机械运动和力的作用的科学.力学既是工程科学技术的基础,也是一门基础的自然科学.力学广泛存在于人的生活、自然现象和各种生产过程中,普及力学知识,是力学工作者的责任和义务. 科学普及是一切科学活动的目的和归宿.科学活动的成果,一方面是用物质形式上的普及,改善和丰富了人民的生活,让人民享受科学研究的成果.另一方面在精神上,要较充分地用科普形式,使因社会分工和知识背景的差异,不了解科学活动的人,也能学习科学知识,理解科学精神和科学方法,破除迷信,树立科学的世界观.     

寻找第五种力——牛顿定律要作修正吗?

现代物理学确认,所有观察到的形形色色的自然现象,都可用四种基本力,即引力、电磁力和强、弱两种核力的相互作用来解释。目前物理学家正在试图建立这样一种理论,它能够将所有这些相互作用统一起来,并且将参与相互作用的所有可能的基本粒子也统一起来。换言之,当今一代的学者们正在严肃思考一种“大统一理论”(爱因斯坦毕生渴望建立的大体上正是这种理论)。突然间,1986年初,一组美国物理学家,发表了与这种将所有自然界的相互作用都统一起来的想法很不协调的见解。他们说,在自然界还可能存在另一种力,即第五种力,其基础性丝毫也不亚于已知的相互作用的传统“四人合奏”。当然,如果新的力确实存在,那将可能导致令人惊奇的现象:例如,由于它的缘故,在介质阻力“消失”的真空中,羽毛可能比铅块或铁砣向地面落得快些。此外,如果在自然界存在这种力的话,则严格说来,无论是牛顿的万有引力定律,还是作为广义相对论基础的爱因斯坦等效原理,都不能成立(见No.2—4(1987))。因此,一些有利于说明“第五种力”存在的认真的论据,定会引起科学界的轰动就很容易理解了。关于这些论据究竟有多么认真,著名苏联物理学家,苏联科学院通讯院士在下面的文章中作了阐述。      

平板弯曲断裂问题研究的进展

随着现代技术的飞跃发展,高强度钢、焊接工艺的大量使用,一系列灾难性的工程断裂事故相继发生,引起人们的广泛重视.为了查明事故的原因,很多科学工作者在研究带裂纹的结构强度和裂纹扩展规律方面做了大量工作,开创了断裂力学这门新兴学科,并迅速发展成为固体力学的重要分支。平板结构是工程中常用的一种结构型式,特别是在航空、化工部门更是一种重要的承载      

流体动力学的研究: 面向国家需求

流体动力学这门科学描述液体和气体的运动及其和固体的相互作用,它几乎涉及日常生活的方方面面,并在大部分科学和工程领域中处于核心地位,所以,这是一门宽广的多学科的学科领域,流体力学影响着国防、国土安全、交通、制造业、医学、生物学、能     

爱因斯坦等效原理与惯性力

在一些力学教材中,有两处用到惯性力:一是相对运动微分方程中的惯性力;另一是达朗伯原理的一种表达形式中的惯性力.对这两处惯性力的实质应如何理解?惯性力是否是真实力?这是长期争论的一个问题.目前,我们已知自然界中存在四种基本相互作用.因此,自然界所有的力按其物理性质和来源可分为万 ...     

工程科学与应用力学(二)————-纪念钱学森诞辰一百周年

6钱学森工程科学主要论点(1)工程科学不仅是自然科学与工程技术间的桥梁,也是人类知识的源泉.科学是多层次的,有的是非常基础,有的是着重应用的,它们构成多层次的一个综合体,层次间有着复杂的反馈关系:一门科学对另外几门科学可能是基础,而相对于其他门科学可能是应用,它     

THE KEY SCIENTIFIC PROBLEMS IN THE EULERIAN MODELING OF LARGE-SCALE MULTI-PHASE FLOWS——DRAG MODEL

描述相间相互作用的曳力模型是决定流态化模拟成败的关键科学问题,核心是如何表征稠密非均匀流动中曳力的一般规律. 首先综述了现有曳力模型的发展现状和优缺点,然后讨论了流态化系统能量分析方法（energy minimization multiscale method, EMMS）,以及在此基础上建立的曳力模型及其发展历程,重点分析了EMMS 理论在代表非均匀流动特征的颗粒团尺寸、内部固含率等关键参数上的缺陷、文中的修正方法和实验检验结果. 最后,讨论了曳力模型的发展方向即普适性问题.     

环境地质学的现状及发展方向展望

环境地质学是一门应用地质学科,是地质科学和环境科学两者相互渗透、重新交叉组合而形成的一门新的边缘学科。它以人-地质环境系统为对象,研究地质环境和人类工程经济活动的相互作用及其发展、演化趋势,重点是地质灾害和环境地质问题的产生和发展,在此基础上提出合理协调人-地质环境关系,有效地预防地质灾害和环境地质问题的对策和措施。     

探针实验力学

扫描探针显微系统的发明,使人们通过探针获得了原子级的微观结构,而近年的研究更是将探针技术应用于各种相互作用的检测和分析之中.一个以探针为检测平台的新的检测技术和系统已日益凸显并引起广泛关注.本文提出探针实验力学这一新概念,并以探针为主题介绍其在微纳尺度材料和结构的力学性能检测中的相关技术和典型应用.涉及探针检测系统及其标定、探针检测中的夹持和加载、探针和试样表面的相互作用、探针微力传感器等.     

海上风机动冰力模型试验相似律研究

相似律在模型试验中发挥着非常重要的作用,虽然目前静冰力模型试验的研究比较全面,但还没有一个完整适用的动冰力相似律作为动冰力模型试验基础.本文针对冰激结构振动中动冰力模型试验相似律,基于弹性相似与柯西(Cauchy)相似的联合相似准则,提出了两种动冰力相似律.建立并改进了能够反映冰与结构水平相互作用的相互作用系数.以NR...     

凝聚态物质计算和模拟中使用的相互作用势

原子间相互作用势是凝聚态物质在原子尺度上进行计算机模拟的基础, 特别是用分 子动力学和Monte Carlo方法对凝聚态物质的性质和过程进行模拟时, 合适的原子 间相互作用势是得到有意义的结果的前提和条件. 可依据不同类型的相互作用如共 价键、离子键、金属键和Van der Waals力等构建不同类型的原子间相互作用势, 而且同一类型的相互作用也因所处理的性质或过程(如体积、表面、团簇、缺陷等) 不同所采用的形式也不相同, 这样就构建了大量的各种形式的原子间相互作用势. 本文对凝聚态的计算机模拟中常用的原子间相互作用势进行分类介绍和简要的评 述.     

基于严格范德华力作用的多壁碳纳米管磁弹性振动

给出了一种求解在任意两管之间严格范德华力相互作用下多壁碳纳米管磁弹性振动频率的解析方法.研究结果表明,在轴向磁场的作用下,严格范德华力相互作用对多壁碳纳米管最高磁弹性振动频率的影响大于对最低振动频率的影响;严格范德华力作用下多壁碳纳米管的最高磁弹性振动频率要高于经典范德华力作用下多壁碳纳米管的最高磁弹性振动频率;严格范德华力对磁弹性振动频率的影响依赖于碳纳米管层间距的变化和管的层数,且随着多壁碳纳米管层数的增加而趋于一个稳定值.本文的研究结果对于碳纳米管作为基本元件在纳米电子元件中的实际应用具有一定的参考价值.     

润滑剂作用能力的分子轨道指数判据--润滑剂分子极性基团与金属表面之间的相互作用

采用分子轨道指数研究润滑剂分子与金属表面间相互作用的能力 ,通过比较键合原子净电荷以及分子间相互作用的最高占据轨道能级 (EHOMO)和最低空轨道能级 (ELUMO)的大小发现 ,醇和羟基化金属表面的氢键力大于酯与羟基化金属表面的氢键力 .根据分子轨道能量近似原则和反应性指数大小判断 ,酯和裸露的金属原子之间的作用强于醇 ,醇和酯复配的润滑剂通过发挥各自的优势而强化润滑剂分子与金属表面之间的作用 ,从而表现出协同减摩效应 .     

《院士谈力学》序

正《院士谈力学》即将与大家见面了,我欣然应邀为之作序.力学是关于物质世界宏观机械运动的科学,它包括诸如物体的受力、运动、流体的流动、固体的变形、断裂、损伤等的研究.它既是一门基础学科,又是一门技术学科.回顾新中国成立以来的重大成就,如两弹一星、具有自主知识产权的飞机、潜艇,还有高层建筑、巨型轮船、高水平的桥梁(如跨江跨海的各种吊桥斜拉桥)、海洋平台、海港与栈桥、精密机械、机器人、高速列车等等,都有力学工作者的指导与参     

关于离岸工程结构的冰载

为了开发海洋,人们从60年代开始了全球性科学进军。海洋科学获得了迅速的发展,已成为与空间技术,核能利用并驾齐驱的三大科学技术领域之一。在探索解决海洋工程力学问题过程中,人们加速了对海冰载荷的研究步伐。当然,海冰研究的起源可以追溯到早得多的年代。近500年来,人们就一直在尝试着开辟经过北极海域的航道。但是,近年来在北方有海冰覆盖的水域中发现了丰富的石油、天然气等自然资源。据估计,这将使世界已知的贮油量增加5—10%。勘探、开发和运输石油等自然资源的强烈需求,构成一种巨大的推动力,刺激人们大力开展对海冰与离岸结构相互作用      

物体绕流的离散涡方法

1.引言Küchemann 曾说过,流体中水的旋涡相当于人体的筋肉。的确,旋涡及其运动是流体运动中最广泛存在的现色。在粘性流动区域内遍布着旋涡,而且旋涡在不断产生,对流和扩散,可以认为,湍流是随机的杂乱的涡流场,近年来人们把剪切湍流相干结构的概念归结为一群有序的旋涡的叠加,这些旋涡的演变及相互作用形成湍流,工程中对旋涡运动也极      

有限单元法在我国结构分析中的应用

一、前言 在现代工程分析方法的发展中,有限元法的创立和应用具有重要的意义,并对经济建设作出了贡献。随着电子计算机的发展和普及,有限元法迅速地促进数学、物理和现代工程间的相互作用,正在逐步形成一门新的科学分支。     

层状土中考虑频域内轴向力分担的群桩水平动力阻抗

以动力文克尔梁模型为基本理论，在充分考虑了土的分层以及桩顶轴向力参与作用后导出了一种新的计算层状介质中水平动力相互作用因子的方法，进一步扩展了群桩-土相互作用简化法的应用范围，可以计算任意构型、桩数、土层属性下的群桩系统阻抗反应，其计算工作量较小，是其它数值方法难以比拟的。数值计算结果表明；桩顶轴向力的引入不能从本质上改变桩基振动形式，但考虑竖向振动附加影响的水平激振作用会产生相当的动力P-△效应，致使水平单、群桩阻抗效应降低，位移反应增大，同时桩间动力相互作用影响也较单-水平力作用时有明显规律性的增强。