运动是个多义词

这一期的<力学与实践>收入不少关于体育运动中力学问题的文章.力学谈的是机械运动的规律.体育运动的"运动"和力学中的"运动"是一回事吗?     

涡是搓出来的吗?

涡旋运动是流体运动的基本运动形式,黏性流体的运动几乎是处处有旋的.这就容易造成误解:黏性是产生涡量的条件,也是产生涡量的机制.实际上,黏性流体中的剪切力不能在流体内部产生涡量.而是在剪切变形的不连续处产生涡量,再由黏性扩散到流体的其他区域.准确地讲,黏性流动的涡量不是由剪切应力"搓"出来的,而是在剪切变形的不连续处"裂"出来的.     

“实践十号返回式科学实验卫星项目”专栏 前言

正实践十号返回式科学实验卫星工程(简称"SJ-10卫星")是专门用于"微重力科学和空间生命科学"空间实验的返回式科学实验卫星.SJ-10是"十二五"期间,中科院空间科学先导专项立项科学卫星之一,定于2016年4月初发射.实践十号卫星的科学任务是研究、揭示微重力条件和空间辐射条件下的物质运动及生命活动规律.     

什么是浑沌

神话和现实盘古从鸡蛋样的浑沌(或混沌)开天辟地,这是古老的中国神话,最早见宋代《太平御览》转引三国时徐整的《三五历纪》,而"浑沌"一词本身,在战国时期的《庄子》中已有。古希腊类似的记载更早,声名仅次于荷马(Homer)的诗人赫西俄德(Hesiod,约公元前8世纪)对天上众神排了个"家谱",在他的《神谱》(Theogony)中写道:"首先来到的是Xaog,然后有宽胸的'大地',有'地狱'爱...     

人体呼吸系统的流体动力学研究

人所共知,呼吸过程对于人类有着生死攸关的意义,当某人失去生命时,人们会以"停止了呼吸"来形容。多少年来,生理学家、解剖学家及医学家们都曾从医学角度对肺功能及呼吸的意义作过许多深入的观察与研究,了解到呼吸过程的不少生理学规律。但是我们也看到,对于这样一个极为重要的生命活动现象,真正从生物流体力学角度进行精密地定量研究,还仅仅是最近一、二十年的事,而在我国则更是刚刚开始,有许多工作还等待着有志于此的力学工作者去开拓。     

牵连速度——英文是什么?

在理论力学课程里讲点的复合运动,总得讲牵连运动、牵连速度、牵连加速度等概念.牵连,就是假想点在动参考系里静止不动,由它固连在动参考系上面而获得了有关的量.国内在50多年来的力学课程里都有,大家很熟悉了,中文名词也没分歧.但是,相应的英文怎么说,比如牵连速度英文是什么,就很不一致了.这里提出一些资料和看法,就正于读者.     

术与道创新法与史

从探究教与学的内在规律入手, 抓住"术" 与"道" 的关系进行思考, 进而领悟到: 创新乃修术明道后境界升华与再升华的结果, 最后探讨了同力学史和方法论的关系. 首先强调"悟" 为"学" 的根基, 指出"悟" 比"学" 重要. 提醒后人在学的过程中, 务必辅之以悟, 用以追踪前人的悟. 接着, 找到了"学术悟道" 与韩愈"传道受业解惑" 中"授业传道"的学与教的呼应关系. 从任何一个事物都可以细分为层次的角度, 发掘了教本身高层次与低层次的对偶, 学本身高层次与低层次的对偶. 然后发掘了教与学在过程上的对偶, 教与学在目的与结果上的对偶. 并且将上述4 个对偶关系表示为一个方阵, 表达了教与学的最高境界. 定义了教师和学生"慧而明道" 的境界, 简称"慧明" 的境界, 并且分别用杜甫与苏轼描绘泰山与庐山的诗, 对于达到慧明境界与否予以描述, 且用作者的《苍鹰画》及其题词进行了说明. 阐述了"以道驭术" 与"倚慧演智" 的道理. 指出, "修术、智通道、慧"后如果再升华, 就可以进入创新的境界——"籍道、慧觉新明". 最后探讨了从术到道的升华再升华同力学史和方法论的关系.     

滑块在平面上是如何运动的

滑块在平面上的运动在完全刚性地基假设下其运动方程存在内在的矛盾. 在将地基看作 弹性的前提下求解了这个问题,并根据所得解的物理意义,解释了摩擦激振的基本原理.     

滑块在平面上是如何运动的

滑块在平面上的运动在完全刚性地基假设下其运动方程存在内在的矛盾.在将地基看作弹性的前提下求解了这个问题,并根据所得解的物理意义,解释了摩擦激振的基本原理.     

大众力学丛书《创建飞机生命密码》——————序言

当我们看到飞机翱翔在蓝天时,心里会升起种种疑问：这样的庞然大物是怎样上天的？它们 为什么能在乱云飞渡之中平稳飞行？它们为什么能高速驰骋于万里云天？它们为什么在频繁 的起降运行中不散架子？$\cdots\cdots$ 如果把飞机比作人,我们会问：它们为什么有如此俊俏的外貌？为什么它们多姿多彩、神态 各异？它们有什么样的皮肤和骨架？它们的心脏(发动机)为什么如此强有力？飞机的长寿 秘诀在哪里？总而言之,创建飞机生命的密码何在？科学家和工程师们为此付出了多少艰辛 的劳动？力学在创建飞机生命的密码发挥了多大的作用？ 翻开这本薄薄的书吧！我们可以从中轻松地得到上面这些问题的答案. 《创建飞机生命密码》是一本有趣的力学科普读物. 与常见的科普书不同,作者虚构了两个 人物------虚心好学的大学生剑青和充满好奇心的中学生夏雯,为了探寻航空的奥秘,他们 认真读书,四处求教,深入思考,逐渐懂得了创建飞机生命的密码,了解了力学在航空事业 发展中的不可或缺的作用. 航空界业者的循循善诱,使他们大大地长了见识;读者跟随他们 足迹也窥见了有关飞机的秘密. 由于这是一本力学科普读物,作者扣住力学在航空发展的作用这一主题,浅显生动地娓娓道 来,不经意间涵盖了力学的几乎所有分支学科：流体力学、固体力学和一般力学(动力学与 控制). 大体说来,前半本书主要涉及流体力学(空气动力学),告诉读者：升力怎 样产生(也就是说,飞机怎样上天),航行中的飞机要承受哪些气动力,怎样产生足够的推力,人类怎样 突破``音障'等深层次的原理;而后半本书主要讲述固体力学和一般力学(弹性力学、气动 弹性、结构力学、飞行力学、振动力学等)的作用,阐释飞机飞行的轨迹、总体架构及其稳 定性、部件材料的疲劳损伤断裂、颤振和抖振的产生和预防、优质复合材料的使用 等等. 全书涉及了许多深奥的力学知识及其应用,但读来相当容易而有兴味. 本书作者是航空界的资深专家,从事航空教学、科研、型号设计已近半个世纪,他深深热爱 航空事业,所带领的不少学生已成为业内的领导和业务骨干. 他全过程地参加了我国第一种 飞机------``运十'的设计、试验、制造、试飞过程,因此,就能得心应手地描述设计和制 造飞机的种种诀窍. 他以十年的深刻感受,深知必须掌握、运用力学知识,才能创造自己的 飞机,才能真切掌握飞机的根底,才能拥有自己的知识产权,才能掌握自己飞机的生命;他 确信中华民族完全能掌握自己大飞机的知识产权. 正是在这种信念驱动下,他以古稀之年, 夙兴夜寐,精心构思创作了这一力学科普著作. 这种精神令人钦佩. 不久前,我国已正式做出决策,将设计制造有自主知识产权的大飞机,相应的公司 已然成立. 这给我国航空业的迅猛发展创造了新的契机,也为我国力学工作者开辟了更大的用武之地, 这本书的推出可谓正当其时. {\ziju{0.03}最后,用本书的结束语的最后一段话做小结:``青年朋友们,天高任鸟飞,海阔凭鱼跃,创 建飞机生命密码是一个极为广阔的舞台,充分发挥你们的聪明才智,趁年青,打下扎实的基 础,厉兵秣马,艰苦奋战,在这个舞台上大显身手吧.'     

生物系统中的振动过程及其应用

<正> 生物系统无论从微观细胞、器官直至整体都可以看作为一个动力系统.生命在于运动,如果运动停止,生命也就终结,这是对生物系统最概括的描述.当然生物运动的形态是多种多样的,但周期运动(即振动)是最常见最本质的形态,因为振动与人类及动物的进化,生存及死亡有密切关系.它是一个非常复杂并具有综合性的问题.不久前产生的新学科——振动生物力学,就是用振动理论及数学作为手段,研究生物系统自身的动力特性及振动信号对活器官的影响,引起了许多专家学者及医生的广泛注意.经过多年的研究     

受应力的骨的电活动与骨的重建

生命物质包括细胞和各种组织器官都能产生电活动,尽管它们电位的产生机理不相同。这是生命活动的基本属性之一。最早在骨组织中发现电现象的是Yasuda,迄今已经30年。其后经Yasuda,Fukada,Bassett,Williams,Cochran等对其活动情况与机理进行了探索,观察到饶有兴趣的两个基本事实:1.受机械应力的骨能产生可测量的电信      

疑是银河落九天——漫话瀑布

从李白关于庐山瀑布的名诗谈起,讨论了瀑布的成因.作为例子欣赏了我国的黄果树瀑布、壶口瀑布,以及美加之间的尼亚加拉瀑布.分析了水力发电的优缺点,指出要重视过度开发水力资源对生态文明的破坏.     

向列相溶致液晶旋转黏度研究

溶致液晶具有良好的生物相容性、无毒性、生物降解性以及光学、电磁学各向异性等, 在细胞相互作用、神经刺激传递、脂肪吸收、药物智能输运等生命活动研究、医药工程和液晶显示等领域有广泛应用. 本文采用旋转磁场法测得溶致液晶日落黄在不同温度和溶液浓度下向列相时旋转黏度, 并结合溶致液晶分子自组装过程, 理论分析了溶致液晶向列相旋转黏度随温度和溶液浓度的变化规律. 研究结果表明: 溶致液晶旋转黏度与液晶分子自组装柱状体平均长度的平方呈正比增大关系, 随溶液浓度的增大而增大, 随温度的升高表现出指数减小的规律. 构建了与向列相溶致液晶温度和浓度相关的旋转黏度经验表达式, 经验表达式计算结果与实验值吻合较好, 最大误差仅为18.56${\%}$. 提出采用旋转流变仪间接获得溶致液晶剪切能的新方法, 溶致液晶剪切能随溶液浓度的增大而增大, 但在实验温度范围内, 溶致液晶剪切能几乎不随温度而改变. 利用旋转流变仪间接获得的溶致液晶剪切能与报道的利用X-Ray检测所得的结果之间最大误差仅为3${\%}$. 成功地利用了液晶分子自组装能力随温度的变化规律来研究柱状体长径比对旋转黏度的影响规律, 创新地提出了"一步法"测量研究, 大大减少相关实验研究的成本和复杂性.      

一本难得的力学科普书——推荐《创建飞机生命密码》

乐卫松先生著述的<创建飞机生命密码>(2008年9月由高等教育出版社出版)是一本十分有趣的力学科普书.它与常见的科普书不同,作者虚构了两个人物--大学生剑青和中学生夏雯.     

什么是转子动力学

<正> 1.引言经常有人问起什么是转子动力学.诚然,以转子动力学命名的教科书很少,但是写一篇象本文这样的综述性文章来试图回答这一问题还是值得一试的.本文综述转子动力学发展过程中研究过的各项课题,它们综合在一起也许能给出一个最好的途径来描述什么是转子动力学。     

悼念恩师钱学森先生

我们现在恳切热诚地来追悼纪念钱学森先生. 他是一位不同凡响极富传奇性的伟人.他也是一位国家的英雄. 他是神童, 多才多艺. 对人文艺术修养, 深入浅出.对数学/物理/工程, 贡献丰硕. 有此坚广基础, 乃成两弹一星元勋,乃有安国保家的建树. 有安乐, 悠然见赏. 有苦难, 不扰清神. 仁者有勇, 勇者不惧,人定胜天. 外面狂风暴雨, 家里温暖平安. 他赐给世界的至宝, 能妙手启发教导来者.此中有真义, 欲辩已忘言.      

RM不稳定过程中预混火焰界面演化及混合区增长预测

预混火焰界面的RM (Richtmyer-Meshkov)不稳定导致的界面混合区增长过程在自然界和工程实践中十分常见,但化学反应对其增长的影响机理仍不明确,反应性界面混合区增长速率的预测也未见报道, 因此,开展RM不稳定过程中火焰界面演化和混合区预测的研究十分必要.本文采用带单步化学反应的Navier-Stokes方程和高精度数值格式,研究了正弦形预混火焰界面在平面入射激波及其反射激波作用下的RM不稳定过程.结果表明, 在入射激波作用后的阶段,除RM不稳定本身导致的界面演化为"钉-帽"和"泡"形结构外,化学反应一方面以预混火焰传播的方式促进了界面中"泡"结构的增长,另一方面通过与涡结构的复杂相互作用促进了"钉-帽"结构的增长.化学反应活性越强, 火焰界面的"泡" 结构和"钉-帽"结构的增长越快.在第一次反射激波作用后的阶段,化学反应以相同的火焰传播方式对"泡"和"钉-帽"结构产生影响, 两者效应相抵,因而导致反射激波作用后的阶段中界面混合区增长不受化学反应活性的影响.根据以上分析,分别针对入射激波和第一次反射激波作用后的火焰界面混合区增长速率提出了相应的预测模型,为探索反应性RM不稳定过程的理论预测方法提供了有益参考.      

科普是力学家不可旁贷的责任

正科普是我们的责任,因为我们现在的科普非常落后,我们拿不出一本影响世界的科普读物。我们没有像法布尔的《昆虫记》、像弗拉马利翁的《大众天文学》、像薛定谔的《什么是生命》、像法拉第的《蜡烛的故事》等等那样伟大的科普著作。就是像别莱利曼的趣味系列书和基尔皮切夫的《力学谈话》那样的课外读物我们也没有。科普是我们的责任,我们的科普所以落后,除了由于我们的科学技术本底落后外,还由于我们文化界、学界和出版界对科普的认识还有许多误解。     

钛合金表面MAO/粘接PTFE涂层的真空摩擦学性能

采用真空球盘摩擦试验机,分别在低载、中载和重载工况下测试了一种MAO/粘接PTFE复合涂层的摩擦学性能.结果表明:微弧氧化层提升了基底抵抗变形的能力,确保了摩擦过程中粘接PTFE涂层与基底结合状态的稳定,并且在原位生长过程中继承了金属表面原有的机械加工形貌,形成了特殊的"波峰"与"波谷"交替并存的"波状"多孔地形."波峰"与孔壁作为与摩擦对偶接触的硬质区域起承载和耐磨损作用,"波谷"和微孔作为与摩擦对偶接触的软质区域起贮存润滑剂与提供转移膜的作用.在两者的耐磨-减摩协同作用下,MAO/粘接PTFE复合涂层在不同接触应力条件下的摩擦学寿命较传统的喷砂/粘接PTFE的摩擦学寿命有了极大提升.