《结构化程序设计讲座》(一)

本刊先期刊登的“结构矩阵分析讲座”介绍了用有限元法对结构进行力学分析的基本思想。这一方法在计算机上的实现是与程序(软件)的研制分不开的。因此,本刊近二期将陆续刊出“结构化程序设计讲座”,着重介绍程序设计发展的一些新思想和方法,由大连工学院工程力学研究所裘春航、邓可顺副教授撰写。为了把“讲座”办好,本刊热烈欢迎读者提出各种建议。     

分析力学方法在平衡态热力学中的应用:分析热力学

分析热力学乃是用分析力学的方法来研究平衡态热力学。本文用较简单的方法证明了“熵最大”变分原理与“Gibbs自由能最小”变分原理或“Helmholtz自由能最小”变分原理是等价的;以这三个Gibbs变分原理为出发点,导出了平衡态热力学的正则方程。由平衡态热力学中的正则方程,可以证明热力学基本Poisson括号成立。本文的另一主要任务是借助于Gibbs变分原理,讨论平衡态热力学中热力学量的正则变换。可以得到热力学正则变换的四种形式。在分析(平衡态)热力学中也可提出“化准Hamiltonian为压强或容积的正则变换技术”。作为应用正则变换的实例,讨论了理想气体并得到了简明的结果。     

第五届现代数学和力学学术会议(MMM—V,1993年)

中国力学学会主办的第五届现代数学和力学学术会议(MMM—V)由中国矿业大学数力系承办,将于1993年4月15日—17日在徐州举行.会议的宗旨是促进现代数学在力学中的应用,并发展力学中的数学方法,推进现代力学科学的进展.(1)凡属以上领域的数学一力学论文而未经发表     

第三届全苏理论与应用力学大会(1968年1月25日—2月1日)

1.每隔四年,在寒假期间,于莫斯科召开全苏力学大会,已经成为传统。每次大会都引起全国科学界和工程界的更大注意。力学是许多技术部门中理论基础的重要部分。随着技术的发展,力学的各种应用范围不断扩大,它对今后的进步以及对实现国民经济的宏伟任务的作用也不断增大。在最近期间,发生了力学的高度“物理化”和“技术化”,它的问题大大超出了上世纪流行的,力学是应用数学一门分支的古老的“学院式”力学范围。但是,目前力学同数学之间依然存在着极紧密的联系,而且此种联系与年俱增。力学把新的很有意思的问题不断“投给”数学,并提示研究这些问题的方向;另一方面,数学把自己的观点和方法推荐给力学,由此促成正确地定量和定性描写现象。力学中大量问题具有比较清楚和简单的数学表述,其     

第五届现代数学和力学学术会议(MMM—V,1993年)

<正> 中国力学学会主办的第五届现代数学和力学学术会议(MMM—V)由中国矿业大学数力系承办,将于1993年4月15日—17日在徐州举行.会议的宗旨是促进现代数学在力学中的应用,并发展力学中的数学方法,推进现代力学科学的进展.(1)凡属以上领域的数学一力学论文而未经发表     

理性力学简介

“1.像几何学一样,理性力学必须建立在显然正确的公理上;2.力学的进一步事实由数学证明给出。”1743年达朗贝尔的这两句话点出了理性力学的核心。牛顿的“自然哲学”(1687)是理性力学的第一部著作。在前人探索的基础上,他总结出力学运动三定律。从这些简单的公理出发,物体(质点)力学运动的全部主要性质便由演绎得出。理性力学的另一个先驱者J·伯努利从事变形体力学的研究。他用四种方法推导出沿长度受任意载荷的弦的平衡方程(1691—1704)。通过实验他发现,伸长和张力并不满足胡克所提示的线性关系;他一直认为线性关系不能作为物性的一般原理。他首先得到杆的弯曲理论,当杆为直线时,就变成“elastica”的微分方程(1694)。1788年拉格朗日发展了分析力学,其中许多内容是符合达朗贝尔的框架的。      

二十年跨界创新研究的反思与建议

近十年来,人类发展进入到了一个前所未有的急剧变化期——即将跨过人工智能超越人类智能的临界点。在此大背景下,过去两个世纪缘由知识爆炸和人类智能局限而发生的学科越分越细的趋势正发生根本性扭转,即转向以“发现未知–创造未有”大问题为牵引,跨越学科的创新。其中,所谓“从0到1”创新是指最终能产生全球历史性影响,甚至改变世界的源头创新。任何一项成功的从0到1创新在其从0到1和之后的“从1到N”阶段都难免遭遇“死亡谷”,且每一段都是长达10余年的周期。自2000年起,我的研究从力争在传统学科（力学、应用数学、材料科学）中做得“最好”,全面转向了“跨界”源头创新。经过20年的不懈努力,我和团队在“结构超滑技术”和“拔尖创新人才培养模式”两方面,从一定意义上讲,都跨越了从0到1阶段的死亡谷并步入了从1到N的发展新阶段,现正以双螺旋的方式跋涉迈进。在这一过程中发挥了独特且关键作用的是我60年人生前20年的受教育经历、中间20年的数学与力学研究积淀,和近20年学生直面挑战的勇敢参与,以及与多学科著名教授学者的深度合作。我的研究经历,不仅横跨了STEM(科学、技术、工程、数学),也扩展到更前端的创新教育和更...     

国际讲座消息

由联合国科教文组织支持的位于意大利乌迪拉(Udine)的国际力学科学中心,1986年将组织下列讲座: ·运动学理论和气体动力学(1986年,6月23日—27日) ·系统识别在工程中的应用(1986年,7月7日—11日) ·非线性动力系统中的浑沌运动(1986年,7月14日—18日)     

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”。      

关于用有限差分法求变截面梁弯曲变形的简化解法

由材料力学,求梁弯曲变形的基本微分方弯曲变形的有限差分方程程是亚~丝dxZ EJy云一i一2夕i+夕‘+一人2(1)令竺EJ‘由数学差分理论有f五、、乙二二卫丝土上逛\dx‘/‘h‘(2)则,,M:h“一~口矛 石Ji吧(2)式表示的二阶导数代人(1)式,得求梁的yi一i一Zyi十yi+、~b,(3)式中i~1,2,…,。.”是梁在分段后具有的截面数.八—差分间距;Mi—第‘个分段截面的弯矩;Ji—第i个分段截面的惯性矩. 若把一变截面梁分成!个截段,它就具有”个分段截面(,~!一1).由式(3)就可写出具有”个方程的求解变截面梁弯曲挠度的方程组.解方程组就得出各分段截面的挠度值.…     

关于准速度和准加速度表示下变质量可控力学系统的Gibbs—Appell方程

本文给出准速度和准加速度表示下变质量非完整可控力学系统的Gibbs—Appell方程,并举例说明新方程的应用。     

WIDENING AND DEEPENING OF RECIPROCAL PROGRAMMING AND ITS APPLICATION TO STRUCTURAL TOPOLOGY OPTIMIZATION 1)

本文的工作涉及数学与力学两方面,数学方面：(1) 将数学规划论中新提出的互逆规划,从 s-m 型 (或称为 m-s 型) 发展出 s-s 型和 m-m 型互逆规划 (其中 s 意为单目标,m 意为多目标),从而使互逆规划的定义完备成为 3 种;(2) 从 KKT 条件审视互逆规划的两方面,得到了互逆规划双方求解涉及拟同构和拟同解的 3 个定理,并且予以证明,提供了在求解中对于互逆规划双方在求解中相互借鉴的理论基础;(3) 对一对互逆规划双方皆合理的情况和某一方不合理的情况,皆给出了求解策略和具体解法. 力学方面：(1) 给出结构优化设计模型合理与否的诠释;(2) 在互逆规划对结构拓扑优化的应用中,提出了不合理结构拓扑优化模型的求解策略;(3) 给出了借助 MVCC 模型 (多个柔顺度约束下的体积最小化) 解决 MCVC 模型 (对于给定体积下的多个柔顺度的最小化) 的途径,其中的建模基于 ICM (独立连续映射) 方法. 用 Matlab 编程给出了数值算例. 其中两个数学问题图示了互逆规划的双方关系;其中,结构拓扑优化问题是众多结构拓扑优化中的两个个案;数值结果均支持了本文提出的互逆规划理论.     

互逆规划的拓宽和深化及其在结构拓扑优化的应用

本文的工作涉及数学与力学两方面,数学方面:(1) 将数学规划论中新提出的互逆规划,从 s-m 型 (或称为 m-s 型) 发展出 s-s 型和 m-m 型互逆规划 (其中 s 意为单目标,m 意为多目标),从而使互逆规划的定义完备成为 3 种;(2) 从 KKT 条件审视互逆规划的两方面,得到了互逆规划双方求解涉及拟同构和拟同解的 3 个定理,并且予以证明,提供了在求解中对于互逆规划双方在求解中相互借鉴的理论基础;(3) 对一对互逆规划双方皆合理的情况和某一方不合理的情况,皆给出了求解策略和具体解法. 力学方面:(1) 给出结构优化设计模型合理与否的诠释;(2) 在互逆规划对结构拓扑优化的应用中,提出了不合理结构拓扑优化模型的求解策略;(3) 给出了借助 MVCC 模型 (多个柔顺度约束下的体积最小化) 解决 MCVC 模型 (对于给定体积下的多个柔顺度的最小化) 的途径,其中的建模基于 ICM (独立连续映射) 方法. 用 Matlab 编程给出了数值算例. 其中两个数学问题图示了互逆规划的双方关系;其中,结构拓扑优化问题是众多结构拓扑优化中的两个个案;数值结果均支持了本文提出的互逆规划理论.      

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。      

刚体动力学中Gibbs—Appell方程的应用

本文运用Gibbs—Appell方程建立了刚体体系的运动方程。对该方法应用于刚体动力学进行了探讨並指出其优点。此外也采用了诸如欧拉参数,准坐标和相对坐标等概念。     

第四届国际实验力学会议片断

美国实验应力分析学会(SESA)是一个年青而活动能力较强的学会,除了每年两次在国内召开交流会外,每隔三、四年还要召开一次国际性的交流会.第四届国际实验力学会议于1980年5月25日至30日在美国波斯顿城召开.我国派出“中国力学学会代表团”参加了会议.这个会规模较大,内容有国际活动日、分组宣读并讨论论文、展览会、讲座.     

有限元课程教学改革经验交流会与有限元法专题讨论班在大连工学院召开

六月十三日,全国高等工科院校力学专业协作组在教育部二司支持下,在大连工学院召开了有限元课程教学改革及经验交流会。为了促进从事有限元教学和科研工作的同志在学术水平上的提高,力学专业组又在六月十八日举办了“有限元法专题讨论班”。特邀了该院名誉教授、美国麻省理工学院宇航和航空系卞学鐄教授,同该院研究生院院长唐立民教授、同济大学徐次达教授以及西安交大许庆余副教授一起开设学术讲座。     

国际"分析力学近代发展"讨论会

由国际理论与应用力学联合会(IUTAM)、国际力学与数学相互关系协会(ISIMM)、意大利理论与应用力学学会和意大利都灵科学院联合组织的“分析力学近代发展”讨论会于1982年6月在都灵举行。有二十三个国家的代表参加。讨论会共有二十四     

结构优化设计的若干进展

过去30年电子计算机的迅速发展,大大促进了所有工程学科进行设计优化的进展。特别是求解连续介质力学问题的有限元法的出现,大大促进了结构优化设计的发展。1960年Schmit首先提出了用数学规划方法求解多种载荷情况下弹性结构设计的数学表达,开始了结构优化(或称结构综合)的新时代。在这个表达式中,结构优化设计成为在诸如应力、位移、频率等性态函数约束下的“n”维设计变量空间中目标函数的数学极值问      

希尔新屈服准则[1]的另一简化形式

皮尔斯(Pearce)(2)在1966年发现当平均厚向异性指数R小于1时,板材双向等拉应力—应变曲线在单向拉伸曲线之上,而理论预测它是低于单向拉伸应力—应变曲线。即所谓的“反常特性”。希尔提出了一种非二次屈服函数[1]能包容这种情况,但是此函数是假定面内同性。 本文从希尔新屈服准则出发,得出另一种平面应力下能反映面内异性的屈服函数,此函数能包容“反常特性”。