近代力学在中国的传播与发展——————评介武际可教授的力学史新作

 评论介绍武际可教授2005年出版的力学史新作《近 代力学在中国的传播与发展》.     

土压平衡盾构螺旋输送机力学模型简析

利用土压平衡原理,建立了土压平衡盾构螺旋输送机的力学模型,推导出螺旋输送机底部 压力在静力平衡条件下的力学表达式,讨论了螺旋输送机底部压力与其设备参 数及渣土性质参数的关系,为合理设计、改造、选用和评价土压平衡盾构螺旋输送机提供了 一个简便的方法.     

基于初始应变变化的自组装螺旋变形有限元分析

螺旋结构是自然界和工程应用中的基本形态,在不同几何和力学条件下可实现多种形态间的相互转变。本文以双层薄弹性材料结构模型为例(长度L>>宽度W>>厚度H),利用层间存在的不同初始应变,采用三维有限元模拟方法,分析了结构的形态转变情况。结果表明:当加载单层预应变(ε1=0.25)时,改变几何主轴和初始应变主轴方向间的错配角φ,可实现弹性带在圆环、螺旋形、不完整柱形间相互转变;当加载双层预应变(ε1=-ε2=0.25)时,同时改变几何错配角,可实现弹性带在"轮毂"形、纯扭转、一般扭转间的自组装螺旋相互转变。     

关于分析力学的定义与内容——分析力学札记之二十五

学习和研究分析力学多年,回过头来看,还是有不少问题值得商讨,如分析力学怎样定义,分析力学哪些概念是不可缺少的,Newton 力学与分析力学的关系等. 该文就分析力学的这些问题做一归纳并提出一些看法.     

中国力学史与方法论研究二十年回顾——纪念中国力学学会力学史与方法论专业委员会成立20周年

中国力学学会力学史与方法论专业委员会成立于2003年8月,它是我国以力学史与方法论研究为主旨的学术团体。时值该专业委员会成立20周年之际,本文回顾了其创建及20年来的发展历程,对历届专业委员会的组成、主办的系列学术会议情况,以及其在学会活动、学科建设和人才培养方面所发挥的作用进行了阐述。     

含界面层圆形夹杂中螺旋位错的弹性分析

研究了复合材料含界面层圆形夹杂内部的一个螺旋位错在夹杂、界面层与基体材料中产生的弹性干涉.将复变函数的分区亚纯函数理论与柯西型积分、罗朗级数相结合,求出了各分区复势的解析关系,化为一个关于界面层复势的函数方程,用显示式表达了问题的结果,揭示了界面层参数对位错干涉能与位错力的影响规律.该解析方法较经典级数方法未知量大量减少,表达式更加简洁.结果的特殊情形包含了若干已有成果.     

《船舶结构力学》在中国开始传播纪实

简述《船舶结构力学》的建立和发展,并记述20世纪50年代《船舶结构力学》这一学科在中国开始传播的史实．     

力学中蕴藏的科学思想与方法初探

力学是自然科学的主要起源学科之一. 许多科学思想与方法起源于力学, 然后影响着整个自然科学的发展. 梳理力学中所蕴藏的科学思想和方法, 一方面可以增加力学工作者的自豪感, 另一方面, 也是重要的一方面, 可以便于我们在科学思想和方法层次上理解力学、学习力学、传授力学. 本文致力于探求力学中蕴藏的一些科学思想与方法, 说明力学对科学的影响, 以期在力学教学中提炼这些思想和方法, 提高学生的科学素养.     

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.     

宽谱辐射螺旋天线仿真与初步实验

为研究高功率宽谱电磁脉冲的产生及辐射特性,设计了螺旋天线并仿真计算其加载脉冲信号辐射特性。采用输出脉冲上升前沿为2～5ns、电压幅度约为200kV的电感隔离紧凑型快Marx发生器驱动中心频率为500MHz的螺旋天线进行试验。结果表明:辐射电场主要频谱分布在400～600MHz之间,与仿真计算结果吻合良好。距离螺旋天线1m处的辐射电场强度约为41kV/m,辐射场百分比带宽大于20%     

干气密封螺旋槽衍生结构演变规律与工况适用性

研究了高压低速和高速低压两种典型工况条件下干气密封(DGS)螺旋槽的衍生结构演变规律与工况适用性.基于气体润滑理论,建立了槽堰组合螺旋槽DGS数学模型,采用有限差分法求解稳态雷诺方程.基于完全析因设计方法,数值计算了不同槽堰组合螺旋槽DGS的稳态密封性能随开槽面积比的变化规律,对比分析了槽堰组合螺旋槽DGS与螺旋槽DGS的密封性能最优值,并提出了不同工况条件下进一步提高螺旋槽DGS气膜刚度的结构改型方向.结果表明:通过基体螺旋槽与附加密封堰的组合设计有望显著提高螺旋槽DGS的气膜刚度,其中在高速低压条件下附加密封堰设在上游侧中间的双流通槽DGS的气膜刚度增幅达到20%;存在不同的最佳开槽面积比使得槽堰组合螺旋槽获得最大的开启力和气膜刚度.     

《中国力学学科史》简介

在人类进化、社会发展和文明进步的历史长河中,始终伴随着力学发展的踪迹。力学的经验和知识是人们通过观察外部世界现象和生产实践中逐步积累起来的。在此基础上,通过科学实验、逻辑推断与理性思维,总结成科学的原理和定量的规律,这是力学学科发展的基本模式,世界的和中国的力学学科发展历程都是如此。《中国力学学科史》一书,在世界力学学科发展的大背景下,概括了中国力学学科的发展历程,分析了生产方式、人文环境、学科制度对力学学科发展的影响,总结了力学学科发展的内在规律。全书分为五编、十章。第一编：世界力学简史是中国力学学科发展的大背景,包括：古代人类力学知识的积累,经典力学学科的形成,理论和应用力学研究进展等三章;第二编：中国力学学科的孕育是中国力学从发生、停滞到再起步的阶段,包括中国古代力学知识的积累,明清时期西方力学的传入和20世纪上半叶的中国力学等三章;第三编是20世纪下半叶中国力学学科的发展,该编描述了我国力学从奠定近代力学基础到现代力学全面发展的历程,包括中国近代力学学科的形成和中国力学学科的全面发展等两章;第四编和第五编分别是有关力学教育和学术共同体的章节,探讨人文环境、学科制度对于力学学科发展的影响。本书可供从事自然科学史研究人员,高等院校、研究机构与力学相关专业的师生、研究和工程技术人员,在科技、教育等管理部门的工作人员和科学普及工作者参考,也可供中等学校教师和高中学生阅读。     

仿鸟翼微列螺旋槽干气密封性能分析与选型

为改善单向螺旋槽干气密封在高速条件下存在的泄漏率高、稳定性欠佳等问题,提出一种仿鸟翼微列螺旋槽端面干气密封结构.基于气体润滑理论,建立仿鸟翼微列螺旋槽的端面几何模型和数学模型,数值分析周向开槽宽度和径向开槽宽度对轴向气膜刚度和泄漏率等密封特性参数的影响规律,给出仿鸟翼微列螺旋槽主要结构参数的优选值范围.在不同压力、线速度和膜厚条件下对比分析仿鸟翼微列螺旋槽干气密封与普通螺旋槽干气密封的开启力、轴向气膜刚度、泄漏率和刚漏比等密封特性,给出不同工况条件下两种型槽干气密封的密封性能等值线图.结果表明:在高速低压条件下,相较于单向螺旋槽干气密封,仿鸟翼微列螺旋槽干气密封的密封性和稳定性都有显著提升,其轴向气膜刚度增幅达到30%,泄漏率降幅达到10%.仿鸟翼微列螺旋槽干气密封性能等值线图的提出可为其工程选型及优化设计提供指导和借鉴.     

非力学系统的对称性与守恒量(II)——分析力学札记之八

将非力学系统的微分方程化成Hamilton方程形式,引进无限小变换, 研究微分方程或Hamilton作用量在无限小变换下的不变性, 进而给出守恒量存在的条件以及守恒量的形式.     

非力学系统的对称性与守恒量(Ⅱ)──分析力学札记之八

将非力学系统的微分方程化成Ｈａｍｉｌｔｏｎ方程形式,引进无限小变换,研究微分方程或Ｈａｍｉｌｔｏｎ作用量在无限小变换下的不变性,进而给出守恒量存在的条件以及守恒量的形式．     

非力学系统的对称性与守恒量(Ⅰ)──分析力学札记之七

将非力学系统的微分万程化成Lagrange方程形式,引进无限小变换,研究微分方程或Hamilton作用量在无限小变换下的不变性,进而给出守恒星存在的条件以及守恒量的形式．     

力学十年:现状与展望

结合国家自然科学基金数理科学``十三五'规划战略研究报告以及学科发展态势评估系列研究报告《力学十年:中国与世界》, 本文简要介绍了国家自然科学基金力学学科的资助情况,通过重点介绍2006---2015年中国力学学科论文数、被引频次和排名前1%论文数、论文引用率、被引频次、论文相对引文影响、排名前1%高被引论文产出率、国际合作与自主研究等情况,对力学学科的发展态势进行了分析,并对力学学科今后发展提出了意见和建议.      

基于二阶滑移边界的螺旋槽干气密封泄漏量计算与分析

为解决螺旋槽干气密封流场计算中一阶线性滑移边界条件下得到的泄漏量与实验结果之间存在较大误差的问题,在一阶线性滑移边界条件的基础上,推导出二阶非线性滑移边界条件下的修正的广义雷诺方程,应用迭代法、PH 线性化方法等求解非线性雷诺方程,获得了气膜压力、流速、泄漏量的近似解.利用Maple程序计算了工程实例中不同转速和不同压力情况下的泄漏量,并与一阶线性滑移边界条件下的泄漏量和实验数值进行比较.结果表明:在工程实例中,压力相同时,泄漏量随转速的增大而增大,一、二阶最大相对误差分别为14.4%、5.4%;转速相同时,泄漏量随压力的增大而增大,一、二阶最大相对误差分别为33.3%、13.3%.本文未考虑干气密封内部的振动情况,因此一、二阶理论计算值小于实际测试值.二阶非线性滑移边界条件下的泄漏量值比一阶线性滑移边界条件下的泄漏量值更加接近实验数值,特别是在工程实例中转速、压力较低的工况下更加明显.     

关于δq与δp的独立性问题——分析力学札记之廿二

 吴大猷先生指出,应用Hamilton原理时,坐标变分δq 系任意变化,而广义动量变分δp则非随意的. 有人认为δq与δp独立,还有人认为δq与δp可以看作是独立的. 整理一下各种表述,并提出管见.     

芶清泉与物理力学在中国的发展

芶清泉从20 世纪60 年代初致力于将物理力学学科研究建立在原子物理和高压物理的基础之上,系统地开展了原子结构、相互作用及原子碰撞等方面的科学研究工作;提出了物理力学发展微观化的思路和观点;修订并规范了物理力学研究的内容、方法和目的;组织并召开了4 届全国物理力学学术会议,为物理力学的有组织发展、科研队伍的建立与壮大以及物理力学的科学研究等做出了重大贡献.