我国力学和科技发展史及现状
中国力学和科技发展史及现状
公元前1000多年中国商代铜烧已有十二音律中的九律，并有五度协和音程的概念。公元前1000—前900年据《庄子·徐无鬼》记载，已知同频率共振。
公元前4世纪中国墨翟及其弟子解释力的概念、杠杆平衡，对运动做出分类。公元前256—前251年秦蜀守李冰主持兴建都江堰，是世界上现有历史最长的无坝引水工程。公元100年左右《尚书纬·考灵曜》提出“地恒动不止而人不知，人在船中不知船在运动”的论点。公元132年张衡制成地动仪，其中有倒立的“都柱”能测地震震源方向。公元591—599年隋工匠李春建成赵州桥，采用37.02米跨度的浅拱结构。公元1088年沈括在《梦溪笔谈》中记录频率为1：2的琴弦共振调音实验。公元1092年苏颂等人制成水运仪象台。
公元1103年李诫在《营造法式》中指出梁截面广与厚的最优比例为3：2. 公元1637年宋应星的《天工开物》刊行。
公元1858年 W.胡威立著、李善兰译《重学》刊行。
公元1862年京师同文馆成立。同一时期成立的还有天津西学堂（1895）、京师大学堂（1898）。这些学校先后开设有关力学的课程，讲授者大多为外国人。公元1903年清政府规定在小学设理化课；高等学堂分政艺两科，艺科所设课程中有力学、物性、声学、热学、光学、电学和磁学等物理学的内容。公元1909年
中国人冯如在美国制造出第一架飞机。1910年清朝政府拨款在北京南苑庑甸毅军操场建筑厂棚，由刘左成和李宝试制飞机一架，这是中国官方首次筹办航空。
詹天佑主持修建的京张铁路全线通车。这是中国人自行设计和施工的第一条铁路干线。
公元1912年罗忠忱回国，一直于唐山铁道学院教授工程力学类课程，最早开创了我国工程力学的教学。
公元1913年北京大学建立物理学与数学系，开设理论力学课程。公元1917年丁西林设计了一种新的测量重力加速度g的可逆摆。
公元1919年茅以升在美国卡内基—梅隆理工学院获博士学位，学位论文为《桥梁力学二次应力》。公元1922年商务印书馆出版夏元王瑮的译著《相对论浅释》。公元1928年陆志鸿著《材料强度学》由国立中央大学出版。
公元1929年 T.von卡门首次访华，后指派他的学生华敦德帮助清华大学建设5英尺风洞。1936年他再次访华参观指导。公元1930年南京成立中央工业试验所，下设材料试验室。公元1931年商务印书馆出版由郑太朴翻译的牛顿著作《自然哲学的数学原理》。公元1932年
商务印书馆组织出版《大学丛书》。之后，商务印书馆陆续出版的力学书籍有《应用力学》（徐骥，1933），《水力学》（张含英，1936），《工程力学》（陆志鸿，1937），《理论力学纲要》（严济慈翻译，1947）。西北农学院出版《超稳结构应力分析之基本原理》（孟昭礼，1945）。公元1933年
中国第一水工实验所成立。
公元1935年
中央大学和北洋工学院先后成立航空工程系，培养飞机设计及制造技术人员。之后，1938年西南联大成立航空工程系；1945年浙江大学成立航空工程系；抗战期间，西北工学院、成都空军机械学校、交通大学等根据战争需要培养了一批航空和力学人才。
张国藩在美国衣阿华大学完成博士论文《溪流中的落体及对湍流的影响》。公元1936年
清华大学自行设计5英尺风洞安装完毕，风速可达80英里/小时，是中国第一个风洞。
清华大学在南昌成立航空研究所，顾毓琇任所长，1938年迁往成都。江仁寿设计了一种带有惯性棒的双线悬挂球形容器，测量了液态碱金属的黏滞性。
公元1937年
由茅以升主持修建的钱塘江大桥建成通车，这是中国人自己建造的第一座现代化公路、铁路两用桥。
周培源在美国数学杂志上发表《爱因斯坦引力论中场方程各向同性静态解》。
林同桦等造飞机。
中国在南昌建设15英尺风洞。
公元1939年
航空委员会航空研究所在成都成立，黄光锐任所长。1941年扩大并改名为航空研究院。
钱学森研究可压缩效应对气动性能的影响，提出计算亚声速翼型压力系数的卡门—钱公式（1941）。他在美国期间，还对应用力学和航空工程的众多领域：高超声速流动（1946）、稀薄气体动力学（1946）、薄壳稳定性理论（1940）作出开创性的贡献，在开创和发展火箭技术和有关理论方面有多项贡献（1939，1950），并完成了《物理力学》手稿。公元1940年周培源在《清华大学学报》上发表《探求湍流性质和表现应力的雷诺方法的推广》，此后周培源又在国外发表过若干篇研究湍流的文章。黄希棠对橡胶弹性的各种参数做了测定。
公元1944年
钱伟长在美国应用数学季刊（Quarterly Appl.Maths.）上连续三期发表《板壳的内秉理论》论文。
林家翘解决流体运动稳定性问题中的一些数学难题。
林同桦、顾光复在南川航空委员会第二飞机制造厂主持设计并制造成功运—1式运输机，可乘坐8人。
公元1945年
李四光在重庆大学、中央大学作“地质力学之基础与方法”报告，这是他20多年来研究地质力学的第一次总结。
钱学森和郭永怀发现：当来流马赫数超过上临界值时，连续的数学解会突然不可能，即可能导致激波出现，所以真正有实际意义的是上临界马赫数。郭永怀进一步研究跨声速不连续解的理论，为突破声障奠定理论基础。他随后又成功研究激波边界层干扰。周培源发表《关于速度关联和湍流脉动方程的解》，之后在国际上发展为湍流模式理论，他的这篇文章至今仍被引用。
公元1946年
周培源作为中国代表参加在巴黎举行的第六届国际理论与应用力学大会，并被选为国际理论与应用力学联合会理事。1948年亦当选为理事。1956年，我国首次派代表团参加第九届国际理论与应用力学大会。1980年，中国力学学会正式加入该国际理论与应用力学联合会。钱学森提出高超声速流动中的相似律。
钱伟长回国在清华大学机械系讲授近代力学，张维、陆士嘉从德国回国。公元1947年
钱学森在上海交通大学、浙江大学和清华大学作“超级空气动力学”和“技术科学”的学术报告。
葛庭燧创制了研究内耗用的一种扭摆，后被命名为“葛氏摆”，他首次发现的晶粒间界内耗峰，被称为“葛氏峰”。李四光发表《地质力学之基础和方法》。周培源回国。
公元1951年中国船舶模型试验研究所在上海成立，后迁至无锡，现为中国船舶重工集团公司第七零二研究所，首任负责人辛一心。
公元1952年
周培源（时任北京大学教务长）在北京大学设立数学力学系力学专业，这是我国第一个力学专业。此后全国各高等院校纷纷建立力学系或力学专业。1958年中国科学技术大学设立近代力学系，首任系主任钱学森。同年，清华大学成立工程数学力学系，首任系主任张维。
北京航空学院在北京成立，华东航空学院在南京成立，两个学院均由多所院校航空工程系合并而成。1956年，北京航空学院设立我国第一个空气动力学专业。
中国科学院数学研究所组建力学研究室，钱伟长任室主任，研究员有钱伟长、沈元、周培源。吴仲华提出叶轮机三元流动理论。
公元1953年郭永怀在研究边界层理论时，发展了庞加莱—莱特希尔方法，即奇异摄动的参数或坐标变形法，被称为PLK方法。
公元1954年
中国科学院土木建筑研究所成立。现为中国地震局工程力学研究所。中国在上海建成摇曳水池。
胡海昌提出弹性力学中三类变量变分原理，鹫津九一郎于1955年提出同一原理。钱学森发表《工程控制论》（英文版），由美国McGraw Hill 出版社出版。公元1955年钱学森回国。20世纪40—50年代，我国大批留学西方、苏联和东欧的理学专家回国。
公元1956年
1月5日中国科学院力学研究所成立。第一任所长钱学森，副所长钱伟长。研究重点除固体力学、流体力学外，以后陆续开拓了物理力学、磁流体力学、化学流体力学、爆炸力学等研究方向。郭永怀回国，后任中科院力学所副所长。
10月国防部第五研究院成立，第一任院长钱学森。12月，五院下属空气动力学研究室成立，该室1959年发展为研究所（701所）。钱学森起草《建立我国国防航空工业的意见书》，为我国火箭与导弹技术提供重要实施方案。国家制定《1956—1967年科学技术发展远景规划纲要》，其中第37项“喷气与火箭技术的建立”与力学关系密切。同时还制定了我国第一份力学学科规划，确认力学为一级学科。钱学森、周培源、钱伟长、郭永怀及
一批知名的力学家参与了力学专业的规划的调研、制定。钱学森任综合组组长。
公元1957年
第一次全国力学学术报告会在北京召开。钱学森、钱伟长分别作“论技术科学”和“我国力学工作者的任务”的报告。于1952年2月10日成立中国力学学会，首届理事长钱学森，选举理事35人。会后相继成立了固体力学、流体力学、一般力学、岩土力学4个专业委员会；以及哈尔滨、西安、北京、天津、上海、南京、大连7个地方分会。
《力学学报》创刊，第一任主编钱学森，执行编辑潘良儒。次年，由郭永怀担任第二任主编。钱学森在《科学通报》发表《论技术科学》。
中国科学院力学研究所与清华大学联合办工程力学研究班，钱伟长、郭永怀先后任班主任，第一届学员120人，连续招生3届。
钱学森《工程控制论》获中国科学院1956年度自然科学奖一等奖。公元1958年
中国水利水电科学院成立，首任院长张子林。
8月中国科学院成立负责拟定发展人造地球卫星规划的‘581任务组’。随后，中科院力学所成立负责卫星总体设计和运载火箭研制的‘上天’设计院。10月其总体部、结构部和发动机部迁至上海，对外称机电设计院，1959年研制工作中止。
中国科学院与清华大学联合在清华园内组建动力研究室，室主任吴仲华。1960年该室并入中科院力学所，1984年单独建所。
中国科学院力学研究所研制和建设超声速风洞、激波管与激波风洞、电弧风洞等试验设备和测试系统。
公元1959年
中科院力学所成立怀柔分部，对外称北京矿冶学校，开展火箭发动机及高能推进剂的预先研究和试验工作。
第二机械工业部成立北京第九研究院，后于1985年发展成为中国工程物理研究院。
公元20世纪50年代末钱学森提出物理力学的研究方向。
公元20世纪60年代末冯元桢等为生物力学学科的形成作奠基性的工作。林家翘等用局部渐近解理论得出了恒星与气体线性密度波的自洽解。
公元1960年
中科院力学所渗透力学组转到中国科学院兰州地质研究所，成立渗透流体力学研究室。1987年该室发展为渗透流体力学研究所（河北廊坊），由中国科学院和中国石油天然气总公司合办。
中国科学技术大学首开工程爆破专业，1962年改为爆炸力学专业。公元1961年
钱学森、赵九章、卫一清等发起，中国科学院组织召开“星际航行座谈会”，共进行12次，历时一年半。内容涉及运载工具、推进剂、姿态控制、通讯、气动力、气动热、生物空间实验、微重力影响等多方位的科学研讨。
公元1962年
在原中南力学研究所基础上，组建中国科学院武汉岩土力学研究所，第一任所长陈宗基。郭永怀所著《边界层理论讲义》在中国科学技术大学发表。李四光所著《地质力学概论》一书，全面介绍了地质力学的理论和方法，为研究地质构造、探索地壳运动规律开辟了新的途径。钱学森所著《物理力学讲义》出版。钱学森（力学学科组组长）、周培源（副组长）、郭永怀（副组长）、钱
令希、张维、王仁、郭尚平等数十位力学家参加国家科委组织的《1963—1972年科学技术发展规划纲要》（即十年科学发展规划）的制定工作。规划认定力学仍属基础科学之一。
公元1963年钱学森、郭永怀主持北京高速空气动力学讨论班。钱学森所著《星际航行概论》出版。公元1964年 10月16日我国第一颗原子弹试验成功。
公元1965年
中国在无锡建成长474米的实验水池。
中国科学院重启人造地球卫星研制工作（代号651），1966年1月经中央批准正式成立中国科学院人造地球卫星设计院（651设计院），院长赵九章，党委书记杨刚毅。院办公室和总部设在中科院力学所。
郭永怀所著《宇宙飞船的回地问题》发表在星际航行科技资料汇编中，由科学出版社出版。公元1967年
空气动力研究院（第十七院）筹备组成立，组长钱学森，副组长郭永怀、严文祥。1968年2月经中共中央、中央军委批准，十七院在四川绵阳正式成立，后于1976年发展成为中国空气动力研究与发展中心。公元1968年 12月5日郭永怀先生因公牺牲。
公元1970年 4月24日我国第一颗人造地球卫星发射成功。
公元1971年《力学情报》创刊，1979年更名为《力学进展》，第一任主编谈镐生。公元1972年
7月周培源上书周恩来总理，直陈基础科学研究重要性，得到周总理批示认可。
10月6日周培源在《光明日报》发表《对综合大学理科教育革命的一些看法》，强调重视基础科学研究，对当时的“理科无用论”予以批判。 12月“力学学科基础理论研究座谈会”在北京举行，座谈1973—1980年力学学科的主攻方向、重点课题和具体措施，强调基础研究的重要性。美国科学代表团任之恭等访华，其中力学家有林家翘、易家训、张捷迁、徐皆苏等。次年，美国加州科技工作者代表团访华，团长冯元桢。公元1974年
《力学》创刊正式出版。“北京地区断裂力学座谈会”（即全国第一届断裂力学会议）在中科院力学所召开。我国开始开展断裂力学研究。
公元1976年 3月8日吉林降落陨石雨，中国科学院组织了联合考查组，701所和中科院力学所参加并对陨石轨道、烧蚀和对地撞击进行了考查和研究。公元1977年
经中国科协批准，中国力学学会以团体会员身份加入国际断裂力学组织，并参加在加拿大召开的第四届国际断裂会议，柳春图带队，后曾任该组织副主席。
谈镐生上书中央，论述力学学科的重要性和基础性，邓小平批示立即组织制定《1978—1985年全国力学学科发展规划》，在力学界开展了学科性质的学术讨论，周培源、钱学森、钱伟长、谈镐生、陈宗基、钱令希等发表意见。
公元1978年
《力学学报》复刊，季刊，主编为郑哲敏。《力学》停刊。
全国力学学科规划会召开。会议文件《1978—1985年全国基础科学发展规划（草案）·理论和应用力学》于次年正式发布，力学再次被确认为基础学科之一。规划起草小组组长：区德士，副组长：丁忄敬等三人，组员共计22人。
公元1979年
8—9月应美国科学院邀请，郑哲敏率中国理论与应用力学代表团访美，到华盛顿、费城等主要城市和周边地区的大学和研究机构以及美国国家标准局、海军水面武器研究所、富兰克林研究院等研究机构，深入了解当代力学的发展主流和趋势。
林家翘访华，做应用数学的系列学术讲学。20世纪80年代初，在他的推动下，中国科学院先后邀请林家翘、梅强中、吴耀祖、朱家鲲、沈申甫、谢定裕、丁汝等来华讲学。
公元1979年
《力学与实践》1979年创刊，第一任主编卞荫贵，季刊。之后相继有一些力学刊物创办：《岩土工程学报》（1979）、《空气动力学学报》（1980）、《固体力学学报》（1980）、《上海力学》（1980，后更名为《力学季刊》）、《爆炸与冲击》（1981）、《水动力学研究与进展》（1984）、《工程力学》（1984）、《计算结构力学及其应用》（1984，后更名为《计算力学学报》）、Acta Mechanica Sinica(1985)、《实验力学》（1986），Plasma Science and Technology(1999)、《动力学与控制学学报》（2003）、Theoretical&Applied Mechanics Letters(2011)。
公元1980年
中国空气动力学会成立（成立时称中国空气动力学研究会，1989年改为本名），第一届名誉会长钱学森、沈元，会长庄逢甘，副会长曹鹤荪。 12月以周培源（发起人之一）为首的中国力学学会流体力学代表团，出席了在印度班加罗尔召开的第一届亚洲流体力学会议（简称AMFC)。AMFC同年被IU-TAM通过成为该联合会的联署组织。随后，林同骥、周恒、崔尔杰先后任副主席，李家春任主席（2006）。公元1981年
国际有限元学术邀请报告会在合肥召开，辛克维奇（O.C.Zienkiewicz）、卞学鐄（Th.H.H.Pian）等八位国际最著名的有限元专家来华报告，国内学者钱伟长、胡海昌、冯康、钟万勰、石钟慈等在会上作了报告，推动了我国有限元理论与方法的发展。
公元1982年
中国力学学会第一、第二届理事会扩大会议在北京京西宾馆召开，会议报告中提出了力学在生产建设中需要解决的重大问题或亟待解决的问题。出版《力学与生产建设》论文集。
公元1983年
中、日、美生物力学国际会议在武汉召开，冯元桢、康振黄等主持。会后，冯元桢系统讲授生物力学，为我国培养了第一批生物力学人才。此后该会在三国轮流进行。
第二届亚洲流体力学会议在北京举行，林同骥任会议主席。1999年，第八届亚洲流体力学会议在中国深圳召开，崔尔杰任会议主席。 11月22—25日国际断裂力学学术会议（北京）（即ICF）由中国力学学会和中国航空学会联合主办。
公元1984年上海市应用数学与力学研究所成立，首任所长钱伟长。
公元1985年
《中国大百科全书·力学》出版发行。力学编辑委员会主任：钱令希，副主任：钱伟长、郑
哲敏、林同骥、朱照宣。
第一届国际实验力学会议（ICEM）在北京召开，贾有权任主席。（2008年，国际实验力学会议在南京召开）
首届国际非线性力学会议在上海召开，钱伟长任主席。（迄今，该会已形成在我国召开的国际系列会议，之后的第二、第三、第四、第五届会议分别于1993年在北京，1998、2002、2007年在上海召开）
庄逢甘组织北京计算流体力学讨论班，由航天部、中科院力学所、应用物理与计算数学研究所分别承办，延续至今。
1月 Acta Mechanica Sinica 正式出版，季刊，当年试发两期，主编林同骥。
公元1986年
国际强动载荷及其效应（即爆炸力学）、国际等离子体科学与技术、国际复合材料和结构3个国际学术会议在京召开。钱令希作为国际发起人之一，参与发起成立国际计算力学学会（IACM），并成为国际计算力学协会首届执委会成员。中国力学学会首次举办“全国青年力学竞赛”。1996年起更名为“全国周培源大学生力学竞赛”。2006年，教育部高教司发文，委托教育部高等学校力学教学指导委员会、中国力学学会和周培源基金会联合主办。每两年举办一次。
公元1987年
第一届国际流体力学会议（ICFM’87）在北京科学会堂召开，沈元任会议主席。国际流体力学会议由沈元、冯元桢、Zierp、庄逢甘、吴耀祖等国际流体力学界著名科学家倡导，至2011年已在我国举办6届。中国力学学会首次组织全国中学生力学竞赛。1989年首次举办全国少数民族中学生力学竞赛。1995年两项竞赛得到国家教委批准，定名为“全国周培源中学生力学竞赛”和“全国周培源少数民族中学生力学竞赛”，由周培源基金会和中国力学学会共同主办。之后由于台湾地区中学生的参与，该项活动演变为“海峡两岸力学交流及中学生夏令营”，1997年起每年举办一次，在大陆和台湾地区交替举行。
公元1988年
在法国Grenoble举办的第17届ICTAM大会上，王仁首次作关于“地球构造动力学”的大会报告。程耿东、胡文瑞分别在第19届和第22届ICTAM大会上作大会报告。
公元1990年
动力工程多相流国家重点实验室在西安交通大学成立。
郑哲敏参加国际理论与应用力学联合会与国际大地测量和地球物理联合会（IU-TAM/IUGG）组织的关于强力旋与热速风暴的小型工作会议。会后郑哲敏撰文《关于在我国配合国际减灾十年，开展多学科研究的建议》。
中国力学学会第三、四届理事会扩大会议在河北北戴河召开。会议明确了力学学科与经济振兴的关系，尤其是力学在保护环境和灾害、合理开发利用能源、发展现代化农业等重大经济活动中起到的重要作用，出版文集《人，环境与力学》。公元1991年
湍流国家重点实验室（后更名为湍流与复杂系统国家重点实验室）在北京大学成立。
工业装备结构分析国家重点实验室在大连理工大学启动建设。
IUTAM主办的金属多晶体塑性大变形本构关系讨论会在京召开，王仁及美国佛罗里达大学D.D.Drucker任大会主席。这是IUTAM高级研讨会第一次在中国召开。（此后，分别于1994年、1997年、2002年、2004年、2005年、2006年、2010年在中国举办了不同主题的IUTAM 高级研讨会）
《钱学森文集1938—1956》出版，该书中译本于2011年出版。公元1992年
国际流体力学与理论物理学术讨论会——庆贺周培源90寿辰在京举行，吴大猷、顾毓琇、丁肇中、李政道、杨振宁、林家翘、陈省身、吴健雄、袁家骝、卢嘉锡、任之恭、朱光亚、
周光召等著名科学家出席。
第2届国际复合材料及结构学术会议在京召开。罗祖道与美国孙锦德主持。
第8届国际生物流变学会议北京卫星会在北京饭店举行。由国科联（ICSU）、世界气象组织（WMO）、国际理论与应用力学联合会（IUTAM）等7个国际组织联合在北京召开热带气旋灾害研讨会。J.Lighthill与郑哲敏任主席。
9月第18届国际航空科学大会在北京召开。
9月22—25日亚太地区等离子体科学技术讨论会、第三届中日等离子体化学讨论会和第六届全国等离子体客机讨论会在南京召开，会议主持人为吴承康。
公元1993年
《中国科学技术专家传略》工程技术编·力学卷Ⅰ出版主编钱令希，副主编郑哲敏、王仁。（第Ⅱ卷于1997年出版发行） 11月24日周培源先生去世。
郑哲敏当选为美国工程科学院外籍院士。
钱学森就“湍流”研究写信给郑哲敏。信中提到，当今的湍流是流体的宏观混沌，而平流在微观水平上也是分子的混沌运动。他希望我们要从现代混沌理论中吸取营养，悟出新的方向，走上新的道路。
公元1994年
21世纪中国力学研讨会在北京举办，会议内容是研讨当代力学的发展趋势、中国力学现状及“九五”发展设想、21世纪的中国力学。出版《21世纪中国力学》。
第1届国际水动力学会议（ICHD）在无锡召开，发起人顾懋祥等。（之后历届会议分别在香港、首尔、横滨、Perth、台南、Ischia、Nantes召开，第9届国际水动力学会议于2010年在上海召开，主席吴有生）远东断裂组织（FEFG）固体断裂与强度国际学术会议在西安召开，黄克智、沈亚鹏主持。
公元1995年牵引动力国家重点实验室在西南交通大学成立。
第20届国际稀薄气体动力学学术会议在京举行，沈青主持。公元1996年王仁当选为IUTAM 执行局委员会委员，任期四年。
公元1997年
周培源基金会设立周培源力学奖。首届周培源力学奖由张涵信获得。之后，白以龙、黄永念、崔尔杰、李家春、黄克智、杨卫分获第二、第三、第四、第五、第六、第七届周培源力学奖。第13届国际等离子体化学会议在京举行，吴承康主持。
现代力学与科技进步学术大会暨庆祝中国力学学会成立40周年纪念活动在北京举行。
公元1999年
非线性力学国家重点实验室在中国科学院留学研究所成立。
钱学森、郭永怀荣获中共中央、国务院、中央军委颁发的“两弹一星功勋奖章”。
11月20日我国自行研制的“神舟二号”无人飞船在酒泉发射中心发射成功。
郭永怀先生诞辰90周年纪念大会在北京友谊宾馆召开。出版《郭永怀先生诞辰90周年纪念文集》。公元2000年“力学2000”学术大会在北京召开。
公元2001年
IUTAM非均质材料的非线性力学暑期学校在北京大学举办，这是IUTAM暑期学校第一次在中国举办。（此后分别在2002年、2004年、2009年在北京举办了不同主题的暑期学校）1月10日我国自行研制的“神舟二号”无人飞船在酒泉发射中心发射成功。
为祝贺钱学森院士90寿辰，新世纪力学学术研讨会——钱学森技术科学思想的回顾与展望大会在清华大学召开。钱学森手稿（1938—1955）出版。
第四届世界结构和多学科优化大会（WCSMO—4）在大连召开，程耿东担任大会主席。
公元2002年纪念周培源诞辰100周年科学论坛在北京大学召开。
公元2003年我国成功发射载人宇宙飞船“神舟五号”，宇航员杨利伟成为中国太空第一人。公元2004年
第24届国际激波学术会议在北京召开，会议名誉主席俞鸿儒，主席姜宗林。
第6届世界计算力学大会暨第二届亚太计算力学大会在北京饭店举行，大会主席袁明武。郑哲敏当选为IUTAM执行局委员会委员，任期四年。
公元2005年
第18届国际反应堆结构力学大会在京召开。
中国力学学术大会2005在京举行，这是中国力学界综合性最强、规模最大的学术会议，之后每两年举办一次。2011年起，大会更名为“中国力学大会”。
第11届国际断裂力学大会理事国代表投票通过ICF-13（2013年）在中国北京举行。
10月12-17日我国“神舟六号”载人航天飞行成功。随后，2008年完成出舱行走，2011年实现空间交会对接。
公元2006年
大型飞机基础力学问题研讨会在京召开。
郑哲敏院士参加在北京友谊宾馆召开的庆祝国际科学联合会（ICSU）成立75周年座谈会，在会上，郑哲敏院士陈述了中国力学学会在京筹建“国际力学中心”的基础、构想和前期准备工作。受到了与会代表和中国科协的赞同和支持。
公元2007年
岩土力学与工程国家重点实验室在中国科学院武汉岩土力学研究所成立。
北京国际力学中心筹建研讨会在北京友谊宾馆举行，IUTAM执行局秘书长Dick.H.van Campen教授出席，会议通过了相关文件，并成立了国际顾问委员会。2010年北京国际力学中心被国际理论与应用力学联合会批准为关联所属组织（Affiliated Organization）。第七届国际结构冲击与碰撞会议在北京召开。
10月24日成功发射“嫦娥一号”卫星，标志着中国深空探测的起步，公元2008年
中国力学学会成功申办第23届世界力学家大会（The 23rd International Congress of Theoretical and Applied Mechanics，ICFAM2012）。第22届ＩＣＴＡＭ会上确定第２３届ＩＣＴＡＭ会议在中国北京召开，会议主席白以龙。
９月２５日“神州七号”载人飞船发射成功。公元２００９年１０月３１日钱学森先生去世。
公元２０１０年
７月３０日钱伟长先生去世。
７月ＩＵＴＡＭ理事会正式批准北京国际力学中心
“力学”简介、含义、起源、历史与发展
力学 力学是研究物质机械运动规律的科学。自然界物质有多种层次，从宇观的宇宙体系，宏观的天体和常规物体，细观的颗粒、纤维、晶体，到微观的分子、原子、基本粒子。通常理解的力学以研究天然的或人工的宏观对象为主。但由于学科的互相渗透，有时也涉及宇观或细观甚至微观各层次中的对象以及有关的规律。机械运动亦即力学运动是物质在时间、空间中的位置变化，包括移动、转动、流动、变形、振动、波动、扩散等，而平衡或静止，则是其中的一种特殊情况。机械运动是物质运动的最基本的形式。物质运动的其他形式还有热运动、电磁运动、原子及其内部的运动和化学运动等。机械运动并不能脱离其他运动形式独立存在，只是在研究力学问题时突出地考虑机械运动这种形式罢了；如果其他运动形式对机械运动有较大影响，或者需要考虑它们之间的相互作用，便会在力学同其他学科之间形成交叉学科或边缘学科。力是物质间的一种相互作用，机械运动状态的变化是由这种相互作用引起的。静止和运动状态不变，都意味着各作用力在某种意义上的平衡。力学，可以说是力和（机械）运动的科学。 力学在汉语中的意思是力的科学。汉语“力”字最初表示的是手臂使劲，后来虽又含有他义，但都同机械或运动没有直接联系。“力学”一词译自英语mechanics(源于希腊语μηχανη──机械)。在英语中，mechanics是一个多义词，既可释作“力学”，也可释作“机械学”、“结构”等。在欧洲其他语种中，此词的语源和语义都与英语相同。汉语中没有同它对等的多义词。mechanics在19世纪50年代作为研究力的作用的学科名词传入中国时，译作“重学”，后来改译作“力学”，一直使用至今。“力学的”和“机械的” 在英语中同为mechanical，而现代汉语中“机械的”又可理解为“刻板的”。这种不同语种中词义包容范围的差异，有时引起国际学术交流中的周折。例如机械的(mechanical)自然观，其实指用力学解释自然的观点，而英语mechanist是指机械师，不是指力学家。 发展简史 力学知识最早起源于对自然现象的观察和在生产劳动中的 经验。人们在建筑、灌溉等劳动中使用杠杆、斜面、汲水器具，逐渐积累起对平衡物体受力情况的认识。古希腊的阿基米德对杠杆平衡、物体重心位置、物体在水中受到的浮力等作了系统研究，确定它们的基本规律，初步奠定了静力学即平衡理论的基础。古
断裂力学发展史
断裂力学研究的内容几乎完全是断裂为主的破坏。1920年格里菲斯（Griffith）研究玻璃中裂纹的脆性扩展，成功地提出了以含裂纹体的应变能释放率为参量的裂纹失稳扩展准则，其内容是：结构体系内裂纹扩展，体系内总能量降低，降低的能量用于裂纹增加新自由表面的表面能，裂纹扩展的临界条件是裂纹扩展力(即应变能释放率)等于扩展阻力(裂纹扩展，要增加自由表面能而引起的阻力)。很好地解释了玻璃的低应力脆断现象。Griffith理论可用于估算脆性固体的理论强度，并给出了断裂强度与缺陷尺寸之间的正确关系。 1944年泽纳(Zener)和霍洛蒙(Hollmon)又首先把Griffith理论用于金属材料的脆性断裂。不久欧文(1rwin)指出，Griffith的能量平衡应该是体系内储存的应变能与表面能、塑性变形所做的功之间的能量平衡，并且还指出，对于延性大的材料，表面能与塑性功相比一般是很小的。同时把G定义为“能量释放率”或“裂纹驱动力”，即裂纹扩展过程中增加单位长度时系统所提供的能量，或裂纹扩展单位面积系统能量的下降率。 20世纪50年代，Irwin又提出表征外力作用下，弹性物体裂纹尖端附近应力强度的一个参量一应力强度因子，建立以应力强度因子为参量的裂纹扩展准则一应力强度因子准则(亦称K准则)。其内容为：裂纹扩展的临界条件为K1：＝K1c，其中尺K1为应力强度因子，可由弹性力学方法求得，K1c为材料的临界应力强度因子或平面应变断裂韧度，可由试验测定。Irwin的另一贡献是，他还指出，能量方法相当于应力强度方法。 1963年韦尔斯(Wells)发表有关裂纹张开位移(COD)的著名著作，提出以裂纹张开位移作为断裂参量判别裂纹失稳扩展的一个近似工程方法。其内容是：不管含裂纹体的形状、尺寸、受力大小和方式如何，当裂纹张开位移δ达到临界值δc时，裂纹开始扩展。δc是表征材料性能的常数，由试验得到。对于韧性材料，短裂纹平面应力断裂问题，特别是裂纹体内出现大范围屈服和全面屈服情况可采用此法。 1968年赖斯(Rice)提出围绕含裂纹体裂纹尖端的一个与路径无关的回路积分，定义为二维含裂纹体的J积分。J积分可用来描述裂纹尖端附近在非线性弹性情况下的应力应变场，建立J l＝J1c的断裂准则。J1c为表征材料断裂韧性的临界J积分值，可由试验确定。 由于研究的观点和出发点不同，断裂力学分为微观断裂力学和宏观断裂力学。微观断裂力学是研究原子位错等晶体尺度内的断裂过程，宏观断裂力学是在不涉及材料内部断裂机理的条件下，通过连续介质力学分析和试样的实验作出断裂强度的估算与控制。宏观断裂力学通常又分为线弹性断裂力学和弹塑性断裂力学。 线弹性断裂力学是应用线性弹性理论研究物体裂纹扩展规律和断裂准则。线弹性断裂力学可用来解决材料的平面应变断裂问题，适用于大型构件(如发电机转子，较大的接头，车轴等)和脆性材料的断裂分析。线弹性断裂力学还主要用于宇航工业，因为在宇航工业里减轻重量是非常重要的，所以必须采用高强度低韧性的金属材料。实际上对金属材料裂纹尖端附近总存在着塑性区，若塑性区很小(如远小于裂纹长度)，经过适当的修正，则仍可以采用线弹性断裂力学进行断裂分析。目前，线弹性断裂力学已发展的比较成熟，但也还存在一些问题(如表面裂纹分析，复合型断裂准则，裂纹动力扩展等)有待进一步研究。 弹塑性断裂力学是应用弹性力学、塑性力学研究物体裂纹扩展规律和断裂准则，适用于裂纹尖端附近有较大范围塑性区的情况。由于直接求裂纹尖端附近塑性区断裂问题的解析解十分
力学发展简史
力学发展简史 力学是物理学中发展最早的一个分枝，它和人类的生活与生产联系最为密切。早在遥远的古代，人们就在生产劳动中应用了杠杆、螺旋、滑轮、斜面等简单机械，从而促进了静力学的发展。古希腊时代，就已形成比重和重心的概念，出现杠杆原理；阿基米德(Archimedes，约公元前287～212)的浮力原理提出于公元前二百多年。虽然这些知识尚属力学科学的萌芽，但在力学发展史中应有一定的地位。16世纪以后，由于航海、战争和工业生产的需要，力学的研究得到了真正的发展。钟表业促进了匀速运动的理论；水磨机械促进了摩擦和齿轮传动的研究；火炮的运用推动了拋射体的研究。天体运行的规律提供了机械运动最单纯、最直接、最精确的数据资料，使得人们有可能排除摩擦和空气阻力的干扰，得到规律运动的认识。天文学的发展为力学找到了一个最理想的"实验室"-天体。但是，天文学的发展又和航海事业分不开，只有等到16、17世纪，这时资本主义生产方式开始兴起，海外贸易和对外扩张刺激了航海的发展，这才提出对天文作系统观测的迫切要求。第谷(Tycho Brahe，1546～1601)顺应了这一要求，以毕生精力收集了大量观测数据，为克卜勒 (Johannes Kepler，1571～1630)的研究作了准备。克卜勒于1609年和1619年先后提出了行星运动的三条规律，即克卜勒三大行星运动定律。与此同时，以伽利略 (Galileo Galilei，1564～1642)为代表的物理学家对力学开展了广泛研究，得到了自由落体定律。伽利略的两部著作：《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》(1632年)和《关于力学和运动两种新科学的
材料的韧性及断裂力学简介
第二节材料的韧性及断裂力学简介 一、低应力脆断及材料的韧性 人们在对船舶的脆断、无缝输气钢管的脆断裂缝、铁桥的脆断倒塌、飞机因脆断而失事、石油、电站设备因脆断而发生重大事故的分析中，发现了一些它们的共同特点： 1.通常发生脆断时的宏观应力很低，按强度设计是安全的； 2.脆断事故通常发生在比较低的工作温度环境下； 3.脆断从应力集中处开始，裂纹源通常在结构或材料的缺陷处，如缺口、裂纹、夹杂等； 4.厚截面、高应变速率促进脆断。 由此，人们发现了传统设计思想和材料的性能指标在强度设计上的不足，试图提出新的性能指标和安全判据，找到防止脆断的新的设计方法。 传统的强度设计所依据的性能指标主要为弹性模量E、屈服极限σs、抗拉强度σb，而塑性指标延伸率δ和面收缩率φ在设计中只是参考数据，通常还会考虑应力集中现象，即使如此，设计的安全判据仍不足以防止脆断的发生，这说明材料的强度、塑性、弹性这些性能指标还不能完全反映材料抵抗脆断的发生。经过对众多脆断事故的分析和研究，人们提出了一个便于反映材料抗脆断能力的新的性能指标——韧性，从使脆性材料和韧性材料断裂所消耗的能量不同，归纳出韧性的定义为：所谓韧性是材料从变形到断裂过程中吸收能量的太小，它是材料强度和塑性的综合反映。 例如图l-2为球墨铸铁和低碳钢的拉伸曲线，可以用拉伸曲线下的面积来表示材料的韧性，即 图中可见，虽然球墨铸铁的抗拉强度σb比低碳钢高，但其断裂时的塑性应变εp确远较低碳钢小，综合起来看，低碳钢的韧性高。 图1-2 球铁和低碳钢拉伸曲线表示的韧性 材料的韧性可用实验的方法测试和判定。应用较早和较广泛的是缺口冲击试验，这种方法已经规范化。具体方法是将图1-3所示的缺口试样用专用冲击试验机施加冲击载荷，使试 样断裂，用冲击过程中吸收的功除以断口面积，所得即为材料的冲击韧性，以αk表示，单位为J/cm^2。目前国际上多用夏氏V型缺口试样，我国多用U型缺口试样。由于缺口冲击
浅谈对力学发展史给我的启示
浅谈对力学发展史给我的启示 ——张自宣 201002007003 物理学是一门基础学科，是研究物质世界最基本的结构、最普遍的相互作用、最一般的运动规律及所使用的实验手段和思维方法的自然科学，探索物质世界及其运动规律。物理学史研究人类对自然界各种物理现象的认识史，研究物理学发生和发展的基本规律，研究物理足额概念和思想发生和变革的过程，研究物理学是怎样成为一门独立学科，怎样不断开拓新领域，怎样产生新的飞跃。只有了解了物理学发展的历史，才能更加深入地认识物理学的宏伟壮观。通过对物理学史的学习，我不仅增长见识，加深对物理学的理解，更重要的是从中受益，开阔眼界，从前人的经验中得到启示。其中，力学的发展史更是让我感受颇深。 力学是物理学中发展最早的一个分支，它和人类的生活与生产联系最为紧密。公元前两百多年前阿基米德的杠杆原理和浮力原理以及中国古代的春秋战国时期，以《墨经》为代表的墨家总结了大量的力学知识开始，这些都是力学科学的萌芽，为以后力学的发展起到了十分积极推动的作用。进入到16世纪，航海、战争和工业生产的需要，力学研究得到了真正的发展。16—17世纪，以伽利略为代表的物理学家对力学开展了广泛的研究，得到了落体定律。随后，牛顿建立了牛顿运动三定律和万有引力定律。D.伯努利、拉格朗日和达朗贝尔等人对牛顿建立的力学体系进行推广和完善，形成了系统的理论体系，取得了广泛的应用并发展出了流体力学、弹性力学和分析力学等分支。到了18世纪，经典力学已经相当成熟，成为自然科学中的主导和领先学科。在力学发展的历史进程中，一批又一批的科学家为坚持真理、发现真知而不懈奋斗，艰苦探索，坚守物理学家的操守和内心对于真理的渴望与信仰，为人类社会的发展和进步起到了极大的作用物理学的发展是一个漫长艰辛的过程，需要物理学家们不断地探索，一直的坚持。第谷观测天体运动整整二十年，直到他临终前把自己多年积累的天文观测资料留给开普勒，嘱托他把这些观测结果整理发表出来。开普勒遵照第谷的遗嘱，克服了种种困难，经过艰苦繁杂的计算和编制，最终发表了《鲁道夫星表》。同时，开普勒敏锐的直觉告诉他，第谷所记录的数据中应该包含着天体运动的规律。他开始运用数学方法对第谷的数据资料进行系统的分析整理。要在浩瀚的数据资料中找到普遍适用的数学公式就好像时要在大海里捞针，需要进行无休止的繁琐的计算。这是一件艰巨而又几乎是毫无希望的事情，可以想象得到，靠谱了要有何等的毅力才能把这件工作坚持做到底。经过十七年的努力奋斗，开普勒三定律终于都能够横空出世。开普勒三定律系统总结了行星运动规律，这是第谷和开普勒合作的成果，是精确的科学预测与严密的数学推算相结合的典范，更是不断坚持探索精神的产物，这是在每一位物理学家身上所闪耀着的耀眼的光辉。 物理学发展的过程需要我们不断怀疑，敢于质疑权威，确实做到不唯书、不唯上、只为实。从最初的哥白尼提出日心说，就推翻了自古希腊占统治地位的地心说，地心说认为地球是不动的宇宙中心。由于亚里士多德-托勒密的地心说理论成为中世纪神学世界观的重要精神支柱，而天文学的发展却越来越多地解释了这个理论的荒谬，于是天文学就成为冲破神学束缚的一个突破口。文艺复兴的思想解放运动为打破地心说理论提供了思想动力和精神基础，而这个理论体系的打破又给予宗教神学以沉重的打击，使文艺复兴运动更具有实际内容，天文学也就因此首先进入近代科学的大门。这是一场斗争，只有通过对陈旧思想进行批判才
经典力学发展简史
经典力学发展简史 姓名：周玉全班级：物理学151班学号：5502115018 力学是物理学中最早发展的分支，它和人类的生活与生产关系最为密切。经典力学是力学的一个分支。经典力学是以牛顿运动定律为基础，研究宏观、低速状态下物体运动的一门学科。 力学的发展可谓与人类生活与生产息息相关。早在遥远的古代，人们就在劳动生产中应用杠杆、螺旋、滑轮、斜面等简单机械，促进了静力学的发展。公元前二百多年，古希腊的阿基米德提出了杠杆原理以及浮力定律。而我国古代的春秋战国时期，以《墨经》为代表作的墨家，总结了大量力学知识。虽然这些知识尚属于力学的萌芽，但不妨它在力学发展史中占有一席之地。 在古代，由于人们缺乏经验以及生产水平低下，没有适当科学仪器，导致力学的发展受到抑制。古希腊时代的亚里士多德主张物体速度与外力成正比、重物下落比轻物快、自然界惧怕真空等，看起来的确与经验没有明显矛盾，因此这些理论长期没人怀疑。当然力学长期得不到较大发展还与西方教会利用所谓“科学”奴役人们思想有关。这点最为人所熟知便属“地心说”了。托勒密的“地心说”因与《圣经》内容相符，再加上按地心说预报的行星位置在当时目测精度下与实际位置相差不多，故被人广泛接受。 首先揭开科学革命序幕、反对一直被奉若圭臬的“地心说”的是天文学领域。公元1543年，哥白尼发表了《天体运行理论》来具体论述日心体系。但这一新思想一开始并未能得到世人的广泛认识，因为当时教会仍然占有统治地位，而日心说与《圣经》内容相悖。科学发展越快，教会越趋极端，凡是不符合教会思想而另有主张的人，都会遭到迫害。意大利思想家布鲁诺就是一位信仰和宣扬哥白尼体系而英勇献身的科学殉道士。他认为宇宙是无限的，在太阳系之外还有无数的世界，这比日心说更为有力的冲击了教会的教义，因此被处以火刑。但科学并不会因惧怕火刑而驻足不前。德国天文学家开普勒在基于天文学家第谷毕生积累的天文观测资料的基础上，经过计算，得出了开普勒第一和第二定律，并在1609年出版的《新天文学》一书中，公布了这两条行星运动定律。开普勒的这两条定律打破了两千年来认为天体只能作匀速圆周运动的观念，使日心说与观测结果更为符合。开普勒继续利用第谷的观测数据进行深入研究，并于九年后找到了二分之三次方定律，即开普勒第三定律。开普勒三定律对推动天文学和力学有重要作用。伽利略是又一位献身于哥白尼学说的伟人。他是第一个将望远镜对准天体的科学家。1610年出版的《星界信使》一书，是对哥白尼学说的一极大支持。
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万方数据
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断裂力学的发展与研究现状 作者：康颖安， KANG Ying-an 作者单位：湖南工程学院,机械工程系,湖南,湘潭,411101 刊名： 湖南工程学院学报（自然科学版） 英文刊名：JOURNAL OF HUNAN INSTITUTE OF ENGINEERING(NATURAL SCIENCE EDITION) 年，卷(期)：2006,16(1) 被引用次数：1次 参考文献(10条) 1.范天佑断裂理论基础 2003 2.陈会军;李永东;唐立强多孔材料中裂纹尖端的渐近场[期刊论文]-哈尔滨工程大学学报 2000(03) 3.张淳源粘弹性断裂力学 1994 4.张俊彦;张淳源裂纹扩展条件及其温度场研究 1996(01) 5.Rice J R;Rosengren G F Plane strain deformation near a crack tip in a powerlaw hardening material 1968 6.Hutchinson J W Singular behavior at the end of a tensile crack in a hardening material 1968 7.黄克智弹塑性断裂力学的一个重要进展 1993(01) 8.Wells A A Applications of fracture mechanics at/and beyond general yielding 1963 9.Irwin G R Analysis of stress and strains near the end of a crack traversing a plate 1957 10.沈成康断裂力学 1996 引证文献(1条) 1.单丙娟浅谈断裂力学的发展与研究现状[期刊论文]-内蒙古石油化工 2007(7) 本文链接：https://www.sodocs.net/doc/f317557171.html,/Periodical_hngcxyxb-zr200601011.aspx
岩石力学发展史
岩石力学是伴随着采矿、土木、水利、交通等岩石工程的建设和数学、力学等学科的进步而逐步发展形成的一门新兴学科，按其发展进程可划分四个阶段： （1）初始阶段（19世纪末～20世纪初） 这是岩石力学的萌芽时期，产生了初步理论以解决岩体开挖的力学计算问题。例如，1912年海姆（A．Heim）提出了静水压力的理论。他认为地下岩石处于一种静水压力状态，作用在地下岩石工程上的垂直压力和水平压力相等，均等于单位面积上覆岩层的重量，即γH。朗金（W．J．M．Rankine）和金尼克也提出了相似的理论，但他们认为只有垂直压力等于γH，而水平压力应为γH乘一个侧压系数，即λγH。朗金根据松散理论认为；而金尼克根据弹性理论的泊松效应认为。其中，λ、υ、φ分别为上覆岩层容重，泊松比和内摩擦角，H为地下岩石工程所在深度。由于当时地下岩石工程埋藏深度不大，因而曾一度认为这些理论是正确的。但随着开挖深度的增加，越来越多的人认识到上述理论是不准确的。 （2）经验理论阶段（20世纪初～20世纪30年代） （3）该阶段出现了根据生产经验提出的地压理论，并开始用材料力学和结构力学的方法分析地下工程的支护问题。最有代表性的理论就是普罗托吉雅柯诺夫提出的自然平衡拱学说，即普氏理论。该理论认为，围岩开挖后自然塌落成抛物线拱形，作用在支架上的压力等于冒落拱内岩石的重量，仅是上覆岩石重量的一部分。于是，确定支护结构上的荷载大小和分布方式成了地下岩石工程支护设计的前提条件。普氏理论是相应于当时的支护型式和施工水平发展起来的。由于当时的掘进和支护所需的时间较长，支护和围岩不能及时紧密相贴，致使围岩最终往往有一部分破坏、塌落。但事实上，围岩的塌落并不是形成围岩压力的惟一来源，也不是所有的地下空间都存在塌落拱。进一步地说，围岩和支护之间并不完全是荷载和结构的关系问题，在很多情况下围岩和支护形成一个共同承载系统，而且维持岩石工程的稳定最根本的还是要发挥围岩的作用。因此，靠假定的松散地层压力来进行支护设计是不合
断裂力学答案
（ （ = K I + K I(2) 1.简述断裂力学的发展历程（含3-5 个关键人物和主要贡献）。 答：1）断裂力学的思想是由Griffith 在1920 年提出的。他首先提出将强度与裂纹长度定量 地联系在一起。他对玻璃平板进行了大量的实验研究工作，提出了能量理论思想。（2）断裂 力学作为一门科学，是从1948 年开始的。这一年Irwin 发表了他的第一篇经典文章“Fracture Dynamic（断裂动力学）”，研究了金属的断裂问题。这篇文章标志着断裂力学的诞生。（3） 关于脆性断裂理论的重大突破仍归功于Irwin。他于1957 年提出了应力强度因子的概念，在 此基础上形成了断裂韧性的概念，并建立起测量材料断裂韧性的实验技术。这样，作为断裂 力学的最初分支——线弹性断裂力学就开始建立起来了。（4）1963 年，Wells 提出了裂纹张 开位移（COD）的概念，并用于大范围屈服的情况。研究表明，在小范围屈服情况下COD 法与LEFM 是等效的。（5）1968 年，Rice 等人根据与路径无关的回路积分，提出了J 积分 的概念。J 积分是一个定义明确、理论严密的应力应变参量，它的实验测定也比较简单可靠。 J 积分的提出，标志着弹塑性断裂力学基本框架形成。 2.断裂力学的定义，研究对象和主要任务。 答：1）断裂力学的定义：断裂力学是一门工程学科，它定量地研究承载结构由于所含有的 一条主裂纹发生扩展而产生失效的条件。 （2）研究对象：断裂力学的研究对象是带有裂纹的承载结构。 （3）主要任务：研究裂纹尖端附近应力应变分布，掌握裂纹在载荷作用下的扩展规律；了 解带裂纹构件的承载能力，进而提出抗断设计的方法，保证构件安全工作。 3.什么是平面应力和平面应变状态，二者有什么特点？请举例说明之。 答：（1）平面应力：薄板问题，只有xoy 平面内的三个应力分量σ x、σ y、τ xy； ε z ≠ 0， 属三向应变状态。 （2）平面应变：长坝问题，与oz 轴垂直的各横截面相同，载荷垂直于z 轴且沿z 轴方向无 变化； ε z = 0， σ z ≠ 0，属三向应力状态；材料不易发生塑性变形，更具危险。 4.什么是应力强度因子的叠加原理，并证明之。掌握工程应用的方法。 答：（1）应力强度因子的叠加原理：复杂载荷下的应力强度因子等于各单个载荷的应力强 度因子之和。 (1) 在外载荷T2作用下，裂纹前端应力场为 σ2，则相应的应力强度因子为K I(2) = σ 2 π a 如果外载荷T1和T2联合作用，则裂纹前端应力场为 σ1+ σ2，则相应的应力强度因子为 K I = (σ 1 + σ 2 ) π a = σ 1 π a + σ 2 π a (1) 6.为什么裂纹尖端会发生应力松弛？如何对应力强度因子进行修正？ 答：裂纹尖端附近存在着小范围的塑性区（设塑性区是以裂纹尖端为圆心，半径为r0 的圆 π a 形区域），材料屈服后，多出来的应力将要松驰（即传递给r>r0 的区域），使r0 前方局部地 区的应力升高，又导致这些地方发生屈服。即屈服导致应力松弛。 Irwin 提出了有效裂纹尺寸的概念a eff = a + r y对应力强度因子进行修正，在小范围条件下，
力学的发展历程
力学的发展历程 古代力学的发展 古代最早的物理学体系是亚里士多德系，物理学者这门学科的名称就是由亚里士多德创立的。在亚里士多德的《物理学》中，主要讨论运动（及产生和消灭）、空间和时间以及事物变化的原因等物理世界的根本原理，应该说，亚里士多德是比较系统和深入研究运动及有关的时间、空间的第一人。 关于运动，亚里士多德认为，物体永远在运动变化，“运动是永恒的，不能在一个时候曾经存在，在另一个时候不存在”，这种运动永恒的观点具有唯物主义思想，包含辩证法的因素，至今仍是积极而有价值的。 对物理学的发展来说，亚里士多德初步提出以物质运动及其与时间、空间、周围物体的关系为研究对象，以形成一门独立的自然学科，重视对近身事物的具体观察，强调思维逻辑的作用，首先引用数学方法来考虑具体物理定律，从而引起众多的讨论与研究等。 阿基米德是古希腊继亚里士多德之后又一科学巨匠，他从生产实践出发，运用数学的方法建立起静力学，被誉为“力学之父”。阿基米德在力学上的贡献主要是严格地证明了杠杆定理和浮力定律。这是从经验知识走向定律建立的重大飞跃。 阿基米德不仅是个理论家，也是个实践家，他一生热衷于将其科学发现应用于实践，一生创造发明了许多机构和机器。 经典力学的发展 伽利略对亚里士多德的运动理论进行检验和批判，成为经典力学的先驱，是近代实验物理学的奠基人，被推崇为“近代科学之父”。 伽利略在力学研究中做出的重要贡献 1.关于运动的描述 伽利略抛弃了亚里士多把运动分为自然运动和强迫运动的观点，采用数学方法来定量地分析运动，对位移、距离和时间的概念给予确切的数学表达形式，运用笛卡儿创立的坐标系来定量的描述运动，认为应该依据运动的基本特征量速度对运动进行分类，由此，把运动分为匀速运动和变速运动两种，并引入加速度的概念。 2.自由落体运动 伽利略首先运用从一个理想实验得出的佯缪入手，对亚里士多德落体学说提出了反驳。根据亚里士多德的论断，一块大石头的下落速度要比一块小石头的下落速度大。假定大石头的下落速度为8，小石头的下落速度为4，当我们把两块石头拴在一起时，下落快的会被下落慢的拖着而减慢，下落慢的会被下落快的拖着而加快，结果整个系统的下落速度应该小于8。但是两块石头拴在一起，加起来比大石头还要重，因此重物体比轻物体都小。这样，就从重物体比轻物体下落得快的假设，推出了重物体比轻物体下落得慢的结论，从而在逻辑上证明了亚里士多德的学说是错误的。再通过著名的斜面实验检验自由落体运动符合他所提出的匀加速运动的定义。自由落体下落的时间太短，当时用实验直接验证自由落体是匀加速运动仍有困难，伽利略采用了间接验证的方法，他让一个铜球从阻力很小的斜面上滚下，做了上百次的实验，小球在斜面上运动的加速度要比它竖直下落时的加速度小得多，所以时间容易测量些。实验结果表明，光滑斜面的倾角保
力学发展史
力学的发展史 力学总体介绍 通常理解的力学，是指一切研究对象的受力和受力效应的规律及其应用的学科的总称。人类早期的生产实践活动是力学最初的起源。 物理学的建立是从力学开始的，当物理学摆脱了这种机械(力学)的自然观而获得健康发展时，力学则在工程技术的推动下按自身逻辑进一步演化。最终，力学和物理学各自发展成为自然学科中两个相互独立的、自成体系的学科分类。在力学与物理学之间不存在隶属关系。 按研究对象的物态进行区分，力学可以分为固体力学和流体力学。根据研究对象具体的形态、研究方法、研究目的的不同，固体力学可以分为理论力学、材料力学、结构力学、弹性力学、板壳力学、塑性力学、断裂力学、机械振动、声学、计算力学、有限元分析等等，流体力学包含流体力学、流体动力学等等。根据针对对象所建立的模型不同，力学也可以分为质点力学、刚体力学和连续介质力学。连续介质通常分为固体和流体，固体包括弹性体和塑性体，而流体则包括液体和气体。 理论力学是研究物体的机械运动规律及其应用的科学，理论力学是力学的学科基础 它可分为静力学、运动学和动力学三部分：①静力学：研究物体在平衡状态下的受力规律；②运动学：研究物体机械运动的描述，如速度、切向加速度、法向加速度等等，但不涉及受力；③动力学：讨论质点或者质点系受力和运动状态的变化之间的关系。 力学的起源 力学知识最早起源于对自然现象的观察和在生产劳动中的经验。人们在建筑、灌溉等劳动中使用杠杆、斜面、汲水器具，逐渐积累其对平衡物体受力情况的认识。 亚里士多德对力学的影响 亚里士多德（前384—前322年），古希腊斯吉塔拉人，世界古代史上最伟大的哲学家、科学家和教育家之一。 亚里士多德认为，各物体只有在一个不断作用着的推动者直接接触下，才能保持运动，否则物体就会停止。任何运动，都是通过接触而产生的。真空也是不能存在的，因为空间必须装满物质，这样才能通过直接接触传递物理作用。因此亚里士多德反对原子论的“世界是由真空和原子组成”的观点。他认为，空间必须是一个物质的连续体。 《物理学》是亚氏的重要著作之一,其中运动学说又是其核心内容 1. 运动的本性 1运动的连续性（1时间的连续2量的连续） 2运动的过程性亚氏把每一类事物分为现实的和潜能的 .他认为从潜能到现实的过程,
力学发展简史
经典力学发展简史 姓名：周玉全 力学是物理学中最早发展的分支，它和人类的生活与生产关系最为密切。经典力学是力学的一个分支。经典力学是以牛顿运动定律为基础，研究宏观、低速状态下物体运动的一门学科。 力学的发展可谓与人类生活与生产息息相关。早在遥远的古代，人们就在劳动生产中应用杠杆、螺旋、滑轮、斜面等简单机械，促进了静力学的发展。公元前二百多年，古希腊的阿基米德提出了杠杆原理以及浮力定律。而我国古代的春秋战国时期，以《墨经》为代表作的墨家，总结了大量力学知识。虽然这些知识尚属于力学的萌芽，但不妨它在力学发展史中占有一席之地。 在古代，由于人们缺乏经验以及生产水平低下，没有适当科学仪器，导致力学的发展受到抑制。古希腊时代的亚里士多德主张物体速度与外力成正比、重物下落比轻物快、自然界惧怕真空等，看起来的确与经验没有明显矛盾，因此这些理论长期没人怀疑。当然力学长期得不到较大发展还与西方教会利用所谓“科学”奴役人们思想有关。这点最为人所熟知便属“地心说”了。托勒密的“地心说”因与《圣经》内容相符，再加上按地心说预报的行星位置在当时目测精度下与实际位置相差不多，故被人广泛接受。 首先揭开科学革命序幕、反对一直被奉若圭臬的“地心说”的是天文学领域。公元1543年，哥白尼发表了《天体运行理论》来具体论述日心体系。但这一新思想一开始并未能得到世人的广泛认识，因为当时教会仍然占有统治地位，而日心说与《圣经》内容相悖。科学发展越快，教会越趋极端，凡是不符合教会思想而另有主张的人，都会遭到迫害。意大利思想家布鲁诺就是一位信仰和宣扬哥白尼体系而英勇献身的科学殉道士。他认为宇宙是无限的，在太阳系之外还有无数的世界，这比日心说更为有力的冲击了教会的教义，因此被处以火刑。但科学并不会因惧怕火刑而驻足不前。德国天文学家开普勒在基于天文学家第谷毕生积累的天文观测资料的基础上，经过计算，得出了开普勒第一和第二定律，并在1609年出版的《新天文学》一书中，公布了这两条行星运动定律。开普勒的这两条定律打破了两千年来认为天体只能作匀速圆周运动的观念，使日心说与观测结果更为符合。开普勒继续利用第谷的观测数据进行深入研究，并于九年后找到了二分之三次方定律，即开普勒第三定律。开普勒三定律对推动天文学和力学有重要作用。伽利略是又一位献身于哥白尼学说的伟人。他是第一个将望远镜对准天体的科学家。1610年出版的《星界信使》一书，是对哥白尼学说的一极大支持。
断裂力学材料
?断裂力学是为解决机械结构断裂问题而发展起来的力学分支，它将力学、物理学、材料学以及数学、工程科学紧密结合，是一门涉及多学科专业的力学专业课程。 ?本课程将简要介绍断裂的工程问题、能量守恒与断裂判据、应力强度因子、线弹性和弹塑性断裂力学基本理论、裂纹扩展、J积分以及断裂问题的有限元方法等内容。 ?当机械结构带有裂纹时，判断机械结构发生断裂的时机，不能用屈服判据，而应该寻求新的断裂判据。 ?现代断裂力学（fracture mechanics）这门学科，就在这种背景下诞生了。从上世纪五十年代中期以来，断裂力学发展很快，目前线性理论部分已比较成熟，在工程方面，已广泛应用于宇航、航空、海洋、兵器、机械、化工和地质等许多领域。断裂力学的关键问题（一） 1．多小的裂纹或缺陷是允许存在的，即此小裂纹或缺陷不会在预定的服役期间发展成断裂时的大裂纹？ 2．多大的裂纹就可能发生断裂，即用什么判据判断断裂发生的时机？ 3．从允许存在的小裂纹扩展到断裂时的大裂纹需要多长时间，即机械结构的寿命如何估算？以及影响裂纹扩展率的因素。 4．在既能保证安全，又能避免不必要的停产损失，探伤检查周期应如何安排？ 5．万一检查时发现了裂纹，该如何处理？ 断裂力学的关键问题（二） 1.什么材料比较不容易萌生裂纹？ 2.什么材料可以容许比较长的裂纹存在而不发断裂？ 3.什么材料抵抗裂纹扩展的性能较好？ 4.怎样冶炼、加工和热处理可以得到最佳效果？ 前五个问题可以用断裂力学的方法来解决；后面四个问题则属于材料或金属学的领域。因此，断裂是与力学、材料和工程应用有关的问题。应综合力学、材料学和工程应用等方面着手研究。 解决断裂问题的思路 为解决上面所提的工程问题和材料问题，对于含裂纹的受力机械零件或构件，必须先找到一个能表征裂纹端点区应力应变场强度(intensity)的参量，就象应力可以作为裂纹不存在时的表征参量一样。 解决断裂问题的思路—科学假说（续） 因为断裂的发生绝大多数都是由裂纹引起的，而断裂尤其是脆性断裂，一般就是裂纹的失稳扩展。裂纹的失稳扩展，通常由裂纹端点开始。因此，发生断裂的时机必然与裂端区应力应变场的强度有关。 对于不含裂纹的物体，当某处的应力水平超过屈服应力，就要发生塑性变形；而对于含裂纹的物体，当某裂端表征应力应变场强度的参量达到临界值时，就要发生断裂。 这个发生断裂的临界值很可能是材料常数，它既可表征材料抵抗断裂的性能，亦可用来衡量材料质量的优劣。 影响断裂的两大因素 载荷大小和裂纹长度 考虑含有一条宏观裂纹的构件，随着服役时间后使用次数的增加，裂纹总是愈来愈长。在工作载荷较高时，比较短的裂纹就有可能发生断裂；在工作载荷较低时，比较长的裂纹才会带来危险。这表明表征裂端区应力变场强度的参量与载荷大小和裂纹长短有关，甚至可能与构件的几何形状有关。 断裂力学研究内容
断裂力学答案
（ （ = K I + K I(2) 1.简述断裂力学的发展历程（含 3-5 个关键人物和主要贡献）。 答： 1）断裂力学的思想是由 Griffith 在 1920 年提出的。他首先提出将强度与裂纹长度定量 地联系在一起。他对玻璃平板进行了大量的实验研究工作，提出了能量理论思想。（2）断裂 力学作为一门科学，是从 1948 年开始的。这一年 Irwin 发表了他的第一篇经典文章“Fracture Dynamic （断裂动力学）”，研究了金属的断裂问题。这篇文章标志着断裂力学的诞生。（3） 关于脆性断裂理论的重大突破仍归功于 Irwin 。他于 1957 年提出了应力强度因子的概念，在 此基础上形成了断裂韧性的概念，并建立起测量材料断裂韧性的实验技术。这样，作为断裂 力学的最初分支——线弹性断裂力学就开始建立起来了。（4）1963 年，Wells 提出了裂纹张 开位移（COD ）的概念，并用于大范围屈服的情况。研究表明，在小范围屈服情况下 COD 法与 LEFM 是等效的。（5）1968 年，Rice 等人根据与路径无关的回路积分，提出了 J 积分 的概念。J 积分是一个定义明确、理论严密的应力应变参量，它的实验测定也比较简单可靠。 J 积分的提出，标志着弹塑性断裂力学基本框架形成。 2.断裂力学的定义，研究对象和主要任务。 答： 1）断裂力学的定义：断裂力学是一门工程学科，它定量地研究承载结构由于所含有的 一条主裂纹发生扩展而产生失效的条件。 （2）研究对象：断裂力学的研究对象是带有裂纹的承载结构。 （3）主要任务：研究裂纹尖端附近应力应变分布，掌握裂纹在载荷作用下的扩展规律；了 解带裂纹构件的承载能力，进而提出抗断设计的方法，保证构件安全工作。 3.什么是平面应力和平面应变状态，二者有什么特点？请举例说明之。 答：（1）平面应力：薄板问题，只有 xoy 平面内的三个应力分量σ x 、σ y 、τ xy ； ε z ≠ 0 ， 属三向应变状态。 （2）平面应变：长坝问题，与 oz 轴垂直的各横截面相同，载荷垂直于 z 轴且沿 z 轴方向无 变化； ε z = 0 ， σ z ≠ 0 ，属三向应力状态；材料不易发生塑性变形，更具危险。 4.什么是应力强度因子的叠加原理，并证明之。掌握工程应用的方法。 答：（1）应力强度因子的叠加原理：复杂载荷下的应力强度因子等于各单个载荷的应力强 度因子之和。 (1) 在外载荷 T 2 作用下，裂纹前端应力场为 σ2，则相应的应力强度因子为 K I(2) = σ 2 π a 如果外载荷 T 1 和 T 2 联合作用，则裂纹前端应力场为 σ1+ σ2 ，则相应的应力强度因子为 K I = (σ 1 + σ 2 ) π a = σ 1 π a + σ 2 π a (1) 6.为什么裂纹尖端会发生应力松弛？如何对应力强度因子进行修正？ 答：裂纹尖端附近存在着小范围的塑性区（设塑性区是以裂纹尖端为圆心，半径为 r0 的圆 π a 形区域），材料屈服后，多出来的应力将要松驰（即传递给 r>r0 的区域），使 r0 前方局部地 区的应力升高，又导致这些地方发生屈服。即屈服导致应力松弛。 Irwin 提出了有效裂纹尺寸的概念 a eff = a + r y 对应力强度因子进行修正，在小范围条件下，
岩石的损伤力学及断裂力学综述
岩石的断裂力学及损伤力学综述 摘要：论述了国内外断裂力学及损伤力学的学科发展历程，总结了岩体断裂力学损伤力学的研究内容、研究特点以及岩石力学专家们一些年来所取得的主要成果，并简单介绍了断裂力学损伤力学在岩土工程中的实际应用。最后，通过对岩石破坏的断裂-损伤理论的阐述，指出了综合考虑损伤与断裂的破坏理论是能更好地反映岩石实际破坏过程的一种新的理论, 可在以后的理论研究和实际工程中得以更为广泛的应用。 关键词：岩石 断裂力学 损伤力学 应用 1 引 言 岩石的破坏过程总是伴随着损伤(分布缺陷)和裂纹(集中缺陷)的交互扩展, 这种耦合效应使得裂纹尖端附近区域材料必然具有更严重的分布缺陷。岩石的破坏, 如脆性断裂和塑性失稳, 虽然有突然发生的表面现象, 但是, 从材料损伤的发生、发展和演化直到出现宏观的裂纹型缺陷, 伴随着裂纹的稳定扩展或失稳扩展, 是作为过程而展开的。 经典的断裂力学广泛研究的是裂纹及其扩展规律问题。物体中的裂纹被理想化为一光滑的零厚度间断面。在裂纹的前缘存在着应力应变的奇异场,而裂纹尖端附近的材料假定同尖端远处的材料性质并无区别。象裂纹这样的缺陷可称它为奇异缺陷,因此经典断裂力学中物体的缺陷仅仅表现为有奇异缺陷的存在。 而损伤力学所研究的是连续分布的缺陷, 物体中存在着位错、微裂纹与微孔洞等形形色色的缺陷,这些统称为损伤。从宏观来看, 它们遍布于整个物体。这些缺陷的发生与发展表现为材料的变形与破坏。损伤力学就是研究在各种加载条件下, 物体中的损伤随变形而发展并导致破坏的过程和规律。 事实上, 物体中往往同时存在着奇异缺陷和分布缺陷。在裂纹(奇异缺陷)附近区域中的材料必然具有更严重的分布缺陷, 它的力学性质必然不同于距离裂纹尖端远处的材料。因此, 为了更切合实际, 就必须把损伤力学和断裂力学结合起来, 用于研究物体更真实的破坏过程。 2 断裂力学 2.1 断裂力学学科发展 “断裂力学”指的是固体力学的一个重要分支，该学科要在假定裂纹存在的条件下，寻求裂纹长度、材料抗裂纹增长的固有阻力、以及能使裂纹高速扩展从而导致结构失效的应力之间的定量关系[]1。 断裂力学最早是在1920年提出的。当时格里菲斯为了研究玻璃、陶瓷等脆性材料的实际强度比理论强度低的原因，提出了在固体材料中或在材料的运行过程中存在或产生裂纹的设想，计算了当裂纹存在时，板状构件中应变能变化进而得出了一个十分重要的结果：常数≡a c δ。 1949年，奥罗万在分析了金属构件的断裂现象后对格里菲斯的公式提出了修正，他认为产生裂纹所释放的应变能不仅能转化为表面能，也应转化为裂纹前沿
断裂与损伤力学发展与理论
1.断裂与损伤力学的发展过程以及要解决的问题。 2.材料疲劳损伤机理以及断裂力学基本分析方法。 3.新材料复合材料的损伤以及断裂破坏基础理论。 1、 断裂与损伤力学的发展过程以及要解决的问题 1.1 断裂力学的发展简史及要解决的问题 断裂力学理论最早是在1920年提出。当时Griffith 为了研究玻璃、陶瓷等脆性材料的实际强度比理论强度低的原因，提出了在固体材料中或在材料的运行过程中存在或产生裂纹的设想，其内容是：结构体系内裂纹扩展，体系内总能量降低，降低的能量用于裂纹增加新自由表面的表面能，裂纹扩展的临界条件是裂纹扩展力(即应变能释放率)等于扩展阻力(裂纹扩展，要增加自由表面能而引起的阻力)。很好地解释了玻璃的低应力脆断现象。计算了当裂纹存在时，板状构件中应变能的变化进而得出了一个十分重要的结果：=a c δ常数。 其中，c δ是裂纹扩展的临界应力；a 为裂纹半长度。他成功的解释了玻璃等脆性材料的开裂现象但是应用于金属材料时却并不成功。 1944年泽纳(Zener)和霍洛蒙(Hollmon)又首先把Griffith 理论用于金属材料的脆性断裂。不久欧文(Irwin)指出，Griffith 的能量平衡应该是体系内储存的应变能与表面能、塑性变形所做的功之间的能量平衡，并且还指出，对于延性大的材料，表面能与塑性功相比一般是很小的。同时把G 定义为“能量释放率”或“裂纹驱动力”，即裂纹扩展过程中增加单位长度时系统所提供的能量，或裂纹扩展单位面积系统能量的下降率。 1949年Orowam E 在分析了金属构件的断裂现象后对Griffith 的公式提出了修正，他认为产生裂纹所释放的应变能不仅能转化为表面能，也应转化为裂纹前沿的塑性应变功，而且由于塑性应变功比表面能大得多以至于可以不考虑表面能的影响，其提出的公式为 =a c δ=2/1)/2(λEU 常数 该公式虽然有所进步，但仍未超出经典的Griffith 公式范围，而且同表面能
力学发展简史
力学发展简史Newly compiled on November 23, 2020
经典力学发展简史 姓名：周玉全 力学是物理学中最早发展的分支，它和人类的生活与生产关系最为密切。经典力学是力学的一个分支。经典力学是以牛顿运动定律为基础，研究宏观、低速状态下物体运动的一门学科。 力学的发展可谓与人类生活与生产息息相关。早在遥远的古代，人们就在劳动生产中应用杠杆、螺旋、滑轮、斜面等简单机械，促进了静力学的发展。公元前二百多年，古希腊的阿基米德提出了杠杆原理以及浮力定律。而我国古代的春秋战国时期，以《墨经》为代表作的墨家，总结了大量力学知识。虽然这些知识尚属于力学的萌芽，但不妨它在力学发展史中占有一席之地。 在古代，由于人们缺乏经验以及生产水平低下，没有适当科学仪器，导致力学的发展受到抑制。古希腊时代的亚里士多德主张物体速度与外力成正比、重物下落比轻物快、自然界惧怕真空等，看起来的确与经验没有明显矛盾，因此这些理论长期没人怀疑。当然力学长期得不到较大发展还与西方教会利用所谓“科学”奴役人们思想有关。这点最为人所熟知便属“地心说”了。托勒密的“地心说”因与《圣经》内容相符，再加上按地心说预报的行星位置在当时目测精度下与实际位置相差不多，故被人广泛接受。 首先揭开科学革命序幕、反对一直被奉若圭臬的“地心说”的是天文学领域。公元1543年，哥白尼发表了《天体运行理论》来具体论述日心体系。但这一新思想一开始并未能得到世人的广泛认识，因为当时教会仍然占有统治地位，而日心说与《圣经》内容相悖。科学发展越快，教会越趋极端，凡是不符合教会思想而另有主张的人，都会遭到迫害。意大利思想家布鲁诺就是一位信仰和宣扬哥白尼体系而英勇献身的科学殉道士。他认为宇宙是无限的，在太阳系之外还有无数的世界，这比日心说更为有力的冲击了教会的教义，因此被处以火刑。但科学并不会因惧怕火刑而驻足不前。德国天文学家开普勒在基于天文学家第谷毕生积累的天文观测资料的基础上，经过计算，得出了开普勒第一和第二定律，并在1609年出版的《新天文学》一书中，公布了这两条行星运动定律。开普勒的这两条定律打破了两千年来认为天体只能作匀速圆周运动的观念，使日心说与观测结果更为符合。开普勒继续利用第谷的观测数据进行深入研究，并于九年后找到了二分之三次方定律，即开普勒第三定律。开普勒三定律对推动天文学和力学有重要作用。伽利略是又一位献身于哥白尼学说的伟人。他是第一个将望远镜对准天体的科学家。1610年出版的《星界信使》一书，是对哥白尼学说的一极大支持。