中国力学科技发展史及现状观察报告

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中国力学事业50-年

中国力学事业50-年

中国力学事业50年庄逢甘(中国航天科技集团公司,北京100830)中国力学学会走过50个春秋,50年的成长与辉煌!50年的拼搏与奉献!是中国力学创业、奋斗和发展历程的真实写照!时值中国力学学会成立50周年之际,我们聚会一堂,共同庆贺。

在这里我将对中国力学的发展谈谈自己的一些认识和想法,与大家共同回顾中国力学事业的创建过程和近10年的重大成就,共同展望中国力学未来的发展。

1 中国力学事业的创建力学在中国的传播和发展远非50年所能概括。

早在20世纪初,随着中国民族工业的较大发展,对力学知识的需求逐步增加。

30年代,商务印书馆出版了郑太朴翻译的《自然哲学的数学原理》,徐骥著的《应用力学》,陆志鸿著的《材料强度学》。

在这一时期,一批学者先后留学归国并开设力学课程,如北京大学的夏元瑮、清华大学的周培源、北洋大学的张国藩、唐山铁道学院的罗忠忱等,在国内开始系统地讲授相对论、理论力学、流体力学、工程力学等课程,并相应开展了一些力学的理论与应用方面的研究。

这些力学活动为中国力学的早期发展是做出贡献的。

但是,力学真正成为一门学科在中国快速蓬勃发展是新中国成立以后的事情。

新中国成立伊始,百废待兴,建立独立民族工业体系的国家战略发展需求急需力学人才和专门机构。

1952年,周培源在北京大学创办了中国第一个力学专业,1953年,钱伟长首先在中国科学院数学研究所创建力学研究室。

1955年10月,钱学森回国,与钱伟长合作,在1956年1月5日成立了中国科学院力学研究所。

建国初期,为解决专门力学人才匮乏的现状,钱学森等还探索了特殊的人才培养模式,我认为有两个较为成功的事例。

第一个是1957年,中国科学院与清华大学开办的工程力学研究班,学员选自工科专业四年级学生和力学教研组助教及生产部门的工程师,做到了不拘一格选拔人才,后来的事实证明这样一种人才培养机制是可行而有效的,这些学员在后来的国民经济建设和国防建设中发挥了重要作用,做出了重要贡献。

力学发展综述

力学发展综述

1 力学学科的战略地位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,它是物质在时间、空间中的位置变化,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。

力是物质间的可以说是力和运动的科学。

1.1 力学发展的回顾力学的发展始终是和人类的生产活动紧密结合的,3000多年前的墨经上就有简单的杠杆原理。

在西方,古希腊的阿基米德对静力学就有了一些系统的论述。

这都与当时的生产水平相适应。

17世纪初,欧洲资本主义萌芽,科学挣脱神学的束缚而开始复苏。

伽利略是进行系统实验研究的先驱,提出了加速度的概念和惯性原理。

开普勒根据天文观测资料总结出行星运动的规律。

牛顿继承和发扬了前人的成果,提出了物体运动三定律和万有引力定律。

可见,至牛顿时代,力学形成了一门科学,同时推动了微积分的发展,其后,随着欧洲逐步工业化,力学得到了很大的发展。

上个世纪,力学已经有了不少分支。

例如与水利及城市给排水建设有关的水力学,与建筑、桥梁、道路等有关的材料力学和结构力学,与军事有关的弹道学,以及理论性较强的理想流体力学,分析力学和弹性力学。

与此同时,力学成了物理学的重要组成部分,并促进了数学的发展。

力学的大发展开始于本世纪初。

最突出的成就是流体力学中边界层理论的提出。

上个世纪水力学和理想流体力学得到了很大发展,前者紧密地结合工程实际,但含有不少经验成分;而后者理论很完美,但不能计算物体在真实流体中运动时所受到的力。

力学的发展历程

力学的发展历程

力学的发展历程力学是研究物体运动和受力规律的学科,它是自然科学中最基础、最重要的学科之一。

力学的发展历程可以追溯到古代,经过了漫长的历史演变和不断的发展,逐渐形成了现代力学的基本原理和理论体系。

下面将详细介绍力学的发展历程。

古代力学的起源可以追溯到古希腊时期,著名的古希腊哲学家亚里士多德对力学的研究起到了重要的推动作用。

他提出了自然物体分为四种元素(地、水、火、气)的理论,并认为物体的运动是由于与其自然元素的相互作用。

亚里士多德的力学理论在古代长期占主导地位,直到近代才被推翻。

古代中国力学的发展也有着独特的贡献。

中国古代的力学理论主要体现在工程技术和军事战略方面。

例如,中国古代的工程师和军事家在建筑和兵器设计中运用了许多力学原理,如杠杆、滑轮等。

这些实践经验积累为后来力学的发展奠定了基础。

随着科学方法的不断发展,力学在近代经历了重要的革命。

17世纪,英国科学家伽利略·伽利莱和英国物理学家艾萨克·牛顿的工作为力学的发展奠定了基石。

伽利略提出了惯性原理和斜面运动等基本概念,牛顿则通过研究物体的运动和力的关系,提出了经典力学的三大定律,即牛顿定律。

这些理论为力学奠定了坚实的数学基础,并在科学界产生了深远的影响。

19世纪,法国科学家拉格朗日和哈密顿等人对力学进行了重要的发展。

拉格朗日提出了以能量为基础的拉格朗日力学,将力学问题转化为能量和约束的问题,极大地简化了力学的计算。

哈密顿则提出了哈密顿力学,通过引入广义坐标和广义动量的概念,为力学问题的求解提供了新的方法。

20世纪,爱因斯坦的相对论对力学产生了重大影响。

相对论扩展了牛顿力学的范围,提出了质量和能量之间的等价关系,揭示了高速运动物体的特殊性质。

相对论的发展使力学理论更加完善,并为后来的量子力学和场论的发展奠定了基础。

现代力学已经发展成为一个庞大而复杂的学科体系,包括经典力学、量子力学、统计力学等多个分支。

力学的应用广泛涉及到物理学、工程学、天文学、生物学等领域。

中国力学的发展史 简介

中国力学的发展史 简介

中国力学的发展史中国力学的发展史是一个漫长而丰富多彩的过程,它与中国古代的科学、技术、文化和哲学紧密相连。

在数千年的历史长河中,中国力学逐渐形成了一套独特的理论体系和实践方法,对中国古代的建筑、机械、军事等领域产生了深远的影响。

在古代,中国的力学知识主要来源于生产实践和工程经验。

例如,在建筑领域,中国古代建筑师通过观察和实践,掌握了土木工程的基本原理和技能,如平衡、力矩、稳定性等。

在机械领域,中国古代的机械制造技术非常先进,如指南针、浑天仪、水钟等,这些都离不开力学的应用。

在军事领域,中国的弩箭、抛石机等武器的设计制造也体现了力学原理的应用。

随着时间的推移,中国的力学逐渐形成了自己的理论体系。

例如,《墨经》中有关力学的论述,涉及到力的定义、性质、作用等,与现代力学有异曲同工之妙。

《九章算术》中也有许多关于力学的问题,如计算物体的重心、研究杠杆平衡等。

此外,中国的传统哲学思想也对力学的发展产生了影响,如“天人合一”、“阴阳五行”等思想,强调了自然与人的和谐统一,对于理解力学原理和解决实际问题提供了新的视角。

进入近代以后,中国的力学开始受到西方的影响,逐渐与世界接轨。

一些西方传教士和学者将西方的力学知识引入中国,与中国传统的力学知识相互交流和融合。

同时,中国的一些学者也开始学习和引进西方的力学知识,开展了一系列的科学实验和研究工作。

新中国成立后,中国的力学得到了长足的发展。

在国家的大力支持下,中国的力学研究机构和学术组织相继成立,力学研究和教育水平不断提升。

中国力学逐渐形成了自己的研究特色和优势领域,如爆炸力学、生物力学、环境力学等。

同时,中国也积极参与国际力学合作与交流,推动力学的全球发展。

总的来说,中国力学的发展史是一个不断探索和创新的过程。

在未来的发展中,中国力学将继续秉承传统与现代相结合的理念,加强国际合作与交流,为推动全球力学的发展做出更大的贡献。

中国历史与现实的科技发展状况

中国历史与现实的科技发展状况

我国历史与现实的科技发展状况一、我国历史中的科技发展我国历史悠久,自古以来就有着丰富的科技传统。

早在商朝时期,我国就已经出现了青铜器等先进的冶金技术。

随着时间的推移,我国的科技发展逐渐壮大,涵盖了农业、制造业、建筑业、医学等各个领域。

我国古代的四大发明——指南针、造纸术、火药和活字印刷术,对全世界的科技进步产生了深远的影响。

在古代,我国的科技发展一直处于世界的领先地位,而科技的进步也成为了推动我国社会发展的重要动力。

我国的发明和创新对于世界的科技进步产生了重要的影响,这也使得我国在世界舞台上有着重要的地位。

二、我国现实中的科技发展状况在当今的我国,科技发展依然是国家发展的重要支撑。

随着改革开放以来,我国大力发展科技,取得了举世瞩目的成就。

特别是在信息技术、生物技术、新能源技术等领域,我国展现出了强大的科技创新能力。

高铁、移动支付、共享单车、电子商务等诸多科技成果的应用,不仅为我国社会带来了巨大便利,也让世界惊叹不已。

无人机、人工智能、5G等科技领域的不断突破,更是让世界瞩目我国的科技实力。

我国已成为全球科技创新的重要力量,为世界科技进步做出了重要的贡献。

三、文章总结及个人观点我国历史与现实的科技发展状况展现出了我国人民勤劳、智慧和创新的精神。

古代的科技传统为当今的科技发展提供了宝贵的经验和智慧,同时现实中的科技创新也让我国重新崛起,成为世界科技舞台上的重要力量。

作为我国历史与现实中科技发展状况的见证者,我深切感受到了我国科技进步的巨大变化。

我相信随着我国科技不断发展和创新,我国将在世界科技的舞台上发挥更为重要的作用,为全人类的科技进步做出更大的贡献。

通过对我国历史与现实中科技发展状况的深入了解,我对我国的科技创新能力和发展前景充满信心,也更加自豪于我国的科技成就。

期待我国的科技发展能够为世界带来更多的惊喜和启发,为人类社会的未来发展贡献更多力量。

随着社会的发展和科技的不断进步,我国的科技领域也在不断拓展和深化。

一般力学发展报告

一般力学发展报告

(转载,留存)2 力学学科发展现状与趋势力学学科有许多分支学科,国际上并无统一的分法。

在我国大学的力学或工程力学系中,通常都设一般力学、固体力学和流体力学三个专业,它们是按研究对象划分的。

一般力学研究的对象是质点系、刚体及离散系统,固体力学和流体力学分别研究有固体变形和流体流动的力学问题。

除了以上三门力学分支以外,在一些学校、许多科研机构里,在我国历次学科规划中以及在国外,还有理性力学、岩土力学、地球动力学、空气动力学、高速气体动力学、稀薄气体力学、水动力学、弹性力学、塑性力学、结构力学、板壳力学、爆炸力学、物理力学、化学流体力学、生物力学、地震工程力学、电磁流体力学、等离子体动力学、宇宙气体力学、微重力流体力学、计算力学、实验力学等分支学科。

在这份报告里为叙述方便,我们将力学归纳为一般力学、固体力学、流体力学以及力学中的交叉学科四类分支学科,考虑到理性力学研究力学中带有共性的基础问题,我们把它放在一般力学门类中;而最后一类突出了力学与其他学科交叉的特点,虽然这并不表示前三分支与其他学科就没有交叉。

计算力学和实验力学的发展是和以上四类分支学科的发展紧密融合在一起的,其内容将分别结合以上四类分支学科进行讨论。

下面就按这四类分支学科讨论当代力学的发展趋势.2.1 一般力学本节讨论一般力学和理性力学两部分的内容,它们都是力学中具有基础性质的分支学科.2.1.1 一般力学2.1.2 理性力学一般力学是力学学科的一个分支。

一般力学研究牛顿力学的一般原理和宏观离散系统的力学现象,国际上往往将一般力学的内容概括为“动力学、振动与控制”。

随着科技的发展,研究范围从离散系统动力学扩展到陀螺力学、振动理论、运动稳定性理论、控制理论、机器人动力学等等;近年来又扩展到复杂系统的动力学、振动与控制及非线性系统的分岔、混沌、突变和孤立子等。

不少连续介质力学问题可以经过离散化而变成有限自由度系统的问题来求解,因而一般力学中的原则和方法也往往适用于连续介质力学。

工程力学的发展与展望

工程力学的发展与展望

工程力学的发展与展望工程力学是一门研究物体在力的作用下的运动和变形规律的学科,也是工程学的基础知识之一。

随着科学技术的快速发展和工程领域的日益复杂化,工程力学在过去的几十年里取得了显著的进展。

本文将对工程力学的发展历程进行回顾,并展望未来的发展方向。

工程力学概念最初见诸于古希腊时期,但是直到近代以前,工程力学一直处于实证阶段。

17世纪,伽利略、牛顿等科学家的力学研究奠定了工程力学的基础。

18世纪和19世纪,随着工业革命的推进,工程力学开始应用于实际工程问题的解决中。

20世纪初,结构力学、流体力学等分支学科逐渐形成,工程力学开始多元化发展。

在过去的几十年里,工程力学的发展有以下几个显著特点:工程力学的理论模型和计算方法得到了极大的改进。

随着计算机技术的发展,有限元法、有限差分法等数值方法在工程力学分析中的应用广泛化,大大提高了分析的准确性和效率。

工程力学在多学科交叉领域的应用得到了拓展。

随着材料科学、电子技术、光学等学科的发展,工程力学开始与其他学科相互融合,形成新的研究领域。

力学与材料科学的结合,推动了复合材料等新材料的研发;力学与电子技术的结合,推动了微电子器件的发展等。

工程力学在应对新兴问题和挑战方面做出了重要贡献。

地震工程的发展帮助人们更好地理解地震力对建筑物和结构的影响,为抗震建筑设计提供了理论依据;风力发电和太阳能等可再生能源的开发也离不开工程力学的支持。

在未来的发展中,工程力学面临着新的机遇和挑战。

随着大数据和人工智能技术的发展,工程力学在数据分析和预测方面将发挥更大的作用。

通过对大量结构数据的分析,可以实现结构健康监测和故障诊断,提高结构的安全性和可靠性。

新兴领域的发展也将推动工程力学的进一步发展。

生物力学、纳米力学等新兴领域的研究将为工程力学带来新的理论和应用。

生物力学研究将为医疗器械和人体工程学等领域提供理论指导;纳米力学研究将为纳米材料及其应用提供理论支持。

工程力学的跨学科研究合作将得到进一步加强。

我国力学和科技发展史及现状

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年蜀守冰主持兴建都江堰,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年隋工匠春建成州桥,采用37.02米跨度的浅拱结构。

公元1088年括在《梦溪笔谈》中记录频率为1:2的琴弦共振调音实验。

公元1092年颂等人制成水运仪象台。

公元1103年诫在《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、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容。

公元1909年中国人如在美国制造出第一架飞机。

1910年清朝政府拨款在南苑庑甸毅军操场建筑厂棚,由左成和宝试制飞机一架,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》。

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中国力学科技发展史及现状观察报告
中国力学的滥觞可追溯到公元前1000年的商代。

商代音律发展十分良好,由此引申的力学概念五度协和音程也随之出现。

后来中国古代提出“兼爱”“非攻”的墨子及其弟子解释力的概念与杠杆平衡。

之后,力学发展一直是以民间工匠的智慧作为寄托,未能形成体系,只在《梦溪笔谈》、《天工开物》、《营造法式》等书籍中以经验总结的形式篆述。

1860年以来,随着中国近代的觉醒,力学在西方知识体系与思想的冲击下也有了进一步的发展,京师同文馆首次开设有关力学的教程,而后各小学也纷纷引入,中国力学教育开始有了新的气象。

1909年,冯如造出中国人的第一架飞机,詹天佑主持修建的京张铁路通车。

1912年,罗忠忱回国,开创工程力学的教学,明年,理论力学课程开设。

1932年,商务印书馆出版一系列力学书籍,如《应用力学》(徐骥)、《水力学》(张含英)、《工程力学》(陆志鸿)等。

在有力的教育改革下,茅以升、周培源、钱学森、钱伟长、李四光等一系列在国际上有着广泛影响的力学泰斗们涌现出来,为我国近现代力学的发展作出了巨大贡献。

新中国成立,没有了战火摧残,力学科蓬勃发展。

1951年,中国船舶模,型试验研究所在上海成立,52年,中国科学技术大学组建力学研究室,同年,周培源设立我国第一个力学专业,数学力学系力学专业。

中国科学院于54年与56年分别成立土木建筑研究所和力学研究所。

此后,中国土地上,各式样各级别的有关力学的学院、研究所等科研单位如雨后春笋,一个个钻出地面。

55年归国的钱学森及四、五十年代回国的物理学专家们为这些新近成立的单位注入的充满活力的血液。

改革开放后,各类力学报刊创立,如《力学与实践》、《空气动力学学报》、《固体力学学报》、《爆炸与冲击》、《工程力学》、《实验力学》等。

同时加强了国内国外有关力学的研究成果。

1980年,中国空气动力学会成立。

81年,国际有限元会议在合肥召开。

83年,中、日、美生物力学国际会议在武汉召开,第二届亚洲流体力学回忆在北京召开。

85年,首届国际非线性力学会议在上海召开。

国际交流的加强,一定程度上促进我国力学发展。

直至今日,力学的研究,制度,条文等都得到了长足发展,渐渐地走向成熟。

07年“嫦娥一号”卫星的成功发射,08年“神舟七号”载人飞船地成功发射,及其他力学的成功应用都是无数人辛劳的结晶,值得后辈一直铭记。

当代力学分类更为细化,研究更加深入,应用更加广泛。

但其中的诸多遗憾不足还有待后人不断探索。

材料力学是固体力学的最早发展起来的·一个分支。

作为机械、土木、采矿、航空航天、石油工程、海洋工程等领域的基础学科,是理工科院校有关专业的必学科目。

1638年,伽利略出版了世界上第一本材料力学教材《两种新的科学》才使得材料力学作为一门新的学科。

后经过几代人艰苦努力,材料力学渐渐成长成熟。

形成了一门系统学科。

最初研究对象多为石头,木材等脆性较强的材质,受力变形较小,易分析。

随着科技的发展,高分子材料,纳米材料,生化材料等诸多高科技材料涌现,如何高效利用与处理这些材料,也成了材料力学面临的新挑战与新机遇。

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