現(xiàn)代力學(xué)進展報告

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上現(xiàn)代力學(xué)進展報告姓名： 韓云班級： 工力07-3班學(xué)號； 現(xiàn)代力學(xué)進展報告力學(xué)是最早產(chǎn)生并獲得發(fā)展的科學(xué)之一。人們在生產(chǎn)勞動中，創(chuàng)造了一些簡單的工具和機械（如斜面、杠桿等），并在不斷使用和改進這些工具和機械中，積累了不少經(jīng)驗，從經(jīng)驗里獲得知識，形成了力學(xué)規(guī)律的起點。 我國古代在“墨經(jīng)”、“考工記”、“論衡”和“天工開物”等書籍文獻中，對于力的概念、杠桿原理、滾動磨擦、材料的強度等方面的知識都有相當多的記載。 另一位古希臘學(xué)者杰出的阿基米德（約公元前287?212年）可以稱得上是靜力學(xué)的創(chuàng)始人。 在他的平面圖形的平衡和其重心一書中給出了杠桿平衡原理的

2、論證，并討論了一些規(guī)則或不規(guī)則的平面圖形的重心位置或多個重心的關(guān)系。 15世紀，歐洲進入了文藝復(fù)興時期。當時由于商業(yè)資本的興起，手工業(yè)、城市建筑、航海造船和軍事技術(shù)等各方面所提出的許多迫切問題，激勵了科學(xué)的迅速發(fā)展。多才多藝和學(xué)識淵博的科學(xué)家和工程師來奧納多?達?芬奇（1452?1519年）就是這個時代的杰出代表。 達?芬奇研究過落體運動；用虛速度的方法證明了杠桿原理；提出了連通器的原理，大大豐富了阿基米德的液體壓力理論；已經(jīng)研究了柱和梁的承載能力。在他的札記中，有許多對機械設(shè)計的構(gòu)想，如飛行器、降落傘、機械傳動等。 不久以后，波蘭天文學(xué)家哥白尼（1473?1543年）提出

3、太陽中心說。這一學(xué)說推翻了托勒密陳舊的地球中心學(xué)說，結(jié)束了一千多年的地心說的統(tǒng)治，引起了人們宇宙觀的根本變革，嚴重地打擊了神權(quán)統(tǒng)治，從此自然科學(xué)便開始從神權(quán)中解放出來。 開普勒（1571?1630年）根據(jù)哥白尼學(xué)說及大量的天文觀測，發(fā)現(xiàn)了行星運動三定律。這些定律是后來牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的基礎(chǔ)。 伽利略（1564?1642年）在物理學(xué)（力學(xué)）發(fā)展中做出了劃時代的貢獻。 伽利略最早準確地提出并弄清了速度和加速度的概念，他并根據(jù)運動基本特征量速度把運動分為勻速運動和變速運動兩類，并得出了勻變速運動的公式。 伽利略從由思想實驗得出的一個佯謬入手，對亞里士多德的落體學(xué)說提

4、出了反駁，他正確指出了自由落體運動的規(guī)律并將拋體運動分解為水平勻速運動和豎直自由落體運動。 伽利略提出了慣性定律，他已經(jīng)正確地理解了力學(xué)中的相對性原理。 在動力學(xué)上，伽利略把力的作用同運動狀態(tài)的變化聯(lián)系起來，從而奠定了動力學(xué)的基礎(chǔ)。 伽利略于1638年出版了關(guān)于兩種新科學(xué)的敘述及其證明一書，這里所說的兩種新科學(xué)即指材料力學(xué)和動力學(xué)。在該書中，他就懸臂梁的應(yīng)力分布，簡支梁受集中載荷的最大彎矩，等強度梁的截面形狀和空、實心圓柱的抗彎強度比較進行了闡述。一般認為，該書是“材料力學(xué)”作為一門科學(xué)的標志。 動力學(xué)在伽利略研究的基礎(chǔ)上，經(jīng)過笛卡兒、惠更斯等的努力，后來由牛頓總其大成。牛

5、頓于1687年在他的名著自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理中，完備地提出了動力學(xué)的三個基本定律，并從這些定律出發(fā)將動力學(xué)作了系統(tǒng)的敘述。牛頓運動定律是整個經(jīng)典力學(xué)的基礎(chǔ)。 在力學(xué)史上，17世紀被看作是動力學(xué)的奠基時期，與此同時，從17世紀到19世紀初，靜力學(xué)也獲得了進一步的成熟。 荷蘭學(xué)者斯蒂芬（1548?1620年）得到了斜面上物體平衡的條件與力合成的平行四邊形法則。 法國學(xué)者伐利農(nóng)（1654?1722年）發(fā)展了古希臘靜力學(xué)的幾何學(xué)觀點，提出力矩的概念和計算方法并用以研究剛體平衡問題。 法國學(xué)者潘索（1777?1859年）系統(tǒng)討論了力偶的性質(zhì)并提出了靜力平衡的條件。 18世紀轉(zhuǎn)

6、入動力學(xué)的發(fā)展時期。德國學(xué)者萊伯尼茲（1646?1716年）與牛頓彼此獨立地發(fā)明了微積分，對18世紀力學(xué)朝著分析方向的發(fā)展提供了基礎(chǔ)。 瑞士學(xué)者伯努利（1667?1748年）最先提出了以普遍形式表示的靜力學(xué)基本原理，即虛位移原理。 瑞士的數(shù)學(xué)力學(xué)家歐拉（1707?1783年）引入歐拉角描述剛體的定點轉(zhuǎn)動，并先后建立了剛體定點轉(zhuǎn)動的運動學(xué)和動力學(xué)方程，并給出了歐拉可積的情況。 1743年，法國學(xué)者達朗貝爾（1717?1785年）在動力學(xué)論中引入了“慣性力”的概念，而將由牛頓第二定律表示的運動方程看成是在每一瞬間的平衡力系，這就是“達朗貝爾原理”。這一原理的引入，使動

7、力學(xué)問題可以轉(zhuǎn)化為靜力學(xué)問題進行處理，或者說將動力學(xué)與靜力學(xué)按統(tǒng)一觀點來處理。 1788年，法國數(shù)學(xué)家、力學(xué)家拉格朗日（1736?1813年）出版了分析力學(xué)一書。此書是力學(xué)發(fā)展的新的里程碑。拉格朗日完全用數(shù)學(xué)分析的方法來解決所有的力學(xué)問題，而無須借助以往常用的幾何方法，全書一張圖也沒有。在此基礎(chǔ)上，逐步發(fā)展為一系列處理力學(xué)問題的新方法，稱之為分析力學(xué)。 后來，英國學(xué)者哈密頓（1805?1865年）又先后提出了哈密頓正則方程和哈密頓原理，使分析力學(xué)變得更為完善。 19世紀初到中葉，因大量使用機器而引入的效率問題，促進“功”的概念形成?！澳堋钡母拍钜仓饾u在物理學(xué)、工程

8、學(xué)中普遍形成。在這時期發(fā)現(xiàn)了能量守恒和轉(zhuǎn)化定律，這個定律不僅對技術(shù)應(yīng)用有著特別重大的意義，而且在力學(xué)和其他科學(xué)之間，在物質(zhì)運動的各種形式之間，起了溝通作用，使力學(xué)的發(fā)展在許多方面和物理學(xué)緊密地交織在一起。 由于機器的大量使用，技術(shù)的迅速進步，促使了工程力學(xué)的形成和發(fā)展。相應(yīng)地，力學(xué)的幾何方法也獲得了很大的發(fā)展和應(yīng)用。19世紀中期，先后形成了一系列力學(xué)專門學(xué)科，如圖解力學(xué)、機器與機構(gòu)理論、振動理論。運動學(xué)成為理論力學(xué)的一個獨立部分也是在這個時期形成的。 20世紀以來，與航空工業(yè)及其他技術(shù)的發(fā)展緊密相關(guān)，力學(xué)的許多專門分支如彈塑性理論、流體與氣體動力學(xué)、非線性振動理論、自動控制、運動穩(wěn)定

9、性理論、陀螺儀理論、變質(zhì)量力學(xué)和飛行力學(xué)等各方面都取得了迅速發(fā)展和巨大成就。特別是20世紀中葉以后，航天工程的興起又向力學(xué)提出了許多新的極為復(fù)雜的理論和技術(shù)問題。依靠電子計算機的協(xié)助，巳解決了火箭的發(fā)射、人造衛(wèi)星、航天飛機的軌道計算、穩(wěn)定性與控制等一系列重大問題。所有這些都充分說明了現(xiàn)代力學(xué)的高度發(fā)展水平。 20世紀力學(xué)發(fā)展的特點是出現(xiàn)了大批新的邊緣學(xué)科，力學(xué)正在越來越多地滲入其他有關(guān)學(xué)科中。由于生產(chǎn)需要的促進和研究手段的改善，力學(xué)的模型也越來越復(fù)雜，能夠更全面地考慮各種物理因素，并進行更為復(fù)雜的實驗、計算等的綜合研究。這樣，力學(xué)的領(lǐng)域還在繼續(xù)擴大，形成了一系列新的力學(xué)學(xué)科，如化學(xué)流

10、體力學(xué)、電磁流體力學(xué)、物理力學(xué)、生物力學(xué)，以及系統(tǒng)力學(xué)等。  物理學(xué)與力學(xué)的分道揚鑣。 19世紀以前，力學(xué)是整個物理學(xué)的主導(dǎo)。從19世紀末開始，力學(xué)與物理學(xué)有了明確的分工，力學(xué)研究宏觀現(xiàn)象，物理研究微觀或宇觀現(xiàn)象。物理為基礎(chǔ)學(xué)科，力學(xué)帶有技術(shù)的性質(zhì)。當然，隨著科學(xué)的發(fā)展，兩者必有融合之處?，F(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的日新月異，給力學(xué)學(xué)科提出了新的基礎(chǔ)科學(xué)問題；中國的社會經(jīng)濟發(fā)展對力學(xué)提出了新的國家戰(zhàn)略需求。進入21世紀，和其它學(xué)科一樣，力學(xué)學(xué)科進行了回顧和思考、以發(fā)展的眼光, 直面新的挑戰(zhàn)、肩負著使命和責(zé)任，滿懷著希望和憧憬，來思索未來我國的力學(xué)將如何發(fā)展、力學(xué)將如何面向國家需求來開展基礎(chǔ)研究和科技創(chuàng)新等問題。 因此，我們迫切需要對當今學(xué)科發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢做出正確的判斷，全面調(diào)研我國力學(xué)學(xué)科的發(fā)展勢態(tài)，為力學(xué)在基礎(chǔ)研究和工程應(yīng)用這兩個方面取得新的重大進展奠定基礎(chǔ)。為貫徹落實全國科技大會和國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要的精神，促進學(xué)科發(fā)展和提高原始創(chuàng)新能力，受中國科協(xié)委托，在中國力學(xué)學(xué)會常務(wù)理事會的支持下，中國力學(xué)學(xué)會對我國力學(xué)學(xué)科年度進展進行全面的總結(jié)和研究，對國內(nèi)外狀況進行分析和對比，預(yù)測學(xué)科發(fā)展趨勢，提出未來幾年內(nèi)重點研究方向和具體措施的建議，遂形成了這份學(xué)科發(fā)