Ⅰ 急需一边文章(可以使摘录,复制,重要的是符合题意)
现代断裂理论大约是在1948—1957年间形成,它是在当时生产实践问题的强烈推动下,在经典Griffith理论的基础上发展起来的,上世纪60年代是其大发展时期。
我国断裂力学工作起步至少比国外晚了20年,直到上世纪70年代,断裂力学才广泛引入我国,一些单位和科技工作者逐步开展了断裂力学的研究和应用工作。
断裂力学是起源于20世纪初期,发展于20世纪后期,并且仍在不断发展和完善的一门科学。因此,它是具有前沿性和挑战性的研究成果。
研究含裂纹物体的强度和裂纹扩展规律的科学。固体力学的一个分支。又称裂纹力学。它萌芽于20 世纪20年代A.A.格里菲斯对玻璃低应力脆断的研究。其后,国际上发生了一系列重大的低应力脆断灾难性事故,促进这方面的研究,并于50年代开始形成断裂力学。根据所研究的裂纹尖端附近材料塑性区的大小,可分为线弹性断裂力学和弹塑性断裂力学;根据所研究的引起材料断裂的载荷性质,可分为断裂( 静)力学和断裂动力学。断裂力学的任务是:求得各类材料的断裂韧度;确定物体在给定外力作用下是否发生断裂,即建立断裂准则;研究载荷作用过程中裂纹扩展规律;研究在腐蚀环境和应力同时作用下物体的断裂(即应力腐蚀)问题。断裂力学已在航空、航天、交通运输、化工、机械、材料、能源等工程领域得到广泛应用。
断裂力学的研究内容包括:
1、裂纹的起裂条件。
2、裂纹在外部载荷和(或)其他因素作用下的扩展过程。
3、裂纹扩展到什么程度物体会发生断裂。
另外,为了工程方面的需要,还研究含裂纹的结构在什么条件下破坏;在一定荷载下,可允许结构含有多大裂纹;在结构裂纹和结构工作条件一定的情况下,结构还有多长的寿命等。
断裂力学的分支有:
1. 线弹性断裂力学
应用线弹性理论研究物体裂纹扩展规律和断裂准则。1921年格里菲斯通过分析材料的低应力脆断,提出裂纹失稳扩展准则格里菲斯准则。1957年G.R.欧文通过分析裂纹尖端附近的应力场,提出应力强度因子的概念,建立了以应力强度因子为参量的裂纹扩展准则。线弹性断裂力学可用来解决脆性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。实际上,裂纹尖端附近总是存在塑性区,若塑性区很小(如远小于裂纹长度),则可采用线弹性断裂力学方法进行分析。
2. 弹塑性断裂力学
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,适用于裂纹体内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困难,因此多采用 J积分法、COD(裂纹张开位移)法、R(阻力)曲线法等近似或实验方法进行分析。通常对薄板平面应力断裂问题的研究,也要采用弹塑性断裂力学。弹塑性断裂力学在焊接结构的缺陷评定、核电工程的安全性评定、压力容器和飞行器的断裂控制以及结构物的低周疲劳和蠕变断裂的研究等方面起重要作用。弹塑性断裂力学的理论迄今仍不成熟,弹塑性裂纹的扩展规律还有待进一步研究。
3. 断裂动力学
采用连续介质力学方法 , 考虑物体惯性,研究固体在高速加载或裂纹高速扩展下的断裂规律。断裂动力学的主要研究内容为:①断裂准则,包括裂纹在高速加载下的响应及起始和失稳扩展准则、高速扩展裂纹的分叉判据。②高速扩展裂纹尖端附近的应力应变场。③裂纹高速扩展的极限速度。④裂纹高速扩展的停止(止裂)原理。⑤高应变率条件下的材料特性及其对高速扩展裂纹阻力的影响。⑥裂纹高速扩展中的能量转换。⑦高速碰撞下的侵彻和穿孔问题。断裂动力学研究方法分理论分析和动态实验两方面。断裂动力学已在冶金学、地震学、合成化学以及水坝工程、飞机和船舶设计、核动力装置和武器装备等方面得到一些实际应用。
Ⅱ 请教2个有关断裂力学的问题
研究含裂纹物体的强度和裂纹扩展规律的科学。固体力学的一个分支。又称裂纹力学。它萌芽于20世纪20年代A.A.格里菲斯对玻璃低应力脆断的研究。其后,国际上发生了一系列重大的低应力脆断灾难性事故,促进这方面的研究,并于50年代开始形成断裂力学。根据所研究的裂纹尖端附近材料塑性区的大小,可分为线弹性断裂力学和弹塑性断裂力学;根据所研究的引起材料断裂的载荷性质,可分为断裂( 静)力学和断裂动力学。断裂力学的任务是:求得各类材料的断裂韧度;确定物体在给定外力作用下是否发生断裂,即建立断裂准则;研究载荷作用过程中裂纹扩展规律;研究在腐蚀环境和应力同时作用下物体的断裂(即应力腐蚀)问题。断裂力学已在航空、航天、交通运输、化工、机械、材料、能源等工程领域得到广泛应用。
线弹性断裂力学 应用线弹性理论研究物体裂纹扩展规律和断裂准则。1921年格里菲斯通过分析材料的低应力脆断,提出裂纹失稳扩展准则格里菲斯准则。1957年G.R.欧文通过分析裂纹尖端附近的应力场,提出应力强度因子的概念,建立了以应力强度因子为参量的裂纹扩展准则。线弹性断裂力学可用来解决脆性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。实际上,裂纹尖端附近总是存在塑性区,若塑性区很小(如远小于裂纹长度),则可采用线弹性断裂力学方法进行分析。
弹塑性断裂力学 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,适用于裂纹体内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困难,因此多采用J积分法、COD(裂纹张开位移)法、R(阻力)曲线法等近似或实验方法进行分析。通常对薄板平面应力断裂问题的研究,也要采用弹塑性断裂力学。弹塑性断裂力学在焊接结构的缺陷评定、核电工程的安全性评定、压力容器和飞行器的断裂控制以及结构物的低周疲劳和蠕变断裂的研究等方面起重要作用。弹塑性断裂力学的理论迄今仍不成熟,弹塑性裂纹的扩展规律还有待进一步研究。
断裂动力学 采用连续介质力学方法 , 考虑物体惯性,研究固体在高速加载或裂纹高速扩展下的断裂规律。断裂动力学的主要研究内容为:①断裂准则,包括裂纹在高速加载下的响应及起始和失稳扩展准则、高速扩展裂纹的分叉判据。②高速扩展裂纹尖端附近的应力应变场。③裂纹高速扩展的极限速度。④裂纹高速扩展的停止(止裂)原理。⑤高应变率条件下的材料特性及其对高速扩展裂纹阻力的影响。⑥裂纹高速扩展中的能量转换。⑦高速碰撞下的侵彻和穿孔问题。断裂动力学研究方法分理论分析和动态实验两方面。断裂动力学已在冶金学、地震学、合成化学以及水坝工程、飞机和船舶设计、核动力装置和武器装备等方面得到一些实际应用,但理论尚不够成熟。
Ⅲ 【固体力学调剂】力学的师兄师姐帮个忙
固体力学 固体力学是力学中形成较早、理论性较强、应用较广的一个分支,它主要研究可变形固体在外界因素(如载荷、温度、湿度等)作用下,其内部各个质点所产生的位移、运动、应力、应变以及破坏等的规律。
固体力学研究的内容既有弹性问题,又有塑性问题;既有线性问题,又有非线性问题。在固体力学的早期研究中,一般多假设物体是均匀连续介质,但近年来发展起来的复合材料力学和断裂力学扩大了研究范围,它们分别研究非均匀连续体和含有裂纹的非连续体。
自然界中存在着大至天体,小至粒子的固态物体和各种固体力学问题。人所共知的山崩地裂、沧海桑田都与固体力学有关。现代工程中,无论是飞行器、船舶、坦克,还是房屋、桥梁、水坝、原子反应堆以及日用家具,其结构设计和计算都应用了固体力学的原理和计算方法。
由于工程范围的不断扩大和科学技术的迅速发展,固体力学也在发展,一方面要继承传统的有用的经典理论,另一方面为适应各们现代工程的特点而建立新的理论和方法。
固体力学的研究对象按照物体形状可分为杆件、板壳、空间体、薄壁杆件四类。薄壁杆件是指长宽厚尺寸都不是同量级的固体物件。在飞行器、船舶和建筑等工程结构中都广泛采用了薄壁杆件。
固体力学的发展历史
萌芽时期 远在公元前二千多年前,中国和世界其他文明古国就开始建造有力学思想的建筑物、简单的车船和狩猎工具等。中国在隋开皇中期(公元591~599年)建造的赵州石拱桥,已蕴含了近代杆、板、壳体设计的一些基本思想。
随着实践经验的积累和工艺精度的提高,人类在房屋建筑、桥梁和船舶建造方面都不断取得辉煌的成就,但早期的关于强度计算或经验估算等方面的许多资料并没有流传下来。尽管如此,这些成就还是为较早发展起来的固体力学理论,特别是为后来划归材料力学和结构力学那些理论奠定了基础。
发展时期 实践经验的积累和17世纪物理学的成就,为固体力学理论的发展准备了条件。在18世纪,制造大型机器、建造大型桥梁和大型厂房这些社会需要,成为固体力学发展的推动力。
这期间,固体力学理论的发展也经历了四个阶段:基本概念形成的阶段;解决特殊问题的阶段;建立一般理论、原理、方法、数学方程的阶段;探讨复杂问题的阶段。在这一时期,固体力学基本上是沿着研究弹性规律和研究塑性规律,这样两条平行的道路发展的,而弹性规律的研究开始较早。
弹性固体的力学理论是在实践的基础上于17世纪发展起来的。英国的胡克于1678年提出:物体的变形与所受外载荷成正比,后称为胡克定律;瑞士的雅各布第一·伯努利在17世纪末提出关于弹性杆的挠度曲线的概念;而丹尼尔第一·伯努利于18世纪中期,首先导出棱柱杆侧向振动的微分方程;瑞士的欧拉于1744年建立了受压柱体失稳临界值的公式,又于1757年建立了柱体受压的微分方程,从而成为第一个研究稳定性问题的学者;法国的库仑在1773年提出了材料强度理论,他还在1784年研究了扭转问题并提出剪切的概念。这些研究成果为深入研究弹性固体的力学理论奠定了基础。
法国的纳维于1820年研究了薄板弯曲问题,并于次年发表了弹性力学的基本方程;法国的柯西于1822年给出应力和应变的严格定义,并于次年导出矩形六面体微元的平衡微分方程。柯西提出的应力和应变概念,对后来数学弹性理论,乃至整个固体力学的发展产生了深远的影响。
法国的泊阿松于1829年得出了受横向载荷平板的挠度方程;1855年,法国的圣维南用半逆解法解出了柱体扭转和弯曲问题,并提出了有名的圣维南原理;随后,德国的诺伊曼建立了三维弹性理论,并建立了研究圆轴纵向振动的较完善的方法;德国的基尔霍夫提出梁的平截面假设和板壳的直法线假设,他还建立了板壳的准确边界条件并导出了平板弯曲方程;英国的麦克斯韦在19世纪50年代,发展了光测弹性的应力分析技术后,又于1864年对只有两个力的简单情况提出了功的互等定理,随后,意大利的贝蒂于1872年对该定理加以普遍证明;意大利的卡斯蒂利亚诺于1873年提出了卡氏第一和卡氏第二定理;德国的恩盖塞于1884年提出了余能的概念。
德国的普朗特于1903年提出了解扭转问题的薄膜比拟法;铁木辛柯在20世纪初,用能量原理解决了许多杆板、壳的稳定性问题;匈牙利的卡门首先建立了弹性平板非线性的基本微分方程,为以后研究非线性问题开辟了道路。
苏联的穆斯赫利什维利于1933年发表了弹性力学复变函数方法;美国的唐奈于同一年研究了圆柱形壳在扭力作用下的稳定性问题,并在后来建立了唐奈方程;弗吕格于1932年和1934年发表了圆柱形薄壳的稳定性和弯曲的研究成果;苏联的符拉索夫在1940年前后建立了薄壁杆、折板系、扁壳等二维结构的一般理论。
在飞行器、舰艇、原子反应堆和大型建筑等结构的高精度要求下,有很多学者参加了力学研究工作,并解决了大量复杂问题。此外,弹性固体的力学理论还不断渗透到其他领域,如用于纺织纤维、人体骨骼、心脏、血管等方面的研究。
1773年库仑提出土的屈服条件,这是人类定量研究塑性问题的开端。1864年特雷斯卡在对金属材料研究的基础上,提出了最大剪应力屈服条件,它和后来德国的光泽斯于1913年提出的最大形变比能屈服条件,是塑性理论中两个最重要的屈服条件。19世纪60年代末、70年代初,圣维南提出塑性理论的基本假设,并建立了它的基本方程,他还解决了一些简单的塑性变形问题。
现代固体力学时期 指的是第二次世界大战以后的时期,这个时期固体力学的发展有两个特征:一是有限元法和电子计算机在固体力学中得到广泛应用;二是出现了两个新的分支——断裂力学和复合材料力学。
特纳等人于1956年提出有限元法的概念后,有限元法发展很快,在固体力学中大量应用,解决了很多复杂的问题。
结构物体总是存在裂纹,这促使人们去探讨裂纹尖端的应力和应变场以及裂纹的扩展规律。早在20年代,格里菲思首先提出了玻璃的实际强度取决于裂纹的扩展应力这一重要观点。欧文于1957年提出应力强度因子及其临界值概念,用以判别裂纹的扩展,从此诞生了断裂力学。
纤维增强复合材料力学发端于20世纪50年代。复合材料力学研究有宏观、细观和微观三个方向。固体力学各分支所形成的基本概念和力学理论一般仍能应用于复合材料,只是增加了一些新的力学内容,如要考虑非均匀性、各向异性、层间剥离等。复合材料力学是年轻学科,但发展迅速,它解决了大量传统材料难于胜任的结构问题。
固体力学的分支学科
材料力学是固体力学中最早发展起来的一个分支,它研究材料在外力作用下的力学性能、变形状态和破坏规律,为工程设计中选用材料和选择构件尺寸提供依据。它研究的对象主要是杆件,包括直杆、曲杆(如挂钩、拱)和薄壁杆等,但也涉及一些简单的板壳问题。在固体力学各分支中,材料力学的分析和计算方法一般说来最为简单,但材料力学对于其他分支学科的发展起着启蒙和奠基的作用。
弹性力学又称弹性理论,是研究弹性物体在外力作用下的应力场、应变场以及有关的规律。弹性力学首先假设所研究的物体是理想的弹性体,即物体承受外力后发生变形,并且其内部各点的应力和应变之间是一一对应的,外力除去后,物体恢复到原有形态,而不遗留任何痕迹。
弹性力学也可分为数学弹性力学和应用弹性力学。前者是经典的精确理论;后者是在前者各种假设的基础上,根据实际应用的需要,再加上一些补充的简化假设而形成的应用性很强的理论。从数学上看,应用弹性力学粗糙一些;但从应用的角度看,它的方程和计算公式比较简单,并且能满足很多结构设计的要求。
塑性力学又称塑性理论,是研究固体受力后处于塑性变形状态时,塑性变形与外力的关系,以及物体中的应力场、应变场以及有关规律。物体受到足够大外力的作用后,它的一部或全部变形会超出弹性范围而进入塑性状态,外力卸除后,变形的一部分或全部并不消失,物体不能完全恢复到原有的形态。
一般地说,在原来物体形状突变的地方、集中力作用点附近、裂纹尖端附近,都容易产生塑性变形。塑性力学的研究方法同弹性力学一样,也从进行微元体的分析入手。塑性力学也分为数学塑性力学和应用塑性力学,其含义同弹性力学的分类是一样的。
稳定性理论是研究细长杆、杆系结构、薄板壳以及它们的组合体在各种形式的压力作用下产生变形,以至丧失原有平衡状态和承载能力的问题。弹性结构丧失稳定性,是指结构受压力后由和原来外形相近似的稳定平衡形式向新的平衡形式急剧转变或者丧失承载能力,对应的压力载荷即是所谓的临界载荷。
研究稳定性问题的方法一般分为静力学法、动力学法和能量法。静力学法主要用于研究挠度微分方程的积分;动力学法主要用于研究外压力增加时结构系统的自由振动;能量法则以最小势能原理为基础进行研究,它在工程结构,特别是复杂工程结构的研究中被广泛采用。
在工程结构设计中,要进行结构的静力计算、动力计算、稳定性计算和断裂计算等。结构力学就是研究工程结构承受和传递外力的能力,进而从力学的角度研制新型结构,以使结构达到强度高、刚度大、重量轻和经济效益好的综合要求。
振动理论是研究物体的周期性运动或某种随机的规律的学科。最简单、最基本的振动是机械振动,即物体机械运动的周期性变化。振动会使物体变形、磨损或破坏,会使精密仪裹精度降低。但是又可利用振动特性造福于人类。例如机械式钟表、各种乐器、振动传输机械等都是利用振动特性的制品。因此,限制振动的有害方面和利用其有利方面,是研究振动理论的目的。
机械振动有多种分类法,最基本的分为自由振动、受迫振动和自激振动。自由振动是由外界的初干扰引起的;受迫振动是在经常性动载荷(特别是周期性动载荷)作用下的振动;自激振动是振动系统在受系统振动控制的载荷作用下的振动。在工程实践中,对振动系统主要研究它的振型、振幅、固有频率。研究转动系统的转子动力学也属于振动理论的范畴。
断裂力学又称断裂理论,研究工程结构裂纹尖端的应力场和应变场,并由此分析裂纹扩展的条件和规律。它是固体力学最新发展起来的一个分支。
许多固体都含有裂纹,即使没有宏观裂纹,物体内部的微观缺陷(如微孔、晶界、位错、夹杂物等)也会在载荷作用、腐蚀性介质作用,特别是交变载荷作用下,发展成为宏观裂纹。所以,断裂理论也可说是裂纹理论,它所提出的断裂韧度和裂纹扩展速率等,都是预测裂纹的临界尺寸和估算构件寿命的重要指标,在工程结构上得到广泛应用。研究裂纹扩展规律,建立断裂判据,控制和防止断裂破坏是研究断裂力学的目的。
复合材料力学是研究现代复合材料(主要是纤维增强复合材料)构件,在各种外力作用和不同支持条件下的力学性能、变形规律和设计准则,并进而研究材料设计、结构设计和优化设计等。它是20世纪50年代发展起来的固体力学的一个新分支。
复合材料力学的研究必须考虑复合材料的各向异性性质和非均匀性。复合材料的力学性能决定于各组成材料的力学性能以及它们的形状、含量、分布状况以及铺层厚度、方向和顺序等多种因素。
纤维增强复合材料的比强度(强度/密度)和比刚度(刚度/密度)均高于传统的金属材料,而且其力学性能可设计,此外还具有良好的耐高温性能、抗疲劳性能、减振性能以及容易加工成型等一系列优点。这些优点都是力学工作者所追求和研究的。复合材料力学的触角已伸入到材料设计、材料制作工艺过程和结构设计中,并在很多方面得到了广泛的应用。
Ⅳ 断裂力学的分类
它在弹性力学线性理论的基础上研究脆性材料中的裂纹扩展规律,并以应力强度因子和能晕释放率等作为控制裂纹扩展的参量。脆性材料是指在裂纹扩展直至最后破坏的过程中,其内部出现较小塑性变形的材料。(见线弹性断裂力学)
应用线弹性理论研究物体裂纹扩展规律和断裂准则。1921年格里菲斯通过分析材料的低应力脆断,提出裂纹失稳扩展准则格里菲斯准则。1957年G.R.欧文通过分析裂纹尖端附近的应力场,提出应力强度因子的概念,建立了以应力强度因子为参量的裂纹扩展准则。线弹性断裂力学可用来解决脆性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。实际上,裂纹尖端附近总是存在塑性区,若塑性区很小(如远小于裂纹长度),则可采用线弹性断裂力学方法进行分析。 它在弹性力学线性理论的基础上研究脆性材料中的裂纹扩展规律,并以应力强度因子和能晕释放率等作为控制裂纹扩展的参量。脆性材料是指在裂纹扩展直至最后破坏的过程中,其内部出现较小塑性变形的材料。(见线弹性断裂力学)
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,适用于裂纹体内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困难,因此多采用J积分法、COD(裂纹张开位移)法、R(阻力)曲线法等近似或实验方法进行分析。通常对薄板平面应力断裂问题的研究,也要采用弹塑性断裂力学。弹塑性断裂力学在焊接结构的缺陷评定、核电工程的安全性评定、压力容器和飞行器的断裂控制以及结构物的低周疲劳和蠕变断裂的研究等方面起重要作用。弹塑性断裂力学的理论迄今仍不成熟,弹塑性裂纹的扩展规律还有待进一步研究。 它研究高速加载或裂纹高速扩展条件下的裂纹扩展规律,在研究中须考虑物体的惯性。(见断裂动力学)
采用连续介质力学方法,考虑物体惯性,研究固体在高速加载或裂纹高速扩展下的断裂规律。断裂动力学的主要研究内容为:①断裂准则,包括裂纹在高速加载下的响应及起始和失稳扩展准则、高速扩展裂纹的分叉判据。②高速扩展裂纹尖端附近的应力应变场。③裂纹高速扩展的极限速度。④裂纹高速扩展的停止(止裂)原理。⑤高应变率条件下的材料特性及其对高速扩展裂纹阻力的影响。⑥裂纹高速扩展中的能量转换。⑦高速碰撞下的侵彻和穿孔问题。断裂动力学研究方法分理论分析和动态实验两方面。断裂动力学已在冶金学、地震学、合成化学以及水坝工程、飞机和船舶设计、核动力装置和武器装备等方面得到一些实际应用,但理论尚不够成熟。 作为一门崭新的学科,断裂力学在第一次世界大战期间为英国航空工程师格里菲斯所创立,用于解释脆性材料的断裂。他面临的问题是,从理论上说,小裂纹尖部的裂纹接近无穷大。也就是说,无论裂纹有多小,负载有多轻,材料都会失效。为了逃出困境,他发展出一套热力学方法。他假定裂纹的延展需要创造表面能量,这一能量是形变能提供的。如果形变能的损失足以提供新的表面能,裂纹就开始沿展。
Ⅳ 经典力学大事年表
力学大事年表
公元前1000多年 ·中国商代铜铙已有十二音律中的九律,并有五度谐和音程的概念
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 ·希腊亚里士多德解释杠杆原理,并在《论天》中提出重物比轻物
下落得快
·中国墨翟及其弟子解释力的概念、杠杆平衡,对运动作出分类
公元前3世纪 ·希腊阿基米德确立静力学和流体静力学的基本原理
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37.4米跨度的浅拱结构
公元1000年左右 ·阿维森纳计算传给物体的推动力
·比鲁尼提出行星轨道可能是椭圆而不是圆
公元1088年 ·沈括在《梦溪笔谈》中记录频率为一比二的琴弦共振
公元1092年 ·苏颂和韩公廉制成水运仪象台
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1500年左右 ·达·芬奇讨论杠杆平衡、自由落体,作铁丝的拉伸强度试验,研究
鸟翼运动,设计两种飞行器,认识到空气的托力和阻力作用
公元1586年 ·S.斯蒂文论证力的平行四边形法则。他和德·格罗特作落体实验,
否定亚里士多德轻重物体下落速度不同的观点
公元1589~1591 ·伽利略作落体实验,其后在1604年指出物体下落高度与时间平方
成正比,而下落速度与重量无关
年公元1609年 ·伽利略用斜面法测重力加速度
公元1632年 ·J.开普勒在《新天文学》中发表关于行星运动的第一定律和第二定律
;同书中用拉丁字moles表示质量;1619年他在《宇宙谐和论》中发表
关于行星运动的第三定律
公元1636年 ·伽利略《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》一书出版
公元1637年 ·M.梅森测量声速和振动频率提出乐器理论;他介绍罗贝瓦尔关于一种
秤的平衡条件
公元1638年 ·宋应星的《天工开物》刊行
·伽利略发表《关于两门新科学的谈话及数学证明》系统介绍悬臂梁、
自由落体运动、低速运动物体所受阻力与速度成正比、抛物体、振动
等力学问题
公元1644年 ·E.托里拆利发现物体平衡时重心处于最低位置
公元年 ·B.帕斯卡指出容器中液体能传递压力
公元1660年 ·R.胡克作弹簧受力与伸长量关系的实验。1676年以字谜形式发表力与
伸长成比例的实验结果,1678年正式公布
公元1673年 ·C.惠更斯在《摆钟论》中提出向心力、离心力、转动惯量、复摆的摆
动中心等概念
公元1680年 ·E.马略特从梁的弯曲试验中发现弹性定律
公元1687年 ·I.牛顿《自然哲学的数学原理》刊行,系统地总结物体运动的三定律
并正式提出万有引力定律;书中还给出流体的粘性定律和声速公式
·P.伐里农给出力矩定理
公元1699年 ·G.阿蒙通发现摩擦定律
公元1717年 ·约翰第一·伯努利对虚位移原理作一般性表述
公元1726年 ·牛顿用质点动力学方法导得物体在流体中运动阻力公式
公元1736年 ·L.欧拉发表《力学或运动科学的分析解说》,首先将积分学应用于运
动物体力学
公元1738年 ·丹尼尔第一·伯努利在《水动力学,关于流体中力和运动的说明》中
首先采用水动力学一词,给出不可压缩流体运动时压力与流速的关系
公元1743年 ·J.leR.达朗伯在《动力学》中提出受约束质点的动力学原理
公元1744年 ·P.-L.M.de马保梯提出最小作用量原理
公元1752年后 ·达朗伯提出物体所受流体阻力为零的佯谬
公元1755年 ·欧拉提出理想流体动力学方程组
公元1758年 ·欧拉提出刚体动力学方程组
公元1765年 ·欧拉导得刚体运动学方程
公元1773年 ·C.-A.de库仑发表梁的弯曲理论、最大剪应力屈服准则等研究结果
公元1777年 ·J.-L.拉格朗日提出引力势和速度势概念
公元1781年 ·库仑提出并应用摩擦定律
公元1782年 ·P.-S.拉普拉斯得出引力势所满足的微分方程
公元1784年 ·库仑用扭秤测电磁力,确定金属丝扭矩与转角的关系,建立静电力与
距离的平方反比律
公元1784年 ·G.阿脱伍德用滑轮两边悬挂物体的办法测重力加速度
公元1788年 ·拉格朗日《分析力学》出版
公元1798年 ·H.卡文迪什用扭秤测万有引力常数
公元1799年 ·拉普拉斯的《天体力学》开始出版
公元1803年 ·L.潘索提出力偶概念和力偶理论
公元1807年 ·T.杨的《自然哲学和机械工艺讲义》出版,提出材料弹性模量的概念
,确认剪切是一种弹性变形,并提出能量的概念
公元1808年 ·杨用力学方法导得脉搏波传播速度公式
公元1812年 ·S.-D.泊松导出物体内部引力势的方程
公元1821年 ·C.-L.-M.-H.纳维用离散的分子模型得出不可压缩流体和各向同性弹性
固体的运动微分方程
公元1823年 ·A.-L.柯西建立有两个弹性常量的弹性固体平衡和运动的基本方程,给
出应力和应变的确切定义
公元1826年 ·纳维提出弹性力学中的位移法思想
公元1828年 ·泊松指出弹性介质中可以传播纵波和横波,推导出横向收缩比(泊松
比)为1/4(1829年发表)
公元1829年 ·泊松导出了包含可压缩流体粘性本构关系的运动方程(1831年发表)
·C.F高斯提出力学中的最小拘束原理
公元1830年 ·M.夏莱证明刚体的位移等于平动和转动的合成
公元1834年 ·W.R.哈密顿建立经典力学的变分原理,建立正则方程
·L.J.维卡特发现拉伸蠕变现象
公元1835年 ·G.G.科里奥利指出转动参考系中有复合离心力,1843年给出证明
公元1837年 ·G.格林提出弹性势的概念,指出一般物质弹性常量有21个
·C.G.J.雅可比建立解哈密顿正则方程的定理
公元1838年 ·J.M.C.杜哈梅导得热弹性力学基本方程,1841年F.E.诺伊曼独立得到
同样结果
公元1839年 ·G.H.L.哈根在管流实验中得流量与压力降、管径等的关系。1840~1841年
J.-L.-M.泊肃叶发表的论文中得出同样的实验结果
公元1843年 ·A.J.C.B.de圣维南列出粘性不可压缩流体运动的基本方程
公元1844年 ·斯托克斯导出粘性流体运动的基本方程,即纳维-斯托克斯方程(1845
年发表)
公元1846年 ·J.C.亚当斯利用经典力学的计算结果预言海王星位置
公元1847年 ·斯托克斯用摄动法研究深水中重力非线性波;提出完全流体中可能存
在速度间断面
公元1850年 ·G.R.基尔霍夫给出有关薄板的假设,1862年由A.克勒布什加以修正
公元1851年 ·斯托克斯指出运动较慢的球受到的流体阻力与球的速度成正比
·J.-B.-L.傅科用摆的转动演示地球的自转
公元1852年 ·H.G.马格纳斯证实旋转炮弹前进时的横向力效应——马格纳斯效应
公元1853年 ·W.J.M.兰金提出较完备的能量守恒定理
公元1855年 ·圣维南提出弹性力学中平衡力系只引起局部应力效应的原理;用半逆
解法解扭转问题
公元1856年 ·H.-P.-G.达西发表渗流定律
·圣维南用半逆解法解弯曲问题
公元1857年 ·兰金提出散体极限平衡的应力分析
公元1858年 ·W.胡威立着、李善兰译《重学》刊行
·H.von亥姆霍兹提出涡旋强度守恒律
公元1862年 ·G.R.艾里用应力函数方法解弹性力学问题
公元1864年 ·J.C.麦克斯韦提出位移互等定理和单位载荷法
公元1864~1872年 ·H.特雷斯卡做固体塑性流动实验并提出最大剪应力屈服条件和
两个最
常用的屈服极限
公元1869年 ·兰金给出激波前后状态方程的关系(1870年发表);1887年P.H.许贡
纽也给
出同样的关系
公元1870年 ·圣维南提出塑性增量理论,给出刚塑性应力-应变关系
公元1871年 ·F.H.韦纳姆设计建成第一个风洞
公元1872年 ·E.贝蒂建立功的互等定理
·L.克雷莫纳指出桁架形状图和内力图的互易性
·W.弗劳德指出流体由摩阻传递动量的机制;在托基建立船模试验基地
公元1873年 ·瑞利给出求弹性振动固有频率近似值的一个方法——瑞利原理
公元1874年 ·H.阿龙将薄板基本理论中的基尔霍夫假设推广到壳体,1888年由A.E.
H.乐甫加以修正
公元1876年 ·E.J.劳思用循环坐标将拉格朗日方程降阶
公元1877年 ·J.V.布森涅斯克提出二元湍流应力正比于平均速度梯度的假设
·劳思提出运动稳定性的数学理论
公元1877~1878年 ·瑞利在《声学理论》中系统总结了声学和弹性振动方面的研究
成果
公元1878年 ·H.兰姆在《流体运动的数学理论》中总结经典流体力学的成果
·F.克罗蒂提出计算弹性体位移的定理,后F.恩盖塞也独立提出,
称克罗蒂-恩盖塞定理
公元19世纪80年代初 ·M.贝特洛、P.维埃耶等发现爆轰现象
公元1881年 ·H.R.赫兹导得弹性接触问题公式
公元1882年 ·O.莫尔提出应力圆——莫尔圆
公元1883年 ·O.雷诺发现流动中动力相似律,提出无量纲比数——雷诺数
·E.马赫的《力学的一般批判发展史》出版
·C.G.P.de拉瓦尔在蒸汽涡轮机中采用能产生超声速气流的管道——拉
瓦尔管
公元1887年起 ·E.马赫作弹丸在空气中超声速飞行的实验
公元1888年 ·С.В.柯娃列夫斯卡娅对刚体绕定点转动问题得到新的可积情形
公元1889年 ·L.B.von厄缶开始测量惯性质量和引力质量之差,历时近33年
公元1892年 ·А.□.里雅普诺夫提出运动稳定性的一般数学理论
公元1894年 ·J.芬格提出弹性体有限变形理论
·S.邓克利给出弹性振动基频的近似计算方法
公元1895年 ·雷诺给出湍流基本方程
公元1896年 ·C.A.帕森斯在英国建造水洞
公元1897年 ·И.В.密歇尔斯基给出变质量质点的运动微分方程
·S.A.阿伦尼乌斯给出电流体动力现象中的定量结果
·К.Э.齐奥尔科夫斯基导出火箭速度公式,指出实现航天的途径是
采用多级火箭
公元1898年 ·G.基尔施发现圆孔附近应力集中现象
公元1899年 ·D.L.查普曼和1905年E.儒盖分别对爆轰现象作出解释
公元19世纪90年代末 ·维埃耶用现称激波管的设备研究矿井中的爆炸问题
公元1900年 ·H.贝纳尔在热对流实验中发现胞状结构的流场
·莫尔提出修正的最大拉应力强度理论
公元1901年和1905年 ·J.H.米歇尔发表弹性力学中变截面弯曲问题和扭转问题的解
公元1902年 ·在舰船螺旋桨上发现空蚀现象
·M.W.库塔提出机翼举力的环流理论;1906年Н.Е.儒科夫斯基提出
同一理论
·儒科夫斯基在莫斯科大学建成风洞
公元1904年 ·惠特克在《分析动力学》中总结经典力学的成果
·L.普朗特提出流体边界层理论
·M.T.胡贝尔提出第四强度理论
公元1905年 ·V.沃尔泰拉提出位错的普遍理论
公元1906年 ·普朗特在格丁根建造马赫数为1.5的超声速风洞
公元1907~1908年 ·F.W.兰彻斯特给出二元、三元机翼环流理论
公元1908年 ·W.里兹提出一个可用于解弹性问题的近似方法,后被称为瑞利-里兹
法
公元1909年 ·G.K.W.哈茂耳对力学基本原理进行公理化
·Г.В.科洛索夫在弹性力学中应用复变函数方法
公元1910年 ·G.I.泰勒指出激波内部结构
·科洛索夫解出椭圆孔附近应力集中问题
公元1911~1912年 ·T.von卡门证明圆柱尾流内涡街的稳定性
公元1913年 ·R.von米泽斯给出材料最大形变比能屈服条件和塑性增量理论中
的三维本构关系
公元1913和1915年 ·И.Г.布勃诺夫和Б.Г.伽辽金就弹性位移和应力问题提
出一种近似计算方法——布勃诺夫-伽辽金法
公元1913~1918年 ·普朗特提出了举力线理论和最小诱导阻力理论
公元1914年 ·A.本迪克森提出结构力学中的转角位移法
·E.赫林格提出弹性力学中的一种二类变量广义变分原理
公元1915年 ·S.P.铁木辛柯用能量法解决加劲板弹性稳定性问题
公元1921年 ·A.A.格里菲思用能量观点分析裂纹问题
公元1923年 ·泰勒提出并解决两同轴圆筒间流动稳定性问题(1938)等给出壳体的各
类方程
公元1924年 ·H.亨奇提出塑性全量理论
公元1925年 ·J.阿克莱特建立二元线性化机翼的超声速举力和阻力理论
·普朗特提出湍流的混合长度理论
公元1927年 ·А.А.安德罗诺夫指出范德坡耳的自激振动和H.庞加莱的极限环之间
的关系
公元20世纪30年代 ·Н.И.穆斯赫利什维利发展弹性力学复变函数方法
·壳体理论取得发展,В.З.符拉索夫(1932)、L.H.唐奈(1933)
K.马格雷 (1938)、穆什塔利
·湍流理论中统计理论取得发展。泰勒、卡门、周培源、J.M.伯
格斯等提出各种理论模型
公元1930年 ·H.克罗斯提出刚架结构分析的力矩分配法(1932年发表)
·唐奈发现塑性波
·普朗特和格劳厄脱给出超声速机翼二元线性修正理论
公元1932年 ·H.布莱希提出简单桁架的弹塑性安定性理论
·K.霍恩埃姆泽尔和W.普拉格发展塑性动力学本构关系
公元1937年 ·安德罗诺夫等的《振动理论》、克雷洛夫和H.H.博戈留博夫的
《非线性力学》出版,两书总结了非线性振动问题的定性和定量研究结果
公元1938年 ·A.V.希尔提出肌肉收缩的力学模型
·C.V.克卢切克提出刚架结构分析的变形分配法
公元1939年 ·卡门和钱学森创立壳体非线性稳定性理论
公元20世纪40年代 ·泰勒提出破甲理论中的不可压缩流体模型
公元1940年 ·J.L.辛格和钱伟长提出弹性板壳的内禀理论
公元1940~1943年 ·Я.Б.泽利多维奇、J.von诺伊曼、W.杜林发展爆轰理论
公元1941年 ·A.H.柯尔莫戈罗夫提出局部各相同性湍流模型
公元1942年 ·S.E.巴克利、M.C.莱弗里特得出二相液体一维渗流问题的解
·H.阿尔文发现电磁流体动力学波
公元1944年 ·卡门、泰勒和X.A.拉赫马图林各自独立建立塑性波的传播理论
·Л.Д.朗道提出层流向湍流过渡的一种模型
·林家翘解决流体运动稳定性问题中的一些数学难题
·符拉索夫提出扁壳的近似理论
公元1945年 ·M.赖纳提出非线性粘性流体理论
公元1946年 ·钱学森和郭永怀提出高超声速流动中的相似律
·R.T.琼斯提出小展弦比机翼理论
公元1947年 ·普拉格和辛格提出超圆法
·K.外森伯发现旋转粘弹性流体向中心轴爬升的现象
·N.维纳创建控制论
公元1948年 ·A.L.科普利提出生物流变学一词
·R.S.里夫林在非线性弹性力学中对任意形式的贮能函数获得一些精确
解
·N.F.莫脱引出裂纹扩展极限速度的概念
·C.M.法因贝格给出极限设计中上下限定理
公元1950年前后 ·В.В.索科洛夫斯基、L.E.马尔文等发展粘塑性理论
公元20世纪50年代 ·复合材料力学形成
·固体力学中开始应用有限元法
公元1950年 ·H.瑞斯纳提出弹性力学中的一种二类变量广义变分原理
·J.G.奥尔德罗伊德提出物质本构关系应和坐标无关的原理
·莫里森给出海洋结构波浪力公式
·S.昌德拉塞卡应用湍流理论研究磁流体动力学
公元1952年 ·M.J.莱特希尔提出空气动力声场模型
·В.Г.列维奇创立物理-化学流体动力学
·吴仲华提出叶轮机三元流动理论
公元1952年 ·北京大学设置力学专业,中国高等院校设置力学专业从此开始
公元1953年前后 ·郭永怀发展了高速边界层理论中的庞加莱-莱特希尔方法(即后来
的奇异摄动法)
公元1954年 ·中国在上海建成拖曳水池
·胡海昌提出弹性力学中三类变量变分原理,鹫津久一朗于1955年
提出 同一原理
公元20世纪50年代~60年代初 ·中国科学院设置力学类的专门科学研究机构:工程
力学研究所(1953)力学研究所(1956)、中国造船
科学研究所(1956)、兰州渗流力学研究室
(1960)和武汉岩体土力学研究所(1962)
·电流体动力学、岩石力学、断裂力学开始形成
公元1956年 ·W.T.科伊特证明塑性力学中的机动安定性定理
·R.A.图平建立有限变形弹性电介质静力理论
公元1957年 ·中国力学学会成立
·G.R.欧文提出应力强度因子概念
公元1957~1960年 ·B.D.科勒曼和诺尔提出连续介质热力学理论和记忆衰退材料的
理论
公元1958年 ·W.诺尔发表连续介质力学行为的数学理论即简单物质公理体系
的雏型
公元20世纪50年代末 ·钱学森创立物理力学
公元20世纪60年代 ·断裂力学取得发展,欧文提出弹塑性断裂理论,A.A.韦尔斯等
提出COD法(1963),
J.R.赖斯提出□积分(1968)
·冯元桢等为生物力学学科的形成作奠基性的工作
公元1961年 ·J.F.戴维森提出流化床气泡模型
·普拉格提出二维、三维塑性极限分析理论
公元1962年 ·M.施泰因提出壳体前屈曲非线性失稳理论
公元1963年 ·E.N.洛伦茨在确定性动力学系统中找到无规则解(即混沌解);分析
力学中卡姆定理建立
公元1965年 ·中国在无锡建成长474米的实验水池
公元20世纪70年代 ·有关非线性动力学系统内在随机性的分岔、混沌和奇怪吸引子
等理论迅速发展
公元1974年 ·G.布朗和A.罗什科在湍流实验中发现拟序结构