Mechanics 版 (精华区)

发信人: spaceflight (雨前龙井), 信区: Mechanics
标  题: 力学学科的地位与作用
发信站: 哈工大紫丁香 (Sun Apr  3 14:24:08 2005), 转信


    力学是研究力与运动的科学，其研究对象主要是物质的宏观机械运动。经过开普勒、伽利略，进而由牛顿集其大成，使力学成为一门科学。而后经由欧拉、拉格朗日、哈密顿等将质点系和刚体力学发展成系统的理论体系。与此同时，欧拉、纳维、斯托克斯等建立了描述连续介质变形与运动的弹性力学和流体力学的经典框架，从而确立了力学作为一门学科的基本地位。力的作用与物质的运动涉及到许多自然界和人类活动最基本的现象，同时，力学与数、理、化、天、地、生等诸多基础学科相交叉和结合互补地发展，这奠定了力学在科学体系中的基础学科地位。力学又以工程问题中力与运动的过程为研究对象，因此，它是众多技术科学（特别是工程技术）的基础，这奠定了力学在技术科学中的地位。

    从200多年前欧拉对压杆稳定性研究发现的分叉，到19世纪末对孤立波、20世纪60年代对混沌现象的提示，极大地推动了非线性科学的发展。湍流、多相流、复杂流体，材料的损伤与断裂等方面的基础研究对力学和相关学科的发展都起了重大的促进作用。

    力学在与数、理、化、天、地、生等诸学科交叉的同时，又在解决众多的新的工程技术问题及向其它学科渗透中极大地丰富了学科本身。在20世纪，形成了应用数学力学、物理力学、化学流体力学、天体物理流体力学、地球物理流体力学、生物力学、空气动力学、水动力学、渗流力学、弹塑性力学、断裂与损伤力学、岩土力学、计算力学、结构力学、爆炸力学、等离子体动力学等分支。这些新学科一方面解决了数、理、化、天、地、生中的重大问题，另一方面也发展了力学本身。在有些方面，解决了过去不能解决的问题，如高速空气动力学对航空、航天技术。有些方面，则大大改变了传统的概念。如断裂、损伤力学的成果深刻地改变了强度设计的观点。又如由于结构动力学的发展及对地震波的研究，打破了过去在地震多发区不能盖高层建筑的禁区。

    回首20世纪，在力学理论支撑下取得的民用工程技术和国防技术成就不胜枚举。最突出的有：以人类登月、建立空间站、航天飞机等为代表的航天技术；以速度超出5倍声速的军机、起飞重量超过300吨、尺寸达半个足球场的民航机为代表的航空技术；以单机功率达百万千瓦的汽轮机组为代表的机械工业；以人工心脏、人工关节等人工器官的应用为代表的生物医学工程等等。在我国，由于解决了深水结构强度问题、操纵与推进的水动力学问题，使得航速达30多节，深潜达300米的弹道导弹核潜艇研制成功；由于解决了强度、振动、稳定性等关键问题，使得多座数千米的跨江大桥成功架设。更突出的是，我国两弹一星的成功研制，从火箭喷气技术战略方案的提出，先导性的高能燃料研究，液氧、液氢火箭发动机的前期研究和模型试验，到核弹引爆的方式和现场观测等等，无不包含力学学科和力学工作者的重要贡献。

    也正因为力学的众多相关分支学科中不断涌现新理论、新技术、新产业以及力学对国民经济和社会发展负有特殊的使命，造就了如钱学森、周培源、钱伟长、郭永怀等一批杰出的力学家，使我国力学学科的发展具有很高的起点并在国际上占有相当的地位。

    在21世纪，人类文明和经济发展将进入新的阶段。我国在国家安全、空间科学、微机械产业、新材料制备、虚拟设计与制造技术、人体健康、深海开发、环境灾害预报与防治、重大科学前沿等方面将不断提出重大的战略需求。从历史发展和学科内涵的角度看，要实现我国上述新的重大战略需求，力学的作用是不可替代的，而且在这些新的机遇和挑战下，力学学科本身将有新的发展。

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from：饮水思源BBS.力学

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                         忽报人间曾伏虎，泪飞顿作倾盆雨。


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