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发信人: skyfly (飞天), 信区: Physics
标  题: 21世纪初的力学发展趋势(zz)
发信站: 哈工大紫丁香 (2003年05月27日10:14:09 星期二), 站内信件

      


     【转帖】21世纪初的力学发展趋势
 

     所以，展望下世纪初固体力学的发展，可以呈现如下趋势：
 
      　　经典的连续介质力学将可能会被突破。新的力学模型和体系，将
      会概括某些对宏观力学行为起敏感作用的细观和微观因素，以及这些
      因素的演化，从而使复合材料(包括陶瓷、聚合物和金属)的强化、韧
      化和功能化立足于科学的认识之上。
 
      　　固体力学将融汇力-热-电-磁等效应。机械力与热、电、磁等效
      应的相互转化和控制，目前大都还限于测量和控制元件上，但这些效
      应的结合孕育着极有前途的新机会。近来出现的数百层叠合膜“摩天
      大厦”式的微电子元器件，已迫切要求对这类力-热-电耦合效应做深
      入的研究。以“Mechronics”为代表的微机械、微工艺、微控制等方
      面的发展，将会极大地推动对力-热-电-磁耦合效应的研究。
 


      基石。本世纪60年代，为探索为何基于流体力学方程的数值天气预报
      只能准确到很少几天，通过简化这组方程之后，得到了现在已十分著
      名的Lorenz方程。数值计算表明，它的解对初值十分敏感，以致一定
      时间之后，其值变得几乎完全不可预测的了。这一发现开辟了混沌研
      究新领域，奠定了非线性科学的基础。这一事实还说明，流体力学方
      程(NS方程)的内涵十分深邃，对它的了解还远不是充分的。水波中各
      种波的非线性作用的研究，也丰富了非线性科学的内容。凡此种种，
      显示出了本世纪流体力学在科学发展中的作用。
 
      　　流体力学在工程技术中的作用，更是有目共睹的。飞机的飞行速
      度得以超过声速，是空气动力学发展的结果。人类登月的成功，大型
      火箭和航天飞机的实现，需要解决成千上万个前所未有的难题，而力
      学问题往往首当其冲。为此形成了高超声速气动力学，物理化学流体
      力学，稀薄气体力学等一系列新的分支学科，并极大地推动了计算科
      学的发展。为解决喷气机的噪声问题，提出了流体噪声理论，它完全
      不同于经典的声学理论。各种高速、高机动性和高敏捷性的军用飞机
      和安全、舒适的大型民航机的研制成功，同样需要流体力学提供的新
      思想和新成果。70年代兴起的海上采油工业，若没有流体力学的研究
      成果为依据，设计、建造单台价值超过10亿美元的海上采油平台是不
      可能的。巨型船舶、高性能潜艇及各种新型船舶的研制中，流体力学
      问题仍是首先要加以解决的。其它如地下油气开采也得益于流体力学
      的指导。大型水利枢纽的设计和建造，离开了水力学是不可能的。各


      基石。本世纪60年代，为探索为何基于流体力学方程的数值天气预报
      只能准确到很少几天，通过简化这组方程之后，得到了现在已十分著
      名的Lorenz方程。数值计算表明，它的解对初值十分敏感，以致一定
      时间之后，其值变得几乎完全不可预测的了。这一发现开辟了混沌研
      究新领域，奠定了非线性科学的基础。这一事实还说明，流体力学方
      程(NS方程)的内涵十分深邃，对它的了解还远不是充分的。水波中各
      种波的非线性作用的研究，也丰富了非线性科学的内容。凡此种种，
      显示出了本世纪流体力学在科学发展中的作用。
 
      　　流体力学在工程技术中的作用，更是有目共睹的。飞机的飞行速
      度得以超过声速，是空气动力学发展的结果。人类登月的成功，大型
      火箭和航天飞机的实现，需要解决成千上万个前所未有的难题，而力
      学问题往往首当其冲。为此形成了高超声速气动力学，物理化学流体
      力学，稀薄气体力学等一系列新的分支学科，并极大地推动了计算科
      学的发展。为解决喷气机的噪声问题，提出了流体噪声理论，它完全
      不同于经典的声学理论。各种高速、高机动性和高敏捷性的军用飞机
      和安全、舒适的大型民航机的研制成功，同样需要流体力学提供的新
      思想和新成果。70年代兴起的海上采油工业，若没有流体力学的研究
      成果为依据，设计、建造单台价值超过10亿美元的海上采油平台是不
      可能的。巨型船舶、高性能潜艇及各种新型船舶的研制中，流体力学
      问题仍是首先要加以解决的。其它如地下油气开采也得益于流体力学
      的指导。大型水利枢纽的设计和建造，离开了水力学是不可能的。各


      长和流动分离的产生。有关机理的许多问题尚未弄清，因为其中包含
      复杂的非线性因素。这方面的研究成果将对未来空中及水中航行器的
      研制产生重大影响。


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每个人都掌握一把开启天堂之门的钥匙，这把钥匙同样也可打开地狱之门。

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