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1、弹性力学发展史第1页，本讲稿共13页引言引言 与其他任何学科一样，从弹性力学的发展史中，我们可以看出人们认识自然的不断深化的过程：从简单到复杂，从粗糙到精确，甚至是从错误到正确的演变历史。许多数学家、力学家和实验工作者做了辛勤的探索和研究工作，使弹性力学理论得以建立，并且不断地深入和发展。第2页，本讲稿共13页弹性力学与力学史弹性力学与力学史古代的力学（公元古代的力学（公元6世纪以前）世纪以前）静力学的起源；有关运动的概念；生产技术和力学；中世纪的力学（616世纪）阿拉伯、欧洲和中国第3页，本讲稿共13页弹性力学与力学史弹性力学与力学史经典力学的建立（经典力学的建立（17世纪初世纪初18世纪末
2、）世纪末）动力学；静力学和运动学；固体和流体的物性；应用力学；第4页，本讲稿共13页弹性力学与力学史弹性力学与力学史力学主要分支的建立（力学主要分支的建立（19世纪）世纪）结构力学和弹性力学；水力学和水动力学；分析力学及其它；第5页，本讲稿共13页弹性力学与力学史弹性力学与力学史近代力学（近代力学（19001960）固体力学；流体力学；一般力学；第6页，本讲稿共13页弹性力学与力学史弹性力学与力学史现代力学（现代力学（1960以后）以后）计算机的冲击；渗透和综合；宏观和微观相结合；第7页，本讲稿共13页四个时期四个时期一、发展初期一、发展初期二、理论基础的建立二、理论基础的建立三、线性理论的发
3、展时期三、线性理论的发展时期四、弹性力学更深入的发展时期四、弹性力学更深入的发展时期第8页，本讲稿共13页发展初期发展初期（约于（约于1660166018201820）1678年，胡克通过实验，发现了弹性体的变形与受力之间成比例的规律；1807年，杨做了大量的实验，提出和测定了材料的弹性模量；伯努利（1705）和库仑（1776）研究了梁的弯曲理论。一些力学家开始了对杆件等构件的分析。第9页，本讲稿共13页理论基础的建立理论基础的建立（约于（约于1821182118551855）纳维（1820）建立了各向同性弹性体的方程；柯西（18201822）从连续统模型出发，建立了弹性力学的平衡微分方程、几
4、何方程和各向同性的广义胡克定律。格林（1838）应用能量守恒定律，指出各向异性体只有21个独立的弹性常数。至此，弹性力学建立了完整的线性理论，弹性力学问题已经化为指定边界条件下求解微分方程的数学问题。第10页，本讲稿共13页线性理论的发展时期线性理论的发展时期（约于（约于1854185419071907）圣维南（18541856）发表了关于柱体扭转和弯曲的论文，并提出看圣维南原理。艾里（1862）提出了应力函数，以求解平面问题。赫兹求解了接触问题。弹性力学在这段时期得到了飞跃的发展。第11页，本讲稿共13页更深入的发展时期更深入的发展时期（19071907至今）至今）1907年以后，非线性弹性力学迅速发展起来。卡门（1907）提出了薄板的大挠度问题；卡门和钱学森提出了薄壳的非线性稳定问题；力学工作者还提出了大应变问题，非线性材料问题（如塑性力学等）等等第12页，本讲稿共13页更深入的发展时期更深入的发展时期（19071907至今）至今）同时，线性弹性力学也得到了进一步的发展，出现了许多分支学科，如板壳力学、黏弹性力学等。变分法（能量法）-瑞利-里茨法-迦辽金法-至今胡海昌提出了三类变量的广义变分原理；1946年之后，出现了有限单元法，并得到了迅速的发展和应用，成为现在解决工程结构分析的强有力的方法。第13页，本讲稿共13页