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2013—2014学年第1学期 《工程力学概论》试卷 专业班级 建筑学12-1 姓 名 李天玮 学 号 开课系室 工程力学系 ___ 考试日期 2013.12.30 题 号 一 二 三 四 合计 满 分 30 20 20 30 100 得 分 阅卷人 一、简单介绍工程力学发展史。 　人类对力学的一些基本原理的认识，一直可以追溯到史前时代。在中国古代及古希腊的著作中，已有关于力学的叙述。但在中世纪以前的建筑物是靠经验建造的。1638年3月出版的伽利略的著作《关于两门新科学的谈话和数学证明》被认为是世界上第一本材料力学著作，但他对于梁内应力分布的研究还是很不成熟的。C.-L.-M.-H.纳维于 1819年提出了关于梁的强度及挠度的完整解法。1821年5月14日,纳维在巴黎科学院宣读的论文《在一物体的表面及其内部各点均应成立的平衡及运动的一般方程式》被认为是弹性理论的创始。其后，1870年A.J.C.B.de圣维南又发表了关于塑性理论的论文。 　　水力学也是一门古老的学科。早在中国春秋战国时期(公元前5～前4世纪)，墨翟就在《墨经》中叙述过物体所受浮力与其排开的液体体积之间的关系。L.欧拉提出了理想流体的运动方程式。物体流变学是研究较广义的力学运动的一个新学科。1928年，美国的E.C.宾厄姆倡议设立流变学学会,这门学科才受到了普遍的重视。土力学在20世纪初期即逐渐形成，并在40年代以后获得了迅速发展。在其形成以及发展的初期，K.泰尔扎吉（一译太沙基）起了重要作用。岩体力学是一门年轻的学科，20世纪50年代开始组织专题学术讨论，其后并已由对具有不连续面的硬岩性质的研究扩展到对软岩性质的研究。岩体力学是以工程力学与工程地质学两门学科的融合而发展的。 　　从17世纪到20世纪前半期，连续体力学的特点是研究各个物体的性质，如梁的刚度与强度,柱的稳定性,变形与力的关系，弹性模量，粘性模量等。这一时期的连续体力学是从宏观的角度,通过实验分析与理论分析,研究物体的各种性质。它是由质点力学的定律推广到连续体力学的定律，因而自然也出现一些矛盾。于是，基于20世纪前半期物理学的进展并以现代数学（如张量、元、群、泛函、模、希尔伯特空间等）为基础，出现了一门新的学科──理性力学。1945年，M.赖纳提出了关于粘性流体分析的论文，1948年，R.S.里夫林提出了关于弹性固体分析的论文，逐步奠定了所谓理性连续体力学的新体系。 　　随着结构工程技术的进步，工程学家也同力学家和数学家一样对工程力学的进步做出了贡献。如在桁架发展的初期并没有分析方法，到1847年，美国的桥梁工程师S.惠普尔才发表了正确的桁架分析方法。电子计算机的应用，现代化实验设备的使用，新型材料的研究，新的施工技术和现代数学的应用等，促使工程力学日新月异地发展。 二、分别介绍三位国外和二位国内力学家（重点是对力学的贡献）。 国外力学家：1.著名的美国工程力学家冯·卡门（1881 - 1963）出生在匈牙利的布达佩斯,。他对人类最大的贡献是开创了数学、力学在航空、航天和其它工程技术领域的应用，为近代力学的发展奠定了基础，航空学和宇航学上一些最光辉的理论、概念以他的名字来命名。1911年卡门对流动的流体在圆柱体后留下的两排周期性旋涡进行了深入的研究，在理论上对这种旋涡做出了精辟的分析。这就是著名的卡门旋涡。（历史上的今天L）卡门创建了美国航空科学学院，并把这所学院建设成了当时流体力学的研究中心和培训基地。冯·卡门则培育出大批杰出的人才。他的学生遍及五大洲，人们称之为“卡门科班”。他们中间包括今天肩负着全世界外层空间技术领导工作的科学家和工程师。卡门支持他的学生对火箭推进技术进行研究并和马利纳第一次证明能够设计出稳定持久燃烧的固体火箭发动机。卡门对人类今天的生活的影响比当代任何一位科学家或工程师都大。正是他精心创造的那些环节，将人类征服天空的科学成就有机地联接成一根长链，由于他的努力，时速3000公里的喷气式飞机、射程1200公里的导弹和星际火箭才成为当今的现实。2.牛顿，英国物理学家，1642年12月25日生于林肯郡伍尔索普村的一个农民家庭．12岁他在格兰撒姆的公立学校读书时，就表现了对实验和机