理论力学绪论

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一、理论力学的研究对象二、理论力学的任务及其研究内容三、理论力学的研究方法四、理论力学的发展史五、理论力学现代教学研究绪论绪论

机械运动(MechanicalMotion)：

是物体在空间的位置和形状随时间的变化。一、理论力学的研究对象理论力学(TheoreticalMechanics)：

是研究物体机械运动一般规律的一门学科。1.

理论力学是一门理论性较强的技术基础课政治

专业课技术基础课基础课外语绪论

二、理论力学的任务及其研究内容2.理论力学是很多专业课程的重要基础

例如：材料力学、结构力学、结构动力学、弹性力学、有限单元法、流体力学（水力学）、土力学、建筑结构抗震、钢结构、混凝土结构等一系列后续课程的重要基础。绪论静力学(Statics)：运动学(Kinematics)：动力学(Dynamics)：研究物体在力系作用下的平衡规律，同时也研究力的一般性质和力系的简化方法等。研究物体运动的几何性质，而不研究引起物体运动的原因。研究受力物体的运动变化与作用力之间的关系。3.理论力学的研究内容绪论三、理论力学的研究方法

是从实践出发，经过抽象化、综合、归纳、建立公理，再应用数学演绎和逻辑推理而得到定理和结论，形成理论体系，然后再通过实践来验证理论的正确性。

早在(公元前287~212)古希腊阿基米德著的《论比重》就奠定了静力学基础。意大利的达芬奇(1452~1519)研究滑动摩擦、平衡、力矩。波兰的哥白尼(1473~1543)创立宇宙“日心说”。德国的开普勒(1571~1630)提出行星运动三定律。意大利的伽利略(1564~1642)自由落体规律、惯性定律及加速度的概念。

四、理论力学的发展史绪论

英国伟大科学家牛顿(1643~1727)在1687年版的《自然哲学的数学原理》一书总其大成，提出动力学的三个基本定律，万有引力定律，天体力学等。是力学奠基人。瑞士的伯努利(1667~1748)虚位移原理。瑞士的欧拉(1707~1783)著出《力学》用微分方程研究。法国达朗伯(1717~1785)名著《动力学专论》达朗伯原理。法国拉格朗日(1736~1813)提出第二类拉格朗日方程。绪论

绪论达芬奇达芬奇说：“力学是数学的乐园，因为我们在这里获得了数学的果实。”

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哥白尼（1473~1543）是伟大的波兰天文学家，日心说的创立者，近代天文学的奠基人。

1473年2月19日生于波兰维斯瓦河畔的托伦城。18岁时进克拉科夫大学，在校受到人文主义者、数学教授布鲁楚斯基的熏陶，抱定献身天文学研究的志愿。

1497～1500年间他在意大利波洛尼亚大学读书，除教会法规外，还同时研究多种学科，尤其是数学和天文学。

1497年3月9日，他在波洛尼亚作了他遗留下的第一个天文观测记录：月球遮掩金牛座（毕宿五）的时刻。

1503年，在费拉拉大学获得教会法博士学位。1506年，哥白尼从意大利回到波兰。

1512年以后他把大部分精力都用在天文学的研究上。哥白尼从护卫大教堂的城墙上选一座箭楼做宿舍，并选择顶上一层有门通向城上的平台作为天文台。这地方后来被称为“哥白尼塔”，自十七世纪以来被人们作为天文学的圣地保存下来。

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哥白尼的主要贡献是创立了科学的日心地动说，写出“自然科学的独立宣言”──《天体运行论》。哥白尼把统率整个宇宙的支配力量赋予太阳，而各个天体则都有其自然的运动。他系统而明晰地批判了地球中心说，并且从物理学的角度对日心地动说可能遭到的责难提出了答复。哥白尼用了“将近四个九年的时间”去测算、校核、修订他的学说。他曾写过一篇《要释》，简要地介绍他的学说。这篇短文曾在他的友人中间手抄流传。但是，他迟迟不愿将他的主要著作──《天体运行论》公开出版。因为，他很了解，他的书一经刊布，便会引起各方面的攻击。《天体运行论》在出版后七十年间，虽然遭到马丁·路德的斥责，但未引起罗马教廷的注意。后因布鲁诺和伽利略公开宣传日心地动说，危及教会的思想统治，罗马教廷才开始对这些科学家加以迫害，并于公元1616年把《天体运行论》列为禁书。然而经过开普勒、伽利略、牛顿等人的工作，哥白尼的学说不断获得胜利和发展；恒星光行差、视差的发现，使地球绕太阳转动的学说得到了令人信服的证明。哥白尼的学说不仅改变了那个时代人类对宇宙的认识，而且根本动摇了欧洲中世纪宗教神学的理论基础。“从此自然科学便开始从神学中解放出来”，“科学的发展从此便大踏步前进”（恩格斯）。

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绪论拉普拉斯，(1749-1827)法国著名数学家和天文学家，拉普拉斯是天体力学的主要奠基人，是天体演化学的创立者之一，是分析概率论的创始人，是应用数学的先躯。拉普拉斯用数学方法证明了行星的轨道大小只有周期性变化，这就是著名的拉普拉斯定理。他发表的天文学、数学和物理学的论文有270多篇，专著合计有4006多页。其中最有代表性的专著有《天体力学》、《宇宙体系论》和《概率分析理论》。1796年，他发表《宇宙体系论》。因研究太阳系稳定性的动力学问题被誉为法国的牛顿和天体力学之父。拉普拉斯1799～1825年出版的著名杰作《天体力学》，集各家之大成，书中第一次提出了“天体力学”的学科名称，是经典天体力学的代表著作。

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《宇宙系统论》是拉普拉斯另一部名垂千古的杰作。在这部书中，他独立于康德，提出了第一个科学的太阳系起源理论——星云说。康德的星云说是从哲学角度提出的，而拉普拉斯则从数学、力学角度充实了星云说，因此，人们常常把他们两人的星云说称为“康德-拉普拉斯星云说”。

拉普拉斯在数学和物理学方面也有重要贡献，以他的名字命名的拉普拉斯变换和拉普拉斯方程，在科学技术的各个领域有着广泛的应用。拉普拉斯在数学上也有许多贡献。1812年发表了重要的《概率分析理论》一书。

1799年他还担任过法国经度局局长，并在拿破仑政府中任过6个星期的内政部长。

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爱因斯坦是现代物理学的开创者和奠基人。

1879年3月14日生于德国的乌尔姆，

1955年4月18日卒于美国的普林斯顿。

爱因斯坦1900年毕业于瑞士苏黎世联邦工业大学，毕业后即失业。在朋友的帮助下，才在瑞士联邦专利局找到工作。1905年获苏黎世大学博士学位。1909年任苏黎世大学理论物理学副教授，1911年任布拉格大学教授，两年后任德国威廉皇家物理研究所所长、柏林大学教授，当选为普鲁士科学院院士。1932年受希特勒迫害离开德国,1933年10月定居美国。爱因斯坦在物理学的许多领域都有贡献，比如研究毛细现象、阐明布朗运动、建立狭义相对论并推广为广义相对论、提出光的量子概念，并以量子理论完满地解释光电效应、辐射过程、固体比热，发展了量子统计。并于1921年获诺贝尔物理学奖。

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钱学森(1911-)

浙江省杭州市人，1911年生，男，中共党员，空气动力学家，中国科学院院士，中国工程院院士。1934年毕业于上海交通大学，1935年赴美国麻省理工学院留学，翌年获硕士学位，后入加州理工学院，1939年获航空、数学博士学位后留校任教并从事应用力学和火箭导弹研究。1955年回国后，历任中国科学院力学所所长，国防部第五研究院副院长、院长，七机部副部长，国防科委副主任，国防科工委科技委副主任，第3届中国科协主席，第6至8届全国政协副主席，中共第9至12届中央候补委员。现任中国人民解放军总装备部科技委高级顾问，中国科学技术协会名誉主席。1956年提出《建立我国国防航空工业意见书》，最先为中国火箭导弹技术的发展提出了极为重要的实施方案。协助周恩来、聂荣臻筹备组建火箭导弹研制机构——国防部第五研究院，1956年10月任该院院长。

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此后长期担任我国火箭导弹和航天器研制的技术领导职务，并以他在总体、动力、制导、气动力、结构、材料、计算机、质量控制和科技管理等领域的丰富知识，为中国火箭导弹和航天事业的创建与发展作出了杰出的贡献。1957年获中国科学院自然科学一等奖，1979年获美国加州理工学院杰出校友奖，1985年获国家科技进步奖特等奖。1989年获小罗克维尔奖章和世界级科学与工程名人称号，1991年被国务院、中央军委授予“国家杰出贡献科学家”荣誉称号和一级英模奖章。

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钱伟长(1913-)固体力学家

1913年生于江苏无锡。

1935年毕业于清华大学。1942年在加拿大多伦多大学获博士学位。后历任美国JPL研究所研究员，中科院力学所副所长、自动化研究所所长，清华大学副校长，上海工业大学校长、钱伟长教授在板壳内禀统一理论，板壳大挠度问题的摄动解和奇异摄动解，广义变分原理、环壳解析解和汉字宏观字型编码等方面，做出了突出贡献。他早年与导师辛格（J.L.Synge）合作研究板壳的内禀理论，开创了板壳理论的新方向，受到国际学术界的重视。他提出的“参数摄动法”，不但解决了冯·卡门(T.vonKarman)于1910年提出的圆薄板大挠度变形问题，而且能广泛用于解决各种非线性偏微分方程，被苏联学者称为“钱氏摄动法”。

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他的关于广义变分原理的工作，从理论上阐明了变分原理与变分约束条件之间的关系，提出了用拉氏乘子法系统地消除变分约束条件的方法，并将广义变分原理广泛应用于固体力学、流体力学、传热学、电流物、振动、断裂力学以及一般力学的各种理论和实践问题。钱伟长教授曾经获得1956年中国科学院科学二等奖和1978年国家自然科学二等奖等奖励。近年来，他对非克希霍夫－勒夫假设厚板、厚壳问题的研究，被称为是对固体力学的新贡献。

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钱令希(1916-)

：江苏省锡山市人（无锡县）人，著名力学家，教育家，博士生导师，中国科学院院士。1936年毕业于上海中法国立学院后在云南大学，获土木工程师学位。1936-1938年，比利时布鲁塞尔自由大学，获最优等工程师学位。1938-1942年，任云南川滇铁路工程桥梁工程师。1942-1943年，云南大学土木系工作，任教授。1943-1952年，在浙江大学土木系任教授、系主任。1952年来大连工学院，历任（科学）研究部主任，工程力学研究所所长，副院长，院长。1977年以来，连续获大连市特等劳动模范，辽宁省劳动模范，功勋教师及全国劳动模范称号。1978年获全国科学大会先进科学工作者奖。

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钱令希教授从事结构力学的教学、科研和工程实践五十余年。五十年代初写《静定结构学》和《超静定结构学》两本专著。并倡导变分原理的研究。七十年代初，在我国力学界创建了“计算力学”学科，他带领了一批中青年科学工作者从事计算力学研究和实践，成果多次获国家级奖励。钱令希教授在国际上很有影响，多次出国讲学，并是国际计算力学协会（IACM）的发起人之一，国际计算力学杂志的编委。其学术专著《工程结构优化设计》获1984年我国第一批优秀科技一等奖。

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钟万勰：1934年生，浙江德清人，大连理工大学工程力学研究所所长，博士生导师，中国科学院院士，中国力学学会副理事长。1956年毕业于同济大学桥梁专业，同年分配到中国科学院力学所工作。1962年调到大连工学院工作。

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钟万勰教授在数学、力学及计算机科学上有很深造诣。多年来，进行了“潜艇耐压壳强度”、“群论在结构分析中的应用”、“参变量变分原理”、“结构力学与最优化控制的模拟理论”的