1920年以前力学发展史上的100篇重要文献 弹性力学发展史

1920年以前力学发展史上的100篇重要文献

武际可

在力学发展的历史长河中,文献浩如烟海。要在其中选择最重要的100种会有一定困难。为此我们确定以下两条原则:

第一,时间限定在1920年以前。一方面是一战后这段时间还不够长,成果的重要性还有待进一步的历史考验,另一方面是一战后各国政府介入科学事业,大量的科学成果很难用文献和书来表达。

第二,范围包括原创成果和教材。其影响比较长远者。

即使是这样。在选择的取舍上仍然是有困难的,可以有不同的方案。更有一些重要成果,找不到原始文献,如风洞的建造、材料试验机的发明等。所以笔者选定的这100项文献也只是从一个方面反映力学学科的发展。

亚里斯多德(Aristotle,384BC-322BC

1.《论天》(On theheavens),公元前350年完成,原文为希腊文。其中落体速度与重量成正比的论断,影响学界达千年。

阿基米德(Archimedes,287BC-212BC

2.《论浮体》(On floatingbodies)part I,II,原文为希腊文。最早系统讨论流体中物体的平衡问题。

3.《论平面图形的平衡》(On theequilibrium of planes)partI,II,原文为希腊文,在16世纪之前只有手抄本流传,16世纪出版有拉丁文本,1897年出版英文译本。讨论杠杆原理与图形的重心。

托勒密(Ptolemy,约100-170

4.《大汇编》(Almagest),原先以希腊文传抄,后出版拉丁文版。系统总结了前人的天文学知识,建立太阳系运行的托勒密体系。

希罗(Hero ofAlexandria,约公元62年前后)

5.《气体力学》(Pneumatics),原为希腊文。涉及真空、水与空气的压力、虹吸管、玩具和一种用蒸汽驱动的旋转机械。

6.《力学》(Mechanics),原为希腊文。介绍了有关运动、平衡和简单机械的知识。

帕普斯(PappusAlexandrinus,约300-350

7.《数学汇编第八卷》(Mathematical Collection, Book8),1022出版为希腊文,1876出版英译本。汇集了古希腊对力学研究的许多成果。

约旦努(Jordanus deNemore,约1220年前后)

8.《重物的论述》(Liber deponderibus),1533年出版,拉丁文。讨论物体的平衡问题,包含有虚功原理的萌芽。

哥白尼(NicholasCopernicus1473-1543

9.《天体运行论》(Derevolutionibus orbiumcelestium),1543年出版拉丁文本。提出太阳系的哥白尼系统,并且从几何上加以严格的论证。

开普勒(JohannesKepler1571-1630

10.《宇宙的和谐》(Harmonicemundi),1619年出版拉丁文本。总结行星运行的三大定律。

斯梯芬(SemonStevin,1548-1620

11.《静力学原理》(Staticaeelementis),1586年出版拉丁文本。是静力学体系完成的标志性著作。

默森(MarinMersenne,1588-1648

12.《宇宙的和谐》(Traité del’HarmonieUniverselle),1627年以法文出版。最早关于声音、音乐和乐器的著作,后人称默森为声学之父。

邓玉函(JoannesTerrenz,1576-1630)、王徵(1571-1644

13.《远西奇器图说》,1627年,中文。一本最早以中文介绍西方力学知识的著作。

伽利略(GalileoGalilei,1564-1642

14.《关于托勒密与哥白尼两大世界体系的对话》(The systeme of the world:in fourdialogues wherein the two grand systemes of Ptolemy andCopernicus),1632年出版意大利文本,1661年出版英译本。系统论证哥白尼系统,提出惯性运动的概念。

15.《关于两门新科学的对话》(Discourses and mathematical demonstrationsconcerning twonewsciences),1638年出版意大利文版,1665年出版了第一个英译本。总结了材料强度、自由落体和抛体的运动规律。

托里拆利EvangelistaTorricelli1608-1647

16.《论重物的运动》(De motugravium),1644年以意大利文出版。证明了孔口出流的速度与液高的平方根成比例,后人称之为托里拆利定理;还叙述了在位置最低时,平衡得好,是平衡稳定性的最早提法。

波义尔(Boyle,Robert1627-1691

17.《关于空气的弹性及其效果的物理力学新实验》(New experiments physico-

mechanicall, touching thespring of the air and itseffects),1660年出版,英文。以系统的实验论证了气体的弹性。

帕斯卡(BlaisePascal,1623-1662

18.《论液体平衡和空气的重量》(Traitésde l’equilibre des liqueurs et de la pesenteur de la masse del’air),1663年出版,法文。总结和提出帕斯卡原理,并总结关于气压的一系列实验。

马略特(EdmeMariotte,1620-1684

19.《论物体的撞击与碰撞》(Traité dela percussion ou chocq descorps),1671年在法国科学院宣读,1673年以法文出版。总结了前人关于碰撞问题的实验,从中得出了动量守恒定律。

20.《论水和其他流体的运动》(Traité dumouvement des eaux et des autres corpsfluides),1686年以法文出版,1700年出第二版。他是第一个研究流体阻力的学者,书中得到了流体阻力与速度的平方成比例的结论。

惠更斯(ChristiaanHuygens,1629-1695

21.《摆钟论》(Horologiumoscillatorium),1673年,拉丁文。讨论了约束在圆上的质点运动规律,并论证了摆的等时性,提出等时摆的概念。

胡克(RobertHooke,1635-1703

22.《论弹簧》(de PotentiaRestitutiva,即Lectures of springs),1678年,拉丁文。研究了物体的弹性。

莱布尼兹(Gottfried WilhelmLeibniz,1646-1716

23.《笛卡尔的一个出名错误的简短证明》(Brevis demonstratio errorismemorabilis Cartesii),1686年以拉丁文发表在Acta Eruditorum (GM VI, pp.117-23)上。提出活力即后人所称的动能守恒定律。

牛顿(Newton,Isaac,1642-1727

24.《自然哲学的数学原理》(Philosophia naturalis principiamathematica),1687年第一版,1713第二版,1726年第三版,拉丁文。总结经典力学的体系,证明万有引力下行星运行服从开普勒三定律。

雅科布·伯努利(Jacob Bernoulli,1654-1705)

25.《在不透明的非均匀介质光线的弯曲于求解问题》,(Problema novum, ad cujus solutionemMathematici invitantur)1696年发表在“教师学报” (ActaEruditorum)上,拉丁文。最早建立的变分问题求解方法。

26.《弹性梁弯曲的假设与证明》(Veritable hypothèse de la risistance dessolides avec la démonstration de la courbure des corps qui fontresort),1705年刊登在巴黎科学院报上,法文。建立了梁的弯曲最早与实际接近的理论。

丹尼尔伯努利(DanielBernaulli,1700-1782

27.《流体动力学》(Hydrodynamica),1734年完稿,1738年出版。总结出流体压强与速度的关系。后人称为伯努利定律。

欧拉(LeonardEuler,1707-1783

28.《力学》(Mechanik),1736年,德文。包括他对质点和质点组力学系统的一系列工作。

29.《刚体运动理论》(Theoria motuscorporum solidorum),1765年以拉丁文出版。提出刚体运动的一般方程并解决了一种可积情形。

达朗贝尔(Jean le Rondd’Alembert,1717-1783

30.《论动力学》(Traitédedynamique),1743年,法文。提出和总结了力学中的达朗贝尔原理和虚功原理。

31.《流体的阻力》(Essai d’une nouvelle théorie de la résistance desfluides),1752年,法文。提出理想流体中没有阻力的矛盾,后人称为达朗贝尔佯谬。

莫培督PierredeMaupertuis1698-1759

32.《看来矛盾的事物,是一致的》(Accordde differentes lois delaNaturequi avaient jusqu‘ici paruincompatibles),1744年以拉丁文发表在«Histoire de‘Academiedes Sciences de Paris»上。最小作用量原理最早的一般陈述。

玻素(Charles Bossut,1730-1814)

33*.《流体阻力的新实验》(NouvellesExperiences sur larésistancedesfluides),1777年以法文出版。总结船体阻力实验得到的规律,开辟了船池实验的新领域。

拉格朗日(J.L.Lagrange,1736-1813

34.《分析力学》(Mecaniqueanalytique),1788年在巴黎出版,法文。分析力学奠基性的工作。

库仑(Charles AugustinCoulomb,1736-1806

35.《论简单机械》(Théorie desmachines simples),1781年以法文出版。最早给出了摩擦力所遵从的规律。

班锁(LouisPoinsot,1777-1859

36.《静力学原理》(Eléments destatique),1803年以法文出版。引进了力偶的概念、系统讨论了力系的简化,并且最终提出刚体的平衡的条件是力的主矢和主矩为零。

托马斯(Thomasyoung,1773-1829

37.《自然哲学讲义》(A course oflectures on natural philosophy and the mechanicalarts),1807年分两卷出版,英文。总结关于固体变形的实验结论,提出弹性模量,后人称为杨氏模量。最早提出能量的概念。

拉普拉斯(Pierre SimmonLaplace,1749-1827

38.《天体力学》(Mécaniquecéleste),共5卷16册,于1798-1825年间陆续完成,最早以法文出版。系统发展了围绕天体力学的一套数学方法,如势论、摄动法等等。

凯利(GeorgeCayley,1773-1858

39.《论空中航行》(On AerialNavigation),1809-1810年分三次在Nicholson'sJournal上发表。文章开辟了从空气动力的角度探讨飞行的道路。

泊松(S.D.Poisson,1781-1840

40.《力学教程》(Traité demécanique),1811年分两卷出版,1832年出改进补充版,法文。影响深远的一套理论力学教材。

41*.《弹性体的平衡与运动》(Mémoriresur l’équilibre et le mouvment descorpsélastiques),1829年发表,法文。最早提出弹性体变形时横向变形系数,后来被称为泊松比。

纳维(Navier,1785-1836

42.《论弹性体的平衡与运动》(Sur leslois de l’équilibre et du mouvement des corpssolidesélastiques),1821年发表在Bull. Soc.Phlomath(177-181),,法文。最早提出弹性体运动的一般方程。

43*.《流体的运动法则》(Mémoire surles lois du mouvement des fluides),1822年提交的研究报告,Mémoriesdel’Académie royale des sciences de l’Institut deFrance1823年刊出(p.389),,法文。最早提出黏性流体的运动方程。

哈米尔顿(HamiltonWilliamRowan1805-1865

44.《论动力学中的一个普遍方法》(On angeneral method in dynamics),1834年发表在Philosophical Transactions ofthe Royal Society上(partII,pp.247-308),英文。《再论动力学中的一个普遍方法》(On angeneral method in dynamics),1835年发表在Philosophical Transactions ofthe RoyalSociety上(partI,pp.95-144),英文。两篇文章发展了分析力学,引进了后人所称的哈米尔顿函数和哈米尔顿方程。

傅里叶(Jean Baptiste JosephFourier,1768-1830

45.《热的解析》(Théorieanalytique de lachaleur)1822年以法文出版。奠定了解热传导偏微分方程方程的基础,同时开始使用量纲分析。

卡诺(SadiCarnot,1796-1832

46.《论火的效率》(Réflexions surla puissance mortise du feu),1824年出版,法文。热力学第二定律研究的开始。

柯西(Augustin louisCauchy,1789-1857

47.《弹性或非弹性固体的运动方程》(Surles equations qui experiment les conditions d’équations ou les loisdu mouvement intérieur d’un corps solide,élastique ounonélastique),Ex. de Math.160-187,1828年以法文发表。总结了从1822年以后他关于弹性力学数篇论文的结果,建立了弹性力学平衡与运动的普遍方程。

科里奥利(Gustave GaspardCoriolis,1792-1843

48.《物体系的相对运动方程》(Surles équations du mouvement relatif des systèmes decorps),1831年向法国科学院提出的研究报告,1835年正式发表。对旋转系统提出了一种由相对速度诱导的加速度,后人称为科氏加速度,由它产生科氏力。

格林(George Green,1793-1841)

49.《论在晶体介质中光的传播》(On thePropagation of Light in Crystallized Media), 1839年发表(CPS,,22pp)。论证了各向异性弹性介质的弹性常数最多有21个。

泊萧叶(Jean Leonard MariePoiseuille,1797-1869)

50.《流体通过细管运动的实验研究》(Recherches experimentales sur le mouvementdes liqnides dans les tubes de tres petitsdiametres),1841年发表在Compte-rendus hebdomadaires des Seances del'Academie desSciences上。泊萧叶从1838年开始进行管流实验,1840年总结出管流中的流动规律,后人称之为哈根-泊萧叶(Hagen-poiseulle)流。

焦耳(James PrescottJoule,1818 –1889

51*.《论电磁的热效应和热的机械值》(Onthe Calorific Effects of Magneto-Electricity and on the MechanicalValue of Heat),1843年在英国的一个协会上宣读。最早给出了热功当量。

雅科比(Carl gGustav JacobJacobi,1804-1851

52.《动力学讲稿》(Vorlesungenüberdynamik),1842与1843年雅科比在Koenigsberg讲课的讲稿,包含了他1837年关于把Hamilton方程变换到一阶偏微分方程的变换,后人称为hamilton-Jacobi方程。1866年由Clebsch出版。

罗素(John ScottRussell,1808-1882

53*.《关于波浪的报告》(Report onWaves),1837年英文写成,1844年正式出版。报告中首次提到他在1834年观察到的,运河在开闭闸门时形成的浅水波可以不变形地传播很远,文中使用了孤立波名词,后来孤立波引起科学家们广泛的兴趣。

斯托克斯(George GabrielStokes,1819-1903

54.《流体运动的内摩擦与弹性固体的运动与平衡》(”On the theories of the internalfriction of fluid in motion, and of the equilibrium and motion ofelastic solids)1845年发表在Trans .Camb. Phil. Soc.上(8, pp.287-305.),英文。以与纳维不同的方法导出了黏性流体的运动方程,后人称为纳维-斯托克斯方程。

汤姆孙(Sir William Thomson又名LordKelvin,1824-1907)

55.《关于弹性体平衡方程积分的注记》(Noteon the integration of the equations of equilibrium of an elasticsolid),1848年以英文发表在the Cambridge and Dublin MathematicalJournal上(Feb.)。给出了各向同性无限弹性介质在集中力作用下的解,后人称为弹性力学的基本解或开尔文解。

基尔霍夫(Gustav RobertKirchhoff,1824-1887

56.《弹性板的平衡与运动》(Uber dasgleichewicht und die bewegung einer elastischenscheibe),1850年发表在J.Reine Ange.Math.上,(Crelle)40,51。在直法线假设下给出弹性薄板问题与边条件的准确提法。

麦克斯威耳(James ClerkMaxwell,1831-1879

57.《弹性固体的平衡》(On theequilibrium of elastic solids),1850年以摘要在英国皇家学会会刊(Trans. RoyalSoc.)上发表.1853年全文发表在Trans. Royal Soc. Edinb上(20,87-120),英文。开创了用偏振光进行光弹性应力测量。

拉梅(GabrielLamé,1795-1870

58.《曲线坐标及其应用》(Leçons surles coordonnées curvilignes et leurs diversesapplications),1859年以法文出版。书中系统讨论了曲线坐标,介绍了它们在弹性力学、热传导等领域的应用,书中还给出了弹性球壳变形的解。

圣维南(SaintVenant1797-1886

59.《论柱体的扭转》(De la torsion despeismes)1855年以法文出版,总结了作者在扭转问题上的研究。阐述了后人所称的圣维南原理。

兰金(William Macquorn JohnRankine,1820-1872

60*.《应用力学手册》(A manual ofappliedmechanics),1858年出版,英文。总结固体强度方面的实验和理论结果,提出以拉伸应力作为判据的强度理论,最早把能量与势能区分开来。

克莱博什(Rudolf FriedrichAlfredClebsch,1833-1872

61.《弹性体理论》(Theorie derElastizität fester Körper),1863年克莱博什以德文提交哥尼斯堡大学(University ofKönigsberg)的博士学位论文,1883年经圣维南翻译为法文出版,注释使原书扩大了3倍。书中着重讨论了杆的振动问题,其中的起始参数法,后人称之为克莱博什方法,后来发展成为传递矩阵法。

亥姆霍兹(Hermann Ludwig Ferdinand vonHelmholtz,1821-1894

62.《论力的守恒》On The Conservation Of Force,1863出版德文本。总结了能量守恒定律的一般形式。

特雷斯卡(Henri EdouardTresca,1814-1885)

63*.《关于固体的流动》(Memoire us l’ecoulement des corps solides),Pres.Par div. Savants18,p.733-99,1864年发表。最早提出固体按照最大剪应力的屈服条件,后人称为特雷斯卡条件。

达西(Henry PhilibertGaspardDarcy1803-1858

64.《蒂间城市公共自来水,附注D》(LesFontaines Publiques delaVillede Dijon. Dalmont, Paris. 647 p. &atlas,Note D),1865年在达西去世后出版,法文。其中附注D是关于渗流的达西定律的原始文献。

克劳修斯(Rudolf Julius EmmanuelClausius,1822-1888)

65.《热的机械理论基本方程的若干方便的形式》(Über verschiedene für die Anwendungbequeme Formender Hauptgleichungen der mechanischenWärmetheorie),1865年以德文发表在PoggendorffsAnnale上(125,353-400),1867年以英文发表在TheMechanical Theory of Heat上(pp.327-65)。提出了熵的概念,总结出热力学第一和第二定律。

波耳茨曼(LudwigBoltzmann,1844-1906

66.《气体分子热力学的新研究》(WeitereStudien über das Wärmegleichgewicht unter Gasmolekülen),1872年以德文发表在Wiener Berichte上(66:275–370)。从经典力学的观点解释热力学第二定律,开辟解决不同层次物理现象之间关系的新路径。

佛科Jean-Bertrand-LéonFoucault1819-1868

67.《佛科科学论文集》(Recueil desTravaux Scientifiques de Léon Foucault),佛科生前发表的论文1878年由C.M.Gabriel整理由佛科的母亲出版,法文。包含了1851年的佛科摆与1852年的陀螺仪的论文以及关于光速测量的重要论文。

卡斯提也努CarloAlbertoCastigliano1847-1884

68*.《论弹性系统》(Intorno ai sistemielastici)。1873年卡斯提也努提交图林理工大学(Polytechnic ofTurin)的学位论文,其中包含了广泛应用于结构分析中被后人称为卡斯提也努原理的变分原理。

兰姆HoraceLamb1849-1934

69.《流体动力学》(hydrodynamics),1879年出版英文本,以后每版都有补充,兰姆生前共出了六版。在1930年之前是一本流体力学的百科全书。

柯瓦列夫斯卡娅(София ВасильевнаКовалевская,1850-1891

70*.《刚体绕固定点旋转的一个问题》(.Sur le problème de la rotation corpssolide autour d’un pointfixe),1888年应征法国科学院悬赏得奖论文。解决了刚体绕固定点运动的一种情形。

瑞利(LordRayleigh,1842-1919

71.《声的理论》(Theory ofsound),1877年第一版,1894年第二版,英文。总结了弹性体振动的已有成果。发展了计算固有频率的方法。

雷诺(OsborneReynolds,1842-1912

72.《平行渠道阻力的实验研究情况》(An experimental investigation of thecircumstances which determine whether the motion of water shall bedirect or sinuous, and of the law of resistance in parallelchannels),1883年发表在Royal Society, Phil.Trans上,英文。提出一个标志流体流动状态由层流向湍流变化的无量纲数,后人称为雷诺数,标志湍流研究的开始。

马赫(ErnstMach,1838-1916

73.《力学史评》(Die mechanik in lhrer entwicklung historisch-kritischdargestellt),1883年以德文出版,马赫生前出过六版,1921年有英文版。书中对经典力学的绝对时空进行了认真的批评,爱因斯坦称马赫为广义相对论的先驱。

74*.《通过空气投影的照相》(Photographische Fixierung der durch Projektilein der Luft eingeleiten Vorgänge),1887年提交给维也纳科学院的研究报告。给出了通过纹影照相得到的超音速流动的相片和研究结果,是最早对超音速流动的研究。

赫茨(Heinrich RudolfHertz,1857-1894

75.《关于弹性体的接触》(Über dieberührung fester elastische körper),1882年发表在Journalfuer die Reine und angewandte Mathematik上(Vol. 92, pp.156-171)。提出并解决了两个弹性体接触的变形与应力分布问题,后人称为赫茨接触问题。

布森涅斯克(Valentin JosephBoussinesq,1842-1929),

76.《应用势论研究弹性体的平衡与运动》(Application des potentiels àl'étude de l'équilibre et du mouvements des solidesélastiques.)1885年以法文出版。是继圣维南的《柱体扭转》之后,在弹性力学方面的一本最重要的文献,书中利用势论解决了弹性力学中的许多重要问题,如半平面受集中力的问题、半无限杆的振动问题等。

汤姆孙(Sir William Thomson,1824-1907)台特(Peter GuthrieTait,1831-1901)

77.《自然哲学教程》(Treatise onnaturalphilosophy),1888年以英文出版。总结从牛顿到当时的力学成果,特别对能量守恒给予注视。

阿培耳(Appell Paul,1855-1930)

78.《理论力学教程》(Traité de mécaniquerationnelle),共5卷,1893、1896、1903年出版前3卷,第4、5卷是1920年之后出版的。前3卷分别介绍质点的静、动力学;分析力学;连续体力学。是一套影响很大的力学教材。

乐甫(Augustus Edward HoughLove,1863-1940

79.《弹性的数学理论教程》(A treatise on mathematical theory ofelasticity),1882-1883分两卷以英文出版,后多次再版。总结弹性力学成就,发展了薄壳理论。

80.《地球动力学的若干问题》(Some problems ofgeodynamics),1911年出版。总结了他从弹性力学的观点研究地球的一系列成果,如固体潮、地壳平衡与稳定性、地震波等,许多结果成为后来地球物理研究的基础。

庞加莱(HenriPoincare,1854-1912

81.《天体力学的新方法》(LesMethodes Nouvelles dela MecaniqueCeleste),分别在1892、1893、1899分三卷以法文出版。书中包含他新发展的周期解问题、定性方法,还包含后来称为动力系统混沌的早期思想。

李亚普诺夫(Ляпунов АлександрМихайлович,1857-1918)

82.《运动稳定性的一般问题》(Общаязадача об устойчивостидвижения)。给出了运动稳定性的严格定义,并且给出了两种判别稳定性的方法。

科尔泰沃赫(Diederik JohannesKorteweg,1848-1941德弗里斯deVries

83*.《论长波形状的变化》(On thechange of form of long waves advancing in a rectangular canal andon a new type of long stationary wave)1895年发表在Phil.Mag.上(39:422-433)。提出了一种非线性波动方程,后人称为科尔泰沃赫-德弗里斯方程(Diederik JohannesKorteweg-de Vries equation)。

白纳(HenriBénard,1880–1939

84.《加热薄层液体持续对流的漩涡胞》(Lestourbillons cellulaires dans une nappe liquide transportant de lachaleur par convection en regime permanent),1901年发表在Ann.de Chim.etde Phys.上(23:62-144)。由实验发现在底部加热薄层流体对流产生的漩涡胞,后人称为白纳胞。

恰普雷金ЧаплыгинСергейАлексеевич1869-1942

85.《论气体射流》(Огазовых струях),1902年作者提交莫斯科大学的博士论文。发展了亚声速气体射流流动理论。

齐奥尔科夫斯基КонстантинЭдуардовичЦиолковский,1857-1935)

86*.《利用喷气工具研究宇宙空间》(Исследование мировых пространств реактивнымиприборами),1903年发表在《科学评论》(Научномобозрении)上。开始了火箭的理论与变质量力学的研究。

普朗特(LudwigPrandtl,1875-1953)

87*.《关于非常小摩擦下的流动》(ÜberFlüssigkeitsbewegungbeisehr kleiner Reibung)在August 12,1904于德国海德堡召开的国际数学家会上的报告,德文。开创了黏性流体的边界层理论。

巴金汉(EdgarBuckingham,1867–1940)

88.《论物理上的相似系统》(On Physically Similar Systems: Illustrations ofthe Use of Dimensional Analysis), 1914年发表在Phys. Rev.上(4,p.345),英文。给出了π定律,奠定了量纲分析与模型律的理论基础。

爱因斯坦(AlbertEinstein,1879-1955

89.《论运动物体的电动力学》(Zur elektrodynimikbewegter),1905年发表在Ann. DerPhysik上(vol.17,p.897)。德文。提出狭义相对论。

90*.《广义相对论基础》(Die grundlage der allgemeinenrelativitätstheorie),1916年发表在Annalen der physik上(vol.49),德文。完整阐述广义相对论最早的论文。

茹柯夫斯基НиколайЕгоровичЖуковский1847-1921

91*.《论附着的漩涡》(Оприсоединённыхвихрях),最初于1905年在莫斯科数学协会作报告,1906年由莫斯科大学出版。建立了二维机翼的升力理论。

科恩(A.Korn)

92*.《关于弹性理论与转轴弯曲的不等式》(Über einige ungleichungen welche in dertheorie der elastoschen und elektrischen schwingungen eine rollespoelen),1909年发表在Akad. Umiejet Krakow BulletinInt.上(pp.705-724)。给出了弹性力学能量正定性的不等式。

索末菲(ArnoldSommerfeld,1868-1951

93*.《对流动转变为湍流的解释》(Ein beitrag zur hydrodynamischen erklärungder turbulent flüssigkeitsbewegungen),Atti del IvcongressInternationale deiMatematici,Roma,III,116-124,1908年在罗马国际会议上报告,1909年文集出版。对层流稳定性的较早研究,所得到的非自共轭偏微分方程,后人称为Orr-Sommerfeld方程。

卡拉索夫(Г.В.Колосов,1867-1936)

94*.《复变函数在平面弹性的数学理论中的应用》(Ободномприложенийтеориифункцийкомплексногопеременноговплоскойзадачематематитескойтеорииупругости),1909年以俄文出版。开创了平面弹性力学问题的复变函数解法。

卡门(TheodorevonKarman,1881-1963

95.《机械制造中的强度问题》(Festigkeitsprobleme inMaschinenbau),1910年发表在Encyk. D. Math. Wiss.上(IV,311-385),德文。较早的薄板大挠度方程。

96.《关于流体中动体的力学实验》(Überden mechanismus des widerstandes,den ein bewegter körper in einerflüssigkeit erfährt. Nachr. der K. Gesell. Der Wiss. ZuGöttingen,13:547-556),1912年以德文发表。首次证明了在流动中圆柱体后的尾涡以交错排列时是稳定的,后人把这种尾涡称为卡门涡街。

冯密泽斯(Richard vonMises,1883-1953)

97*.《塑性变形固体的力学》(Mechanikder festenkörper inplastischdeformablen)1913年发表在Zustand,Gött.Nachr.上(582-592)。提出固体在一定应力状态下的一种屈服条件,后人称为密泽斯条件。

伽辽金(Борис ГригорьевичГалеркин,1871-1945)

98*.《在某些杆与板平衡问题中的级数》(Стержни и пластинки. Ряды в некоторыхвопросах упругого равновесия стержней и пластинок),1915年发表在Вестникинженеров上(т. 1, p.897-908)。提出一种直接离散的近似方法,后人称之为伽辽金方法。

诺特(Emmy Noether,1882-1935)

99.《变分问题的不变量》(InvarianteVariationsprobleme),1918年发表在Nachr. d. König. Gesellsch. d. Wiss. zu Göttingen,Math-phys.Klasse上(p.235-257)德文。论文给出两个关于动力系统的不变量定理,对20世纪力学和物理的发展产生了深刻的影响。

格里菲斯(Alan ArnoldGriffith1893-1963

100.《固体的流动与断裂现象》(ThePhenomena of Rupture and Flow in Solids)1920年刊于Philos. Trans. R.Soc. London A(221, 163),英文。断裂力学的最早文献。

致谢:本文受到国家自然科学基金10172002项目的资助,特致谢意。

:本文最早发表在2005年10月4-7日,第二届全国力学史与方法论学术讨论会。并收入文集《古今力学思想与方法》,现略有改动。

本文作者,花了几年的功夫,在收集这些文献。至今只有序号上打星号的文献尚缺。有哪位同好见到尚缺的文献能够提供线索,不胜感谢。


1920年以前力学发展史上的100篇重要文献 弹性力学发展史

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1920年以前力学发展史上的100篇重要文献

武际可

在力学发展的历史长河中,文献浩如烟海。要在其中选择最重要的100种会有一定困难。为此我们确定以下两条原则:

第一,时间限定在1920年以前。一方面是一战后这段时间还不够长,成果的重要性还有待进一步的历史考验,另一方面是一战后各国政府介入科学事业,大量的科学成果很难用文献和书来表达。

第二,范围包括原创成果和教材。其影响比较长远者。

即使是这样。在选择的取舍上仍然是有困难的,可以有不同的方案。更有一些重要成果,找不到原始文献,如风洞的建造、材料试验机的发明等。所以笔者选定的这100项文献也只是从一个方面反映力学学科的发展。

亚里斯多德(Aristotle,384BC-322BC

1.《论天》(On theheavens),公元前350年完成,原文为希腊文。其中落体速度与重量成正比的论断,影响学界达千年。

阿基米德(Archimedes,287BC-212BC

2.《论浮体》(On floatingbodies)part I,II,原文为希腊文。最早系统讨论流体中物体的平衡问题。

3.《论平面图形的平衡》(On theequilibrium of planes)partI,II,原文为希腊文,在16世纪之前只有手抄本流传,16世纪出版有拉丁文本,1897年出版英文译本。讨论杠杆原理与图形的重心。

托勒密(Ptolemy,约100-170

4.《大汇编》(Almagest),原先以希腊文传抄,后出版拉丁文版。系统总结了前人的天文学知识,建立太阳系运行的托勒密体系。

希罗(Hero ofAlexandria,约公元62年前后)

5.《气体力学》(Pneumatics),原为希腊文。涉及真空、水与空气的压力、虹吸管、玩具和一种用蒸汽驱动的旋转机械。

6.《力学》(Mechanics),原为希腊文。介绍了有关运动、平衡和简单机械的知识。

帕普斯(PappusAlexandrinus,约300-350

7.《数学汇编第八卷》(Mathematical Collection, Book8),1022出版为希腊文,1876出版英译本。汇集了古希腊对力学研究的许多成果。

约旦努(Jordanus deNemore,约1220年前后)

8.《重物的论述》(Liber deponderibus),1533年出版,拉丁文。讨论物体的平衡问题,包含有虚功原理的萌芽。

哥白尼(NicholasCopernicus1473-1543

9.《天体运行论》(Derevolutionibus orbiumcelestium),1543年出版拉丁文本。提出太阳系的哥白尼系统,并且从几何上加以严格的论证。

开普勒(JohannesKepler1571-1630

10.《宇宙的和谐》(Harmonicemundi),1619年出版拉丁文本。总结行星运行的三大定律。

斯梯芬(SemonStevin,1548-1620

11.《静力学原理》(Staticaeelementis),1586年出版拉丁文本。是静力学体系完成的标志性著作。

默森(MarinMersenne,1588-1648

12.《宇宙的和谐》(Traité del’HarmonieUniverselle),1627年以法文出版。最早关于声音、音乐和乐器的著作,后人称默森为声学之父。

邓玉函(JoannesTerrenz,1576-1630)、王徵(1571-1644

13.《远西奇器图说》,1627年,中文。一本最早以中文介绍西方力学知识的著作。

伽利略(GalileoGalilei,1564-1642

14.《关于托勒密与哥白尼两大世界体系的对话》(The systeme of the world:in fourdialogues wherein the two grand systemes of Ptolemy andCopernicus),1632年出版意大利文本,1661年出版英译本。系统论证哥白尼系统,提出惯性运动的概念。

15.《关于两门新科学的对话》(Discourses and mathematical demonstrationsconcerning twonewsciences),1638年出版意大利文版,1665年出版了第一个英译本。总结了材料强度、自由落体和抛体的运动规律。

托里拆利EvangelistaTorricelli1608-1647

16.《论重物的运动》(De motugravium),1644年以意大利文出版。证明了孔口出流的速度与液高的平方根成比例,后人称之为托里拆利定理;还叙述了在位置最低时,平衡得好,是平衡稳定性的最早提法。

波义尔(Boyle,Robert1627-1691

17.《关于空气的弹性及其效果的物理力学新实验》(New experiments physico-

mechanicall, touching thespring of the air and itseffects),1660年出版,英文。以系统的实验论证了气体的弹性。

帕斯卡(BlaisePascal,1623-1662

18.《论液体平衡和空气的重量》(Traitésde l’equilibre des liqueurs et de la pesenteur de la masse del’air),1663年出版,法文。总结和提出帕斯卡原理,并总结关于气压的一系列实验。

马略特(EdmeMariotte,1620-1684

19.《论物体的撞击与碰撞》(Traité dela percussion ou chocq descorps),1671年在法国科学院宣读,1673年以法文出版。总结了前人关于碰撞问题的实验,从中得出了动量守恒定律。

20.《论水和其他流体的运动》(Traité dumouvement des eaux et des autres corpsfluides),1686年以法文出版,1700年出第二版。他是第一个研究流体阻力的学者,书中得到了流体阻力与速度的平方成比例的结论。

惠更斯(ChristiaanHuygens,1629-1695

21.《摆钟论》(Horologiumoscillatorium),1673年,拉丁文。讨论了约束在圆上的质点运动规律,并论证了摆的等时性,提出等时摆的概念。

胡克(RobertHooke,1635-1703

22.《论弹簧》(de PotentiaRestitutiva,即Lectures of springs),1678年,拉丁文。研究了物体的弹性。

莱布尼兹(Gottfried WilhelmLeibniz,1646-1716

23.《笛卡尔的一个出名错误的简短证明》(Brevis demonstratio errorismemorabilis Cartesii),1686年以拉丁文发表在Acta Eruditorum (GM VI, pp.117-23)上。提出活力即后人所称的动能守恒定律。

牛顿(Newton,Isaac,1642-1727

24.《自然哲学的数学原理》(Philosophia naturalis principiamathematica),1687年第一版,1713第二版,1726年第三版,拉丁文。总结经典力学的体系,证明万有引力下行星运行服从开普勒三定律。

雅科布·伯努利(Jacob Bernoulli,1654-1705)

25.《在不透明的非均匀介质光线的弯曲于求解问题》,(Problema novum, ad cujus solutionemMathematici invitantur)1696年发表在“教师学报” (ActaEruditorum)上,拉丁文。最早建立的变分问题求解方法。

26.《弹性梁弯曲的假设与证明》(Veritable hypothèse de la risistance dessolides avec la démonstration de la courbure des corps qui fontresort),1705年刊登在巴黎科学院报上,法文。建立了梁的弯曲最早与实际接近的理论。

丹尼尔伯努利(DanielBernaulli,1700-1782

27.《流体动力学》(Hydrodynamica),1734年完稿,1738年出版。总结出流体压强与速度的关系。后人称为伯努利定律。

欧拉(LeonardEuler,1707-1783

28.《力学》(Mechanik),1736年,德文。包括他对质点和质点组力学系统的一系列工作。

29.《刚体运动理论》(Theoria motuscorporum solidorum),1765年以拉丁文出版。提出刚体运动的一般方程并解决了一种可积情形。

达朗贝尔(Jean le Rondd’Alembert,1717-1783

30.《论动力学》(Traitédedynamique),1743年,法文。提出和总结了力学中的达朗贝尔原理和虚功原理。

31.《流体的阻力》(Essai d’une nouvelle théorie de la résistance desfluides),1752年,法文。提出理想流体中没有阻力的矛盾,后人称为达朗贝尔佯谬。

莫培督PierredeMaupertuis1698-1759

32.《看来矛盾的事物,是一致的》(Accordde differentes lois delaNaturequi avaient jusqu‘ici paruincompatibles),1744年以拉丁文发表在«Histoire de‘Academiedes Sciences de Paris»上。最小作用量原理最早的一般陈述。

玻素(Charles Bossut,1730-1814)

33*.《流体阻力的新实验》(NouvellesExperiences sur larésistancedesfluides),1777年以法文出版。总结船体阻力实验得到的规律,开辟了船池实验的新领域。

拉格朗日(J.L.Lagrange,1736-1813

34.《分析力学》(Mecaniqueanalytique),1788年在巴黎出版,法文。分析力学奠基性的工作。

库仑(Charles AugustinCoulomb,1736-1806

35.《论简单机械》(Théorie desmachines simples),1781年以法文出版。最早给出了摩擦力所遵从的规律。

班锁(LouisPoinsot,1777-1859

36.《静力学原理》(Eléments destatique),1803年以法文出版。引进了力偶的概念、系统讨论了力系的简化,并且最终提出刚体的平衡的条件是力的主矢和主矩为零。

托马斯(Thomasyoung,1773-1829

37.《自然哲学讲义》(A course oflectures on natural philosophy and the mechanicalarts),1807年分两卷出版,英文。总结关于固体变形的实验结论,提出弹性模量,后人称为杨氏模量。最早提出能量的概念。

拉普拉斯(Pierre SimmonLaplace,1749-1827

38.《天体力学》(Mécaniquecéleste),共5卷16册,于1798-1825年间陆续完成,最早以法文出版。系统发展了围绕天体力学的一套数学方法,如势论、摄动法等等。

凯利(GeorgeCayley,1773-1858

39.《论空中航行》(On AerialNavigation),1809-1810年分三次在Nicholson'sJournal上发表。文章开辟了从空气动力的角度探讨飞行的道路。

泊松(S.D.Poisson,1781-1840

40.《力学教程》(Traité demécanique),1811年分两卷出版,1832年出改进补充版,法文。影响深远的一套理论力学教材。

41*.《弹性体的平衡与运动》(Mémoriresur l’équilibre et le mouvment descorpsélastiques),1829年发表,法文。最早提出弹性体变形时横向变形系数,后来被称为泊松比。

纳维(Navier,1785-1836

42.《论弹性体的平衡与运动》(Sur leslois de l’équilibre et du mouvement des corpssolidesélastiques),1821年发表在Bull. Soc.Phlomath(177-181),,法文。最早提出弹性体运动的一般方程。

43*.《流体的运动法则》(Mémoire surles lois du mouvement des fluides),1822年提交的研究报告,Mémoriesdel’Académie royale des sciences de l’Institut deFrance1823年刊出(p.389),,法文。最早提出黏性流体的运动方程。

哈米尔顿(HamiltonWilliamRowan1805-1865

44.《论动力学中的一个普遍方法》(On angeneral method in dynamics),1834年发表在Philosophical Transactions ofthe Royal Society上(partII,pp.247-308),英文。《再论动力学中的一个普遍方法》(On angeneral method in dynamics),1835年发表在Philosophical Transactions ofthe RoyalSociety上(partI,pp.95-144),英文。两篇文章发展了分析力学,引进了后人所称的哈米尔顿函数和哈米尔顿方程。

傅里叶(Jean Baptiste JosephFourier,1768-1830

45.《热的解析》(Théorieanalytique de lachaleur)1822年以法文出版。奠定了解热传导偏微分方程方程的基础,同时开始使用量纲分析。

卡诺(SadiCarnot,1796-1832

46.《论火的效率》(Réflexions surla puissance mortise du feu),1824年出版,法文。热力学第二定律研究的开始。

柯西(Augustin louisCauchy,1789-1857

47.《弹性或非弹性固体的运动方程》(Surles equations qui experiment les conditions d’équations ou les loisdu mouvement intérieur d’un corps solide,élastique ounonélastique),Ex. de Math.160-187,1828年以法文发表。总结了从1822年以后他关于弹性力学数篇论文的结果,建立了弹性力学平衡与运动的普遍方程。

科里奥利(Gustave GaspardCoriolis,1792-1843

48.《物体系的相对运动方程》(Surles équations du mouvement relatif des systèmes decorps),1831年向法国科学院提出的研究报告,1835年正式发表。对旋转系统提出了一种由相对速度诱导的加速度,后人称为科氏加速度,由它产生科氏力。

格林(George Green,1793-1841)

49.《论在晶体介质中光的传播》(On thePropagation of Light in Crystallized Media), 1839年发表(CPS,,22pp)。论证了各向异性弹性介质的弹性常数最多有21个。

泊萧叶(Jean Leonard MariePoiseuille,1797-1869)

50.《流体通过细管运动的实验研究》(Recherches experimentales sur le mouvementdes liqnides dans les tubes de tres petitsdiametres),1841年发表在Compte-rendus hebdomadaires des Seances del'Academie desSciences上。泊萧叶从1838年开始进行管流实验,1840年总结出管流中的流动规律,后人称之为哈根-泊萧叶(Hagen-poiseulle)流。

焦耳(James PrescottJoule,1818 –1889

51*.《论电磁的热效应和热的机械值》(Onthe Calorific Effects of Magneto-Electricity and on the MechanicalValue of Heat),1843年在英国的一个协会上宣读。最早给出了热功当量。

雅科比(Carl gGustav JacobJacobi,1804-1851

52.《动力学讲稿》(Vorlesungenüberdynamik),1842与1843年雅科比在Koenigsberg讲课的讲稿,包含了他1837年关于把Hamilton方程变换到一阶偏微分方程的变换,后人称为hamilton-Jacobi方程。1866年由Clebsch出版。

罗素(John ScottRussell,1808-1882

53*.《关于波浪的报告》(Report onWaves),1837年英文写成,1844年正式出版。报告中首次提到他在1834年观察到的,运河在开闭闸门时形成的浅水波可以不变形地传播很远,文中使用了孤立波名词,后来孤立波引起科学家们广泛的兴趣。

斯托克斯(George GabrielStokes,1819-1903

54.《流体运动的内摩擦与弹性固体的运动与平衡》(”On the theories of the internalfriction of fluid in motion, and of the equilibrium and motion ofelastic solids)1845年发表在Trans .Camb. Phil. Soc.上(8, pp.287-305.),英文。以与纳维不同的方法导出了黏性流体的运动方程,后人称为纳维-斯托克斯方程。

汤姆孙(Sir William Thomson又名LordKelvin,1824-1907)

55.《关于弹性体平衡方程积分的注记》(Noteon the integration of the equations of equilibrium of an elasticsolid),1848年以英文发表在the Cambridge and Dublin MathematicalJournal上(Feb.)。给出了各向同性无限弹性介质在集中力作用下的解,后人称为弹性力学的基本解或开尔文解。

基尔霍夫(Gustav RobertKirchhoff,1824-1887

56.《弹性板的平衡与运动》(Uber dasgleichewicht und die bewegung einer elastischenscheibe),1850年发表在J.Reine Ange.Math.上,(Crelle)40,51。在直法线假设下给出弹性薄板问题与边条件的准确提法。

麦克斯威耳(James ClerkMaxwell,1831-1879

57.《弹性固体的平衡》(On theequilibrium of elastic solids),1850年以摘要在英国皇家学会会刊(Trans. RoyalSoc.)上发表.1853年全文发表在Trans. Royal Soc. Edinb上(20,87-120),英文。开创了用偏振光进行光弹性应力测量。

拉梅(GabrielLamé,1795-1870

58.《曲线坐标及其应用》(Leçons surles coordonnées curvilignes et leurs diversesapplications),1859年以法文出版。书中系统讨论了曲线坐标,介绍了它们在弹性力学、热传导等领域的应用,书中还给出了弹性球壳变形的解。

圣维南(SaintVenant1797-1886

59.《论柱体的扭转》(De la torsion despeismes)1855年以法文出版,总结了作者在扭转问题上的研究。阐述了后人所称的圣维南原理。

兰金(William Macquorn JohnRankine,1820-1872

60*.《应用力学手册》(A manual ofappliedmechanics),1858年出版,英文。总结固体强度方面的实验和理论结果,提出以拉伸应力作为判据的强度理论,最早把能量与势能区分开来。

克莱博什(Rudolf FriedrichAlfredClebsch,1833-1872

61.《弹性体理论》(Theorie derElastizität fester Körper),1863年克莱博什以德文提交哥尼斯堡大学(University ofKönigsberg)的博士学位论文,1883年经圣维南翻译为法文出版,注释使原书扩大了3倍。书中着重讨论了杆的振动问题,其中的起始参数法,后人称之为克莱博什方法,后来发展成为传递矩阵法。

亥姆霍兹(Hermann Ludwig Ferdinand vonHelmholtz,1821-1894

62.《论力的守恒》On The Conservation Of Force,1863出版德文本。总结了能量守恒定律的一般形式。

特雷斯卡(Henri EdouardTresca,1814-1885)

63*.《关于固体的流动》(Memoire us l’ecoulement des corps solides),Pres.Par div. Savants18,p.733-99,1864年发表。最早提出固体按照最大剪应力的屈服条件,后人称为特雷斯卡条件。

达西(Henry PhilibertGaspardDarcy1803-1858

64.《蒂间城市公共自来水,附注D》(LesFontaines Publiques delaVillede Dijon. Dalmont, Paris. 647 p. &atlas,Note D),1865年在达西去世后出版,法文。其中附注D是关于渗流的达西定律的原始文献。

克劳修斯(Rudolf Julius EmmanuelClausius,1822-1888)

65.《热的机械理论基本方程的若干方便的形式》(Über verschiedene für die Anwendungbequeme Formender Hauptgleichungen der mechanischenWärmetheorie),1865年以德文发表在PoggendorffsAnnale上(125,353-400),1867年以英文发表在TheMechanical Theory of Heat上(pp.327-65)。提出了熵的概念,总结出热力学第一和第二定律。

波耳茨曼(LudwigBoltzmann,1844-1906

66.《气体分子热力学的新研究》(WeitereStudien über das Wärmegleichgewicht unter Gasmolekülen),1872年以德文发表在Wiener Berichte上(66:275–370)。从经典力学的观点解释热力学第二定律,开辟解决不同层次物理现象之间关系的新路径。

佛科Jean-Bertrand-LéonFoucault1819-1868

67.《佛科科学论文集》(Recueil desTravaux Scientifiques de Léon Foucault),佛科生前发表的论文1878年由C.M.Gabriel整理由佛科的母亲出版,法文。包含了1851年的佛科摆与1852年的陀螺仪的论文以及关于光速测量的重要论文。

卡斯提也努CarloAlbertoCastigliano1847-1884

68*.《论弹性系统》(Intorno ai sistemielastici)。1873年卡斯提也努提交图林理工大学(Polytechnic ofTurin)的学位论文,其中包含了广泛应用于结构分析中被后人称为卡斯提也努原理的变分原理。

兰姆HoraceLamb1849-1934

69.《流体动力学》(hydrodynamics),1879年出版英文本,以后每版都有补充,兰姆生前共出了六版。在1930年之前是一本流体力学的百科全书。

柯瓦列夫斯卡娅(София ВасильевнаКовалевская,1850-1891

70*.《刚体绕固定点旋转的一个问题》(.Sur le problème de la rotation corpssolide autour d’un pointfixe),1888年应征法国科学院悬赏得奖论文。解决了刚体绕固定点运动的一种情形。

瑞利(LordRayleigh,1842-1919

71.《声的理论》(Theory ofsound),1877年第一版,1894年第二版,英文。总结了弹性体振动的已有成果。发展了计算固有频率的方法。

雷诺(OsborneReynolds,1842-1912

72.《平行渠道阻力的实验研究情况》(An experimental investigation of thecircumstances which determine whether the motion of water shall bedirect or sinuous, and of the law of resistance in parallelchannels),1883年发表在Royal Society, Phil.Trans上,英文。提出一个标志流体流动状态由层流向湍流变化的无量纲数,后人称为雷诺数,标志湍流研究的开始。

马赫(ErnstMach,1838-1916

73.《力学史评》(Die mechanik in lhrer entwicklung historisch-kritischdargestellt),1883年以德文出版,马赫生前出过六版,1921年有英文版。书中对经典力学的绝对时空进行了认真的批评,爱因斯坦称马赫为广义相对论的先驱。

74*.《通过空气投影的照相》(Photographische Fixierung der durch Projektilein der Luft eingeleiten Vorgänge),1887年提交给维也纳科学院的研究报告。给出了通过纹影照相得到的超音速流动的相片和研究结果,是最早对超音速流动的研究。

赫茨(Heinrich RudolfHertz,1857-1894

75.《关于弹性体的接触》(Über dieberührung fester elastische körper),1882年发表在Journalfuer die Reine und angewandte Mathematik上(Vol. 92, pp.156-171)。提出并解决了两个弹性体接触的变形与应力分布问题,后人称为赫茨接触问题。

布森涅斯克(Valentin JosephBoussinesq,1842-1929),

76.《应用势论研究弹性体的平衡与运动》(Application des potentiels àl'étude de l'équilibre et du mouvements des solidesélastiques.)1885年以法文出版。是继圣维南的《柱体扭转》之后,在弹性力学方面的一本最重要的文献,书中利用势论解决了弹性力学中的许多重要问题,如半平面受集中力的问题、半无限杆的振动问题等。

汤姆孙(Sir William Thomson,1824-1907)台特(Peter GuthrieTait,1831-1901)

77.《自然哲学教程》(Treatise onnaturalphilosophy),1888年以英文出版。总结从牛顿到当时的力学成果,特别对能量守恒给予注视。

阿培耳(Appell Paul,1855-1930)

78.《理论力学教程》(Traité de mécaniquerationnelle),共5卷,1893、1896、1903年出版前3卷,第4、5卷是1920年之后出版的。前3卷分别介绍质点的静、动力学;分析力学;连续体力学。是一套影响很大的力学教材。

乐甫(Augustus Edward HoughLove,1863-1940

79.《弹性的数学理论教程》(A treatise on mathematical theory ofelasticity),1882-1883分两卷以英文出版,后多次再版。总结弹性力学成就,发展了薄壳理论。

80.《地球动力学的若干问题》(Some problems ofgeodynamics),1911年出版。总结了他从弹性力学的观点研究地球的一系列成果,如固体潮、地壳平衡与稳定性、地震波等,许多结果成为后来地球物理研究的基础。

庞加莱(HenriPoincare,1854-1912

81.《天体力学的新方法》(LesMethodes Nouvelles dela MecaniqueCeleste),分别在1892、1893、1899分三卷以法文出版。书中包含他新发展的周期解问题、定性方法,还包含后来称为动力系统混沌的早期思想。

李亚普诺夫(Ляпунов АлександрМихайлович,1857-1918)

82.《运动稳定性的一般问题》(Общаязадача об устойчивостидвижения)。给出了运动稳定性的严格定义,并且给出了两种判别稳定性的方法。

科尔泰沃赫(Diederik JohannesKorteweg,1848-1941德弗里斯deVries

83*.《论长波形状的变化》(On thechange of form of long waves advancing in a rectangular canal andon a new type of long stationary wave)1895年发表在Phil.Mag.上(39:422-433)。提出了一种非线性波动方程,后人称为科尔泰沃赫-德弗里斯方程(Diederik JohannesKorteweg-de Vries equation)。

白纳(HenriBénard,1880–1939

84.《加热薄层液体持续对流的漩涡胞》(Lestourbillons cellulaires dans une nappe liquide transportant de lachaleur par convection en regime permanent),1901年发表在Ann.de Chim.etde Phys.上(23:62-144)。由实验发现在底部加热薄层流体对流产生的漩涡胞,后人称为白纳胞。

恰普雷金ЧаплыгинСергейАлексеевич1869-1942

85.《论气体射流》(Огазовых струях),1902年作者提交莫斯科大学的博士论文。发展了亚声速气体射流流动理论。

齐奥尔科夫斯基КонстантинЭдуардовичЦиолковский,1857-1935)

86*.《利用喷气工具研究宇宙空间》(Исследование мировых пространств реактивнымиприборами),1903年发表在《科学评论》(Научномобозрении)上。开始了火箭的理论与变质量力学的研究。

普朗特(LudwigPrandtl,1875-1953)

87*.《关于非常小摩擦下的流动》(ÜberFlüssigkeitsbewegungbeisehr kleiner Reibung)在August 12,1904于德国海德堡召开的国际数学家会上的报告,德文。开创了黏性流体的边界层理论。

巴金汉(EdgarBuckingham,1867–1940)

88.《论物理上的相似系统》(On Physically Similar Systems: Illustrations ofthe Use of Dimensional Analysis), 1914年发表在Phys. Rev.上(4,p.345),英文。给出了π定律,奠定了量纲分析与模型律的理论基础。

爱因斯坦(AlbertEinstein,1879-1955

89.《论运动物体的电动力学》(Zur elektrodynimikbewegter),1905年发表在Ann. DerPhysik上(vol.17,p.897)。德文。提出狭义相对论。

90*.《广义相对论基础》(Die grundlage der allgemeinenrelativitätstheorie),1916年发表在Annalen der physik上(vol.49),德文。完整阐述广义相对论最早的论文。

茹柯夫斯基НиколайЕгоровичЖуковский1847-1921

91*.《论附着的漩涡》(Оприсоединённыхвихрях),最初于1905年在莫斯科数学协会作报告,1906年由莫斯科大学出版。建立了二维机翼的升力理论。

科恩(A.Korn)

92*.《关于弹性理论与转轴弯曲的不等式》(Über einige ungleichungen welche in dertheorie der elastoschen und elektrischen schwingungen eine rollespoelen),1909年发表在Akad. Umiejet Krakow BulletinInt.上(pp.705-724)。给出了弹性力学能量正定性的不等式。

索末菲(ArnoldSommerfeld,1868-1951

93*.《对流动转变为湍流的解释》(Ein beitrag zur hydrodynamischen erklärungder turbulent flüssigkeitsbewegungen),Atti del IvcongressInternationale deiMatematici,Roma,III,116-124,1908年在罗马国际会议上报告,1909年文集出版。对层流稳定性的较早研究,所得到的非自共轭偏微分方程,后人称为Orr-Sommerfeld方程。

卡拉索夫(Г.В.Колосов,1867-1936)

94*.《复变函数在平面弹性的数学理论中的应用》(Ободномприложенийтеориифункцийкомплексногопеременноговплоскойзадачематематитескойтеорииупругости),1909年以俄文出版。开创了平面弹性力学问题的复变函数解法。

卡门(TheodorevonKarman,1881-1963

95.《机械制造中的强度问题》(Festigkeitsprobleme inMaschinenbau),1910年发表在Encyk. D. Math. Wiss.上(IV,311-385),德文。较早的薄板大挠度方程。

96.《关于流体中动体的力学实验》(Überden mechanismus des widerstandes,den ein bewegter körper in einerflüssigkeit erfährt. Nachr. der K. Gesell. Der Wiss. ZuGöttingen,13:547-556),1912年以德文发表。首次证明了在流动中圆柱体后的尾涡以交错排列时是稳定的,后人把这种尾涡称为卡门涡街。

冯密泽斯(Richard vonMises,1883-1953)

97*.《塑性变形固体的力学》(Mechanikder festenkörper inplastischdeformablen)1913年发表在Zustand,Gött.Nachr.上(582-592)。提出固体在一定应力状态下的一种屈服条件,后人称为密泽斯条件。

伽辽金(Борис ГригорьевичГалеркин,1871-1945)

98*.《在某些杆与板平衡问题中的级数》(Стержни и пластинки. Ряды в некоторыхвопросах упругого равновесия стержней и пластинок),1915年发表在Вестникинженеров上(т. 1, p.897-908)。提出一种直接离散的近似方法,后人称之为伽辽金方法。

诺特(Emmy Noether,1882-1935)

99.《变分问题的不变量》(InvarianteVariationsprobleme),1918年发表在Nachr. d. König. Gesellsch. d. Wiss. zu Göttingen,Math-phys.Klasse上(p.235-257)德文。论文给出两个关于动力系统的不变量定理,对20世纪力学和物理的发展产生了深刻的影响。

格里菲斯(Alan ArnoldGriffith1893-1963

100.《固体的流动与断裂现象》(ThePhenomena of Rupture and Flow in Solids)1920年刊于Philos. Trans. R.Soc. London A(221, 163),英文。断裂力学的最早文献。

致谢:本文受到国家自然科学基金10172002项目的资助,特致谢意。

:本文最早发表在2005年10月4-7日,第二届全国力学史与方法论学术讨论会。并收入文集《古今力学思想与方法》,现略有改动。

本文作者,花了几年的功夫,在收集这些文献。至今只有序号上打星号的文献尚缺。有哪位同好见到尚缺的文献能够提供线索,不胜感谢。



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