力學(xué)為人類進(jìn)步貢獻(xiàn)良多
在上世紀(jì)結(jié)束之際，美國(guó)工程院曾評(píng)出20世紀(jì)對(duì)人類社會(huì)影響最大的20項(xiàng)技術(shù)，其中許多關(guān)鍵技術(shù)的解決離不開(kāi)力學(xué)研究者的貢獻(xiàn)。以排在前3位的電力系統(tǒng)技術(shù)、汽車制造技術(shù)和航空技術(shù)為例，就單從動(dòng)力系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，20世紀(jì)后50年，力學(xué)設(shè)計(jì)的改進(jìn)和優(yōu)化導(dǎo)致包括葉輪機(jī)、汽車發(fā)動(dòng)機(jī)和噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的效率大幅度提高，排氣污染明顯減少。錢學(xué)森曾經(jīng)指出：“這個(gè)時(shí)代，力學(xué)工作者對(duì)新興的航空技術(shù)和航天技術(shù)震撼世界的成果，作出了巨大的貢獻(xiàn)，他們是時(shí)代的英雄。”
第23屆世界力學(xué)家大會(huì)頒發(fā)了國(guó)際力學(xué)界的兩項(xiàng)大獎(jiǎng)：流體力學(xué)的巴徹勒獎(jiǎng)和固體力學(xué)的希爾獎(jiǎng)。該獎(jiǎng)項(xiàng)每4年評(píng)選一次，以表彰在過(guò)去10年中在力學(xué)研究領(lǐng)域中作出杰出貢獻(xiàn)的學(xué)者。荷蘭特文特大學(xué)D Lohse教授和美國(guó)布朗大學(xué)高華健教授分別獲得了這兩項(xiàng)大獎(jiǎng)。大會(huì)發(fā)表的學(xué)術(shù)論文表明，力學(xué)工作者所需要解決的問(wèn)題既涉及科學(xué)的基礎(chǔ)理論，又有著重要的工程應(yīng)用背景，這正是力學(xué)研究的魅力所在。力學(xué)的研究有著輝煌的過(guò)去和現(xiàn)在，也必將有著更加美好的未來(lái)。
延伸閱讀
無(wú)處不在的力學(xué)
塔科馬大橋?yàn)槭裁磿?huì)垮塌
懸索橋盡管有悠久的歷史，但是現(xiàn)代大跨度懸索橋的發(fā)展有過(guò)慘痛的教訓(xùn)。1940年7月1日美國(guó)西北部的華盛頓州建成了橫跨塔科馬海峽的塔科馬大橋，它是一座全長(zhǎng)853米的懸索橋。通車后僅僅過(guò)了4個(gè)月，在20米/秒的風(fēng)速下，塔科馬大橋開(kāi)始晃動(dòng)，振幅越來(lái)越大，最終徹底垮塌。
世界著名空氣動(dòng)力學(xué)家，古根海姆航空實(shí)驗(yàn)室主任馮·卡門是事故調(diào)查組的成員。他在加州理工學(xué)院的風(fēng)洞中進(jìn)行的吹風(fēng)試驗(yàn)表明，當(dāng)風(fēng)橫吹過(guò)大橋時(shí)，在一定的風(fēng)速范圍內(nèi)，越過(guò)大橋的氣流中會(huì)周期性地產(chǎn)生兩串平行反向渦旋。它對(duì)橋梁產(chǎn)生了周期性的作用力，當(dāng)作用力的頻率與大橋的固有頻率接近時(shí)，所產(chǎn)生的機(jī)械共振現(xiàn)象導(dǎo)致了大橋的垮塌。
這次嚴(yán)重事故的出現(xiàn)使得橋梁工程在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中開(kāi)始認(rèn)識(shí)到空氣動(dòng)力學(xué)的重要，此后所有的大橋以及重要的超高層建筑的設(shè)計(jì)方案必須經(jīng)過(guò)風(fēng)洞模型試驗(yàn)的安全驗(yàn)證。
摩天大廈上的風(fēng)阻尼器
臺(tái)灣高達(dá)508米的101大樓，在第88-92層之間可以看到用鋼索懸掛著一個(gè)重達(dá)730噸的黃色球體，它的主要功能是在臺(tái)風(fēng)或地震出現(xiàn)時(shí)吸收101大樓頂部過(guò)度擺動(dòng)的能量，增加大樓的穩(wěn)定性，這是一個(gè)根據(jù)力學(xué)原理設(shè)計(jì)的世界上最大的巨型風(fēng)阻尼器。
高492米的上海環(huán)球金融中心大樓在90層也設(shè)置了兩臺(tái)風(fēng)阻尼器，各重150噸，以減少大樓由于強(qiáng)風(fēng)引起的擺動(dòng)。
“蛟龍?zhí)?rdquo;為何能潛7000米
我國(guó)的“蛟龍?zhí)?rdquo;載人潛水器，它的設(shè)計(jì)最大下潛深度為7000米，每平方米要承受高達(dá)7000噸的壓力。如此巨大的壓力，足以使通常的鋼結(jié)構(gòu)板殼破裂。“蛟龍?zhí)?rdquo;必須使用特殊的抗壓結(jié)構(gòu)和材料，經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的力學(xué)分析和試驗(yàn)，以確保它運(yùn)行的安全性。
穿甲彈、戰(zhàn)斗機(jī)、導(dǎo)彈和力學(xué)
力學(xué)在國(guó)防工業(yè)中也扮演著重要的角色。從穿甲彈穿透能力的研究到原子彈爆轟波破壞力的分析，都需要力學(xué)工作者的參與。
20世紀(jì)40年代，戰(zhàn)斗機(jī)飛行速度突破聲障的成功，得益于空氣動(dòng)力學(xué)和氣動(dòng)彈性力學(xué)的研究成果。當(dāng)飛機(jī)的速度超過(guò)聲速時(shí)，空氣受到壓縮后在頭部會(huì)形成激波，激波的出現(xiàn)會(huì)導(dǎo)致飛行阻力的增加，如何減小激波阻力，離不開(kāi)空氣動(dòng)力學(xué)和激波動(dòng)力學(xué)的研究。
在我國(guó)“兩彈一星”的元?jiǎng)字校X學(xué)森、周培源、郭永懷、錢偉長(zhǎng)等都是國(guó)際著名的力學(xué)家。錢學(xué)森更是被譽(yù)為中國(guó)航天事業(yè)的奠基人和中國(guó)火箭、導(dǎo)彈之父。(新華網(wǎng))