中国力学科技发展史及现状观察报告

中国力学事业50年庄逢甘(中国航天科技集团公司，北京100830)中国力学学会走过50个春秋，50年的成长与辉煌！50年的拼搏与奉献！是中国力学创业、奋斗和发展历程的真实写照！时值中国力学学会成立50周年之际，我们聚会一堂，共同庆贺。

在这里我将对中国力学的发展谈谈自己的一些认识和想法，与大家共同回顾中国力学事业的创建过程和近10年的重大成就，共同展望中国力学未来的发展。

1 中国力学事业的创建力学在中国的传播和发展远非50年所能概括。

早在20世纪初，随着中国民族工业的较大发展，对力学知识的需求逐步增加。

30年代，商务印书馆出版了郑太朴翻译的《自然哲学的数学原理》，徐骥著的《应用力学》，陆志鸿著的《材料强度学》。

在这一时期，一批学者先后留学归国并开设力学课程，如北京大学的夏元瑮、清华大学的周培源、北洋大学的张国藩、唐山铁道学院的罗忠忱等，在国内开始系统地讲授相对论、理论力学、流体力学、工程力学等课程，并相应开展了一些力学的理论与应用方面的研究。

这些力学活动为中国力学的早期发展是做出贡献的。

但是，力学真正成为一门学科在中国快速蓬勃发展是新中国成立以后的事情。

新中国成立伊始，百废待兴，建立独立民族工业体系的国家战略发展需求急需力学人才和专门机构。

1952年，周培源在北京大学创办了中国第一个力学专业，1953年，钱伟长首先在中国科学院数学研究所创建力学研究室。

1955年10月，钱学森回国，与钱伟长合作，在1956年1月5日成立了中国科学院力学研究所。

建国初期，为解决专门力学人才匮乏的现状，钱学森等还探索了特殊的人才培养模式，我认为有两个较为成功的事例。

第一个是1957年，中国科学院与清华大学开办的工程力学研究班，学员选自工科专业四年级学生和力学教研组助教及生产部门的工程师，做到了不拘一格选拔人才，后来的事实证明这样一种人才培养机制是可行而有效的，这些学员在后来的国民经济建设和国防建设中发挥了重要作用，做出了重要贡献。

1 力学学科的战略地位力学是研究物质机械运动规律的科学。

自然界物质有多种层次，从宇观的宇宙体系、宏观的天体和常规物体，细观的颗粒、纤维、晶体，到微观的分子、原子、基本粒子。

通常理解的力学以研究天然的或人工的宏观对象为主。

但由于学科的互相渗透，有时也涉及宇观或细观甚至微观各层次中的对象以及有关的规律。

机械运动亦即力学运动是物质在时间、空间中的位置变化，它是物质在时间、空间中的位置变化，物质运动的其他形式还有热运动、电磁运动、原子及其内部的运动和化学运动等。

机械运动并不能脱离其他运动形式独立存在，只是在研究力学问题时突出地考虑机械运动这种形式罢了；如果其他运动形式对机械运动有较大影响，或者需要考虑它们之间的相互作用，便会在力学同其他学科之间形成交叉学科或边缘学科。

力是物质间的可以说是力和运动的科学。

1.1 力学发展的回顾力学的发展始终是和人类的生产活动紧密结合的，3000多年前的墨经上就有简单的杠杆原理。

在西方，古希腊的阿基米德对静力学就有了一些系统的论述。

这都与当时的生产水平相适应。

17世纪初，欧洲资本主义萌芽，科学挣脱神学的束缚而开始复苏。

伽利略是进行系统实验研究的先驱，提出了加速度的概念和惯性原理。

开普勒根据天文观测资料总结出行星运动的规律。

牛顿继承和发扬了前人的成果，提出了物体运动三定律和万有引力定律。

可见，至牛顿时代，力学形成了一门科学，同时推动了微积分的发展，其后，随着欧洲逐步工业化，力学得到了很大的发展。

上个世纪，力学已经有了不少分支。

例如与水利及城市给排水建设有关的水力学，与建筑、桥梁、道路等有关的材料力学和结构力学，与军事有关的弹道学，以及理论性较强的理想流体力学，分析力学和弹性力学。

与此同时，力学成了物理学的重要组成部分，并促进了数学的发展。

力学的大发展开始于本世纪初。

最突出的成就是流体力学中边界层理论的提出。

上个世纪水力学和理想流体力学得到了很大发展，前者紧密地结合工程实际，但含有不少经验成分；而后者理论很完美，但不能计算物体在真实流体中运动时所受到的力。

力学的发展历程力学是研究物体运动和受力规律的学科，它是自然科学中最基础、最重要的学科之一。

力学的发展历程可以追溯到古代，经过了漫长的历史演变和不断的发展，逐渐形成了现代力学的基本原理和理论体系。

下面将详细介绍力学的发展历程。

古代力学的起源可以追溯到古希腊时期，著名的古希腊哲学家亚里士多德对力学的研究起到了重要的推动作用。

他提出了自然物体分为四种元素（地、水、火、气）的理论，并认为物体的运动是由于与其自然元素的相互作用。

亚里士多德的力学理论在古代长期占主导地位，直到近代才被推翻。

古代中国力学的发展也有着独特的贡献。

中国古代的力学理论主要体现在工程技术和军事战略方面。

例如，中国古代的工程师和军事家在建筑和兵器设计中运用了许多力学原理，如杠杆、滑轮等。

这些实践经验积累为后来力学的发展奠定了基础。

随着科学方法的不断发展，力学在近代经历了重要的革命。

17世纪，英国科学家伽利略·伽利莱和英国物理学家艾萨克·牛顿的工作为力学的发展奠定了基石。

伽利略提出了惯性原理和斜面运动等基本概念，牛顿则通过研究物体的运动和力的关系，提出了经典力学的三大定律，即牛顿定律。

这些理论为力学奠定了坚实的数学基础，并在科学界产生了深远的影响。

19世纪，法国科学家拉格朗日和哈密顿等人对力学进行了重要的发展。

拉格朗日提出了以能量为基础的拉格朗日力学，将力学问题转化为能量和约束的问题，极大地简化了力学的计算。

哈密顿则提出了哈密顿力学，通过引入广义坐标和广义动量的概念，为力学问题的求解提供了新的方法。

20世纪，爱因斯坦的相对论对力学产生了重大影响。

相对论扩展了牛顿力学的范围，提出了质量和能量之间的等价关系，揭示了高速运动物体的特殊性质。

相对论的发展使力学理论更加完善，并为后来的量子力学和场论的发展奠定了基础。

现代力学已经发展成为一个庞大而复杂的学科体系，包括经典力学、量子力学、统计力学等多个分支。

力学的应用广泛涉及到物理学、工程学、天文学、生物学等领域。

中国力学的发展史中国力学的发展史是一个漫长而丰富多彩的过程，它与中国古代的科学、技术、文化和哲学紧密相连。

在数千年的历史长河中，中国力学逐渐形成了一套独特的理论体系和实践方法，对中国古代的建筑、机械、军事等领域产生了深远的影响。

在古代，中国的力学知识主要来源于生产实践和工程经验。

例如，在建筑领域，中国古代建筑师通过观察和实践，掌握了土木工程的基本原理和技能，如平衡、力矩、稳定性等。

在机械领域，中国古代的机械制造技术非常先进，如指南针、浑天仪、水钟等，这些都离不开力学的应用。

在军事领域，中国的弩箭、抛石机等武器的设计制造也体现了力学原理的应用。

随着时间的推移，中国的力学逐渐形成了自己的理论体系。

例如，《墨经》中有关力学的论述，涉及到力的定义、性质、作用等，与现代力学有异曲同工之妙。

《九章算术》中也有许多关于力学的问题，如计算物体的重心、研究杠杆平衡等。

此外，中国的传统哲学思想也对力学的发展产生了影响，如“天人合一”、“阴阳五行”等思想，强调了自然与人的和谐统一，对于理解力学原理和解决实际问题提供了新的视角。

进入近代以后，中国的力学开始受到西方的影响，逐渐与世界接轨。

一些西方传教士和学者将西方的力学知识引入中国，与中国传统的力学知识相互交流和融合。

同时，中国的一些学者也开始学习和引进西方的力学知识，开展了一系列的科学实验和研究工作。

新中国成立后，中国的力学得到了长足的发展。

在国家的大力支持下，中国的力学研究机构和学术组织相继成立，力学研究和教育水平不断提升。

中国力学逐渐形成了自己的研究特色和优势领域，如爆炸力学、生物力学、环境力学等。

同时，中国也积极参与国际力学合作与交流，推动力学的全球发展。

总的来说，中国力学的发展史是一个不断探索和创新的过程。

在未来的发展中，中国力学将继续秉承传统与现代相结合的理念，加强国际合作与交流，为推动全球力学的发展做出更大的贡献。

我国历史与现实的科技发展状况一、我国历史中的科技发展我国历史悠久，自古以来就有着丰富的科技传统。

早在商朝时期，我国就已经出现了青铜器等先进的冶金技术。

随着时间的推移，我国的科技发展逐渐壮大，涵盖了农业、制造业、建筑业、医学等各个领域。

我国古代的四大发明——指南针、造纸术、火药和活字印刷术，对全世界的科技进步产生了深远的影响。

在古代，我国的科技发展一直处于世界的领先地位，而科技的进步也成为了推动我国社会发展的重要动力。

我国的发明和创新对于世界的科技进步产生了重要的影响，这也使得我国在世界舞台上有着重要的地位。

二、我国现实中的科技发展状况在当今的我国，科技发展依然是国家发展的重要支撑。

随着改革开放以来，我国大力发展科技，取得了举世瞩目的成就。

特别是在信息技术、生物技术、新能源技术等领域，我国展现出了强大的科技创新能力。

高铁、移动支付、共享单车、电子商务等诸多科技成果的应用，不仅为我国社会带来了巨大便利，也让世界惊叹不已。

无人机、人工智能、5G等科技领域的不断突破，更是让世界瞩目我国的科技实力。

我国已成为全球科技创新的重要力量，为世界科技进步做出了重要的贡献。

三、文章总结及个人观点我国历史与现实的科技发展状况展现出了我国人民勤劳、智慧和创新的精神。

古代的科技传统为当今的科技发展提供了宝贵的经验和智慧，同时现实中的科技创新也让我国重新崛起，成为世界科技舞台上的重要力量。

作为我国历史与现实中科技发展状况的见证者，我深切感受到了我国科技进步的巨大变化。

我相信随着我国科技不断发展和创新，我国将在世界科技的舞台上发挥更为重要的作用，为全人类的科技进步做出更大的贡献。

通过对我国历史与现实中科技发展状况的深入了解，我对我国的科技创新能力和发展前景充满信心，也更加自豪于我国的科技成就。

期待我国的科技发展能够为世界带来更多的惊喜和启发，为人类社会的未来发展贡献更多力量。

随着社会的发展和科技的不断进步，我国的科技领域也在不断拓展和深化。

（转载，留存）2 力学学科发展现状与趋势力学学科有许多分支学科，国际上并无统一的分法。

在我国大学的力学或工程力学系中，通常都设一般力学、固体力学和流体力学三个专业，它们是按研究对象划分的。

一般力学研究的对象是质点系、刚体及离散系统，固体力学和流体力学分别研究有固体变形和流体流动的力学问题。

除了以上三门力学分支以外，在一些学校、许多科研机构里，在我国历次学科规划中以及在国外，还有理性力学、岩土力学、地球动力学、空气动力学、高速气体动力学、稀薄气体力学、水动力学、弹性力学、塑性力学、结构力学、板壳力学、爆炸力学、物理力学、化学流体力学、生物力学、地震工程力学、电磁流体力学、等离子体动力学、宇宙气体力学、微重力流体力学、计算力学、实验力学等分支学科。

在这份报告里为叙述方便，我们将力学归纳为一般力学、固体力学、流体力学以及力学中的交叉学科四类分支学科，考虑到理性力学研究力学中带有共性的基础问题，我们把它放在一般力学门类中；而最后一类突出了力学与其他学科交叉的特点，虽然这并不表示前三分支与其他学科就没有交叉。

计算力学和实验力学的发展是和以上四类分支学科的发展紧密融合在一起的，其内容将分别结合以上四类分支学科进行讨论。

下面就按这四类分支学科讨论当代力学的发展趋势.2.1 一般力学本节讨论一般力学和理性力学两部分的内容，它们都是力学中具有基础性质的分支学科.2.1.1 一般力学2.1.2 理性力学一般力学是力学学科的一个分支。

一般力学研究牛顿力学的一般原理和宏观离散系统的力学现象，国际上往往将一般力学的内容概括为“动力学、振动与控制”。

随着科技的发展，研究范围从离散系统动力学扩展到陀螺力学、振动理论、运动稳定性理论、控制理论、机器人动力学等等；近年来又扩展到复杂系统的动力学、振动与控制及非线性系统的分岔、混沌、突变和孤立子等。

不少连续介质力学问题可以经过离散化而变成有限自由度系统的问题来求解，因而一般力学中的原则和方法也往往适用于连续介质力学。

工程力学的发展与展望工程力学是一门研究物体在力的作用下的运动和变形规律的学科，也是工程学的基础知识之一。

随着科学技术的快速发展和工程领域的日益复杂化，工程力学在过去的几十年里取得了显著的进展。

本文将对工程力学的发展历程进行回顾，并展望未来的发展方向。

工程力学概念最初见诸于古希腊时期，但是直到近代以前，工程力学一直处于实证阶段。

17世纪，伽利略、牛顿等科学家的力学研究奠定了工程力学的基础。

18世纪和19世纪，随着工业革命的推进，工程力学开始应用于实际工程问题的解决中。

20世纪初，结构力学、流体力学等分支学科逐渐形成，工程力学开始多元化发展。

在过去的几十年里，工程力学的发展有以下几个显著特点：工程力学的理论模型和计算方法得到了极大的改进。

随着计算机技术的发展，有限元法、有限差分法等数值方法在工程力学分析中的应用广泛化，大大提高了分析的准确性和效率。

工程力学在多学科交叉领域的应用得到了拓展。

随着材料科学、电子技术、光学等学科的发展，工程力学开始与其他学科相互融合，形成新的研究领域。

力学与材料科学的结合，推动了复合材料等新材料的研发；力学与电子技术的结合，推动了微电子器件的发展等。

工程力学在应对新兴问题和挑战方面做出了重要贡献。

地震工程的发展帮助人们更好地理解地震力对建筑物和结构的影响，为抗震建筑设计提供了理论依据；风力发电和太阳能等可再生能源的开发也离不开工程力学的支持。

在未来的发展中，工程力学面临着新的机遇和挑战。

随着大数据和人工智能技术的发展，工程力学在数据分析和预测方面将发挥更大的作用。

通过对大量结构数据的分析，可以实现结构健康监测和故障诊断，提高结构的安全性和可靠性。

新兴领域的发展也将推动工程力学的进一步发展。

生物力学、纳米力学等新兴领域的研究将为工程力学带来新的理论和应用。

生物力学研究将为医疗器械和人体工程学等领域提供理论指导；纳米力学研究将为纳米材料及其应用提供理论支持。

工程力学的跨学科研究合作将得到进一步加强。

中国力学和科技发展史及现状公元前1000多年中国商代铜烧已有十二音律中的九律，并有五度协和音程的概念。

公元前1000—前900年据《庄子·徐无鬼》记载，已知同频率共振。

公元前4世纪中国墨翟及其弟子解释力的概念、杠杆平衡，对运动做出分类。

公元前256—前251年蜀守冰主持兴建都江堰，是世界上现有历史最长的无坝引水工程。

公元100年左右《尚书纬·考灵曜》提出“地恒动不止而人不知，人在船中不知船在运动”的论点。

公元132年衡制成地动仪，其中有倒立的“都柱”能测地震震源方向。

公元591—599年隋工匠春建成州桥，采用37.02米跨度的浅拱结构。

公元1088年括在《梦溪笔谈》中记录频率为1：2的琴弦共振调音实验。

公元1092年颂等人制成水运仪象台。

公元1103年诫在《营造法式》中指出梁截面广与厚的最优比例为3：2. 公元1637年宋应星的《天工开物》刊行。

公元1858年W.胡威立著、善兰译《重学》刊行。

公元1862年京师同文馆成立。

同一时期成立的还有西学堂（1895）、京师大学堂（1898）。

这些学校先后开设有关力学的课程，讲授者大多为外国人。

公元1903年清政府规定在小学设理化课；高等学堂分政艺两科，艺科所设课程中有力学、物性、声学、热学、光学、电学和磁学等物理学的容。

公元1909年中国人如在美国制造出第一架飞机。

1910年清朝政府拨款在南苑庑甸毅军操场建筑厂棚，由左成和宝试制飞机一架，这是中国官方首次筹办航空。

詹天佑主持修建的京铁路全线通车。

这是中国人自行设计和施工的第一条铁路干线。

公元1912年罗忠忱回国，一直于铁道学院教授工程力学类课程，最早开创了我国工程力学的教学。

公元1913年大学建立物理学与数学系，开设理论力学课程。

公元1917年丁西林设计了一种新的测量重力加速度g的可逆摆。

公元1919年茅以升在美国卡基—梅隆理工学院获博士学位，学位论文为《桥梁力学二次应力》。

公元1922年商务印书馆出版夏元王瑮的译著《相对论浅释》。

我国力学专业教育现状与思考
一、现状
学科体系完整：我国已形成了以动力学与控制、固体力学、流体力学和生物力学为主要分支学科，以环境力学、爆炸力学和物理力学等为主要学科交叉领域的力学学科体系。

队伍阵容强大：在学术队伍方面，我国有许多高校设立了力学相关的研究所和学院，拥有一大批从事力学研究的教育者。

研究设施良好：随着国家对科研投入的加大，我国力学专业的研究设施得到了很大的改善，为科研工作者提供了良好的工作环境。

学术交流活跃：我国力学界积极参与国际学术交流与合作，举办了多次国际学术会议，为我国力学专业的发展提供了广阔的平台。

二、思考
加强基础研究：基础研究是力学专业发展的基石，应注重基础理论的创新和突破，推动力学与其他学科的交叉融合。

强化应用研究：在应用研究方面，应注重将力学原理应用于实际问题中，解决工程技术和生产实践中的难题。

培养创新人才：应注重培养具有创新思维和实践能力的力学专业人才，为我国力学专业的发展提供源源不断的人才支持。

加强产学研合作：应加强产学研合作，推动科研成果的转化和应用，促进力学专业与产业界的深度融合。

提高国际化水平：应积极参与国际学术交流与合作，引进国际先进的理念和技术，提高我国力学专业的国际化水平。

总之，我国力学专业教育在学科体系、队伍阵容、研究设施和学术交流等方面取得了显著的成就，但也存在一些不足之处。

为了推动我国力学专业的持续发展，应注重加强基础研究、强化应用研究、培养创新人才、加强产学研合作和提高国际化水平。

力学的发展历程力学是物理学的一个重要分支，研究物体运动和力的作用。

它的发展历程可以追溯到古代，经历了漫长的发展和演变，形成了现代力学的基础。

本文将详细介绍力学的发展历程，并探讨其在科学研究和实际应用中的重要性。

1. 古代力学的起源古代力学的起源可以追溯到古希腊时期。

古希腊的哲学家和数学家亚里士多德提出了一些关于力和运动的理论，他认为物体的运动是由于其本质的内在动力而产生的。

然而，亚里士多德的理论并没有提供明确的数学描述和实验验证，因此在科学发展中的地位并不重要。

2. 开普勒和伽利略的贡献在16世纪，约翰内斯·开普勒和伽利略·伽利莱的研究对力学的发展产生了重要影响。

开普勒通过对行星运动的观测和分析，提出了行星运动的三个定律，揭示了行星运动的规律性。

伽利略通过实验和观察，提出了自由落体和斜面上物体滑动的规律，奠定了力学实验基础。

他的研究为后来的牛顿力学奠定了基础。

3. 牛顿力学的建立17世纪末，艾萨克·牛顿提出了经典力学的三大定律，即牛顿定律。

第一定律（惯性定律）指出，物体在没有受到外力作用时保持静止或匀速直线运动。

第二定律（动力学定律）描述了物体受力时的加速度与力的关系。

第三定律（作用-反作用定律）说明了相互作用物体之间的力是相等且反向的。

牛顿力学为解释天体运动、机械运动和其他物体运动提供了统一的理论框架。

4. 拉格朗日力学和哈密顿力学的发展18世纪末和19世纪初，约瑟夫·拉格朗日和威廉·哈密顿提出了新的力学理论，即拉格朗日力学和哈密顿力学。

拉格朗日力学通过定义广义坐标和拉格朗日函数，从能量角度描述物体的运动。

哈密顿力学通过定义广义动量和哈密顿函数，从相空间的角度描述物体的运动。

这两个力学理论在解决复杂系统的运动问题时具有重要的作用。

5. 相对论力学的出现20世纪初，阿尔伯特·爱因斯坦提出了相对论力学，即狭义相对论和广义相对论。

狭义相对论描述了高速运动物体的运动规律，引入了相对论性质量和相对论动力学。

中国力学科技发展史及现状观察报告中国力学科技发展史及现状观察报告中国力学的滥觞可追溯到公元前1000年的商代。

商代音律发展十分良好，由此引申的力学概念五度协和音程也随之出现。

后来中国古代提出“兼爱”“非攻”的墨子及其弟子解释力的概念与杠杆平衡。

之后，力学发展一直是以民间工匠的智慧作为寄托，未能形成体系，只在《梦溪笔谈》、《天工开物》、《营造法式》等书籍中以经验总结的形式篆述。

1860年以来，随着中国近代的觉醒，力学在西方知识体系与思想的冲击下也有了进一步的发展，京师同文馆首次开设有关力学的教程，而后各小学也纷纷引入，中国力学教育开始有了新的气象。

1909年，冯如造出中国人的第一架飞机，詹天佑主持修建的京张铁路通车。

1912年，罗忠忱回国，开创工程力学的教学，明年，理论力学课程开设。

1932年，商务印书馆出版一系列力学书籍，如《应用力学》（徐骥）、《水力学》（张含英）、《工程力学》（陆志鸿）等。

在有力的教育改革下，茅以升、周培源、钱学森、钱伟长、李四光等一系列在国际上有着广泛影响的力学泰斗们涌现出来，为我国近现代力学的发展作出了巨大贡献。

新中国成立，没有了战火摧残，力学科蓬勃发展。

1951年，中国船舶模，型试验研究所在上海成立，52年，中国科学技术大学组建力学研究室，同年，周培源设立我国第一个力学专业，数学力学系力学专业。

中国科学院于54年与56年分别成立土木建筑研究所和力学研究所。

此后，中国土地上，各式样各级别的有关力学的学院、研究所等科研单位如雨后春笋，一个个钻出地面。

55年归国的钱学森及四、五十年代回国的物理学专家们为这些新近成立的单位注入的充满活力的血液。

改革开放后，各类力学报刊创立，如《力学与实践》、《空气动力学学报》、《固体力学学报》、《爆炸与冲击》、《工程力学》、《实验力学》等。

同时加强了国内国外有关力学的研究成果。

1980年，中国空气动力学会成立。

81年，国际有限元会议在合肥召开。

工程力学的发展历程与应用前景一、引言工程力学是研究物体的运动和力学性质的科学，是先进技术的基础。

工程力学的发展历程可以追溯到古代文化和科学的起源。

它在现代科学中占据着中心地位，广泛应用于建筑、机械、交通、能源、环境和航空航天等各个领域。

本文旨在探索工程力学的发展历程与应用前景。

二、发展历程1. 古代早在古代，人们就开始用简单的力学概念来探究物体的物理特性。

古代希腊学者亚里士多德提出了物体四种运动状态的概念：静止、平衡、加速运动和匀速运动。

他将运动状态区分为自然运动和强制运动。

另一位希腊学者欧几里得使用几何学模型和刚体的理念研究了力的平衡和黄金定理等概念。

在中国，魏晋南北朝时期的李冶提出了四书五经中的“阴阳五行”等力学概念。

2. 近代在近代，工程力学迅速发展。

伽利略提出了动力学和牛顿三大运动定律，为物体的运动和力学性能提供了新的视角。

牛顿发明了微积分和万有引力定律，并着手研究流固耦合的问题。

欧拉开创了弹性理论和振动学。

在位移法和应力法的基础上，柯西开创了应变理论，补充了刚体静力学中的不足。

随着速度和温度的大幅升高，材料力学成为探究材料性能的工程力学重要领域。

3. 现代现在，工程力学已进入信息时代，其理论和应用正在取得革命性变化。

计算技术和数值模拟软件使得三维模型和膜应变分析、热传导分析可能，从而更加准确地衡量结构的切应力、平衡状态、施力方向以及材料特征，预测其退化和破坏时间。

此外，微观和宏观水平的桥接也为非线性力学和复杂结构的研究提供了新的思路。

这些新的理论和技术的发展将不断推动工程力学前进。

三、应用前景1. 建筑物结构分析工程力学在建筑物结构分析中的应用是其最广泛的应用领域之一。

工程力学可以测量建筑物的应力、应变和刚度等特性，对结构设计和改进提供关键数据。

工程力学的有效预测和分析能力使其在建筑物防震、防火、抗风等方面得到广泛应用。

2. 交通运输在交通运输方面，工程力学是设计强度和重量轻量化的关键技术，可以确保交通运输工具的结构安全和运行可靠性。

力学的发展历程引言概述:力学是物理学的一个重要分支，研究物体受力和运动规律。

自古以来，人类对力学的研究始终伴随着科学的发展。

本文将从古代到现代，分五个部分介绍力学的发展历程。

一、古代力学的奠基1.1 古希腊力学的兴起古希腊力学的代表人物有阿基米德和亚里士多德。

阿基米德提出了浮力定律和杠杆原理，奠定了静力学的基础。

亚里士多德则提出了天体运动的观点，开创了天体力学的研究。

1.2 中国古代力学的发展中国古代力学的代表人物有张衡和沈括。

张衡发明了世界上第一台地动仪，通过测量地震波传播时间来确定地震的方位。

沈括在《梦溪笔谈》中提出了自然界中存在的力学问题，如水流、弹性等，为中国力学的发展奠定了基础。

1.3 印度古代力学的贡献古印度力学的代表人物有阿耶尔巴塔和布拉马叶。

阿耶尔巴塔提出了力学中的“递归”概念，为后来的动力学研究奠定了基础。

布拉马叶则在《布拉马叶运动论》中提出了运动的三个定律，对后来的牛顿力学产生了深远影响。

二、近代力学的革新2.1 牛顿力学的奠基牛顿力学是近代力学的重要里程碑，牛顿提出了力学的三大定律，建立了质点力学的基本框架。

他的万有引力定律解释了行星运动和天体力学问题，为力学的发展开辟了新的道路。

2.2 拉格朗日力学的建立拉格朗日力学是力学的另一重要分支，由拉格朗日提出。

他通过引入广义坐标和拉格朗日函数，建立了一种更为普适且简洁的力学表述方法。

拉格朗日力学在解决多体问题和非惯性系问题上具有优势。

2.3 哈密顿力学的发展哈密顿力学是力学的又一重要分支，由哈密顿提出。

他引入了哈密顿函数和哈密顿方程，为力学的数学形式化提供了新的思路。

哈密顿力学在动力学和量子力学中有广泛应用。

三、现代力学的新探索3.1 相对论力学的革命相对论力学是爱因斯坦提出的一种新的力学理论，包括狭义相对论和广义相对论。

相对论力学在高速和强引力场下对经典力学进行了修正，解释了光的传播和引力场的本质。

3.2 量子力学的兴起量子力学是20世纪物理学的重大突破，由普朗克、波尔等人提出。

摘要本报告指出了力学的科学地位以及它对国民经济和社会发展的紧密作用，论述了力学的战略地位、意义及作用；论述了当前力学发展和研究方法的特点；从四个分支学科方面分析论证了当前国内外力学研究领域的现状和发展趋势，提出了优先发展的领域；结合我国情况建议了中近期的战略目标和应采取的措施。

一、力学学科的战略地位力的作用与物质的运动是自然界和人类活动中最基本的现象。

这正是力学学科研究的对象，从而也奠定了力学在自然科学中的基础地位。

力学经过开普勒、伽利略，由牛顿集其大成，成为一门精密的科学。

它在定量描述天体动方面起了巨大的作用，并导致了微积分的建立。

继而经由欧拉、拉格朗日、哈密顿等将质点系和刚体力学发展成从内容到形式都十分完善的理论体系。

与此同时，欧拉、纳维、斯托克斯等建立了描述连续介质变形与运动的弹性力学和流体力学的基本框架。

以上这些成就成为精密自然科学发展的典范，极大地推动了数学、天文学和经典物理的进展，至今仍起着重要的作用。

在当时，由于受到生产力水平以及实验与计算能力的限制，虽然力学对于工程应用起着基础的作用，然而力学理论的应用价值远远没有得到充分的发挥。

20世纪初是近代力学发展的重要时刻。

科学界有识之士，特别是在当时的哥廷根大学(现已改名为格丁根大学)，认识到科学对推动工业发展的巨大潜力，竭力促成与工程的结合。

本世纪初，力学取得突破性成就。

那就是普朗特的边界层理论，它使虽已有基本框架但实际难以应用的理想流体力学理论取得了应用价值，解释了困惑人们多年的难题。

以此为契机，20世纪力学进入了以应用力学为重要标志的蓬勃发展的新阶段。

力学研究遍及各种工程和许多自然科学领域，出现了多种新的力学分支学科，对科学和技术的进步、社会经济的发展起了难以估量的促进作用。

重要的例子有：有的历史学家已经把20世纪初美国从欧洲引进空气动力学家从事航空科学的研究作为当代社会把现代产业建立在科学基础上的首例；核武器离开了冲击波的理论是难以想象的；力学的理论使人们能在地震多发区建造高层建筑；断裂力学从根本上改变了结构和构件的强度设计和安全评定的概念，大大提高了材料使用的效率；力学家和数学家一起创立了有限元法，各种差分方法，形成了计算力学并促进了计算数学和计算机的发展；流体力学家和气象学家、海洋学家一起创立了数值天气预报和地球物理流体力学等等。

力学的发展历程力学是物理学的一个分支，研究物体的运动和受力情况。

它起源于古代，经历了漫长而丰富的发展历程。

本文将详细介绍力学的发展历程，从古代到现代，逐步展示力学的重要里程碑和关键发展。

1. 古代力学：古希腊和中国古希腊是力学的发源地之一。

公元前4世纪的亚里士多德提出了自然哲学的理论，包括力学的基本概念。

他认为物体的运动是由四种元素（地、水、火、气）的特性决定的，并且认为天体运动是由神奇的“第一动力”引起的。

与此同时，古代中国也有独立的力学发展。

中国古代的力学思想主要体现在《墨经》和《兵法》等著作中。

墨子提出了“墨子定律”，描述了物体受力和运动的规律，对后来的力学研究产生了一定影响。

2. 中世纪力学：阿拉伯和欧洲中世纪时期，阿拉伯学者对力学的研究做出了重要贡献。

他们将古希腊的力学理论与印度的数学方法相结合，开创了新的研究方向。

阿拉伯学者伊本·萨那和伊本·海瑟姆等人提出了力的概念，并研究了力的作用和运动的规律。

同时，在欧洲，中世纪的自然哲学家们也在力学领域进行了一些研究。

例如，英国物理学家罗伯特·格罗斯特和法国数学家让·布尔丹对物体的自由落体进行了实验和观察，并提出了一些关于物体运动的基本定律。

3. 新科学革命：牛顿力学17世纪是力学发展的重要时期，伟大的科学家艾萨克·牛顿在这个时期提出了经典力学的基本原理。

他的著作《自然哲学的数学原理》（Principia Mathematica）被认为是力学的里程碑。

牛顿提出了三大运动定律，描述了物体的运动和受力规律，并建立了质点力学的数学模型。

牛顿的力学理论为物理学的发展开辟了新的道路，成为了后来科学研究的基石。

他的定律被广泛应用于天体力学、机械工程和航天技术等领域。

4. 近代力学：相对论和量子力学20世纪初，爱因斯坦的相对论和量子力学的发展对力学领域产生了深远影响。

爱因斯坦的相对论改变了人们对时空和运动的理解，提出了质能等效原理和光速不变原理，推动了宇宙学和粒子物理学的发展。

力学学科现状与展望孟庆国(国家自然科学基金委员会数理科学部，北京100085)一、国内外学科发展状况、特点与前沿领域力学是研究力与运动的科学，是一门应用性较强的基础科学。

力学是认识自然的一个极其重要的手段。

力学在20世纪有很大的发展。

进入21世纪，力学研究与传统力学问题有许多不同之处。

一是研究对象尺度的差异；二是物体变形和运动不仅由力场而常是由多场耦合作用；三是物质常具有较强的各向异性和非均匀性。

因此，力学能否深入到新兴的科技领域，研究这些领域中出现的与力学相关的问题，是当前力学工作者面临的一个挑战。

中国力学在国际力学界处于较先进地位。

2005年初对SCI源库中106种力学期刊的国际联机检索统计表明：2000～2004年间中国力学学科(不含港澳台)的论文数分别为：2000年/655篇、2001年/761篇、2002年/799篇、2003年/931篇、2004年/993篇。

2000－2002年世界排名为第3位，2003－2004年世界排名上升到第2位。

力学学科的主要特点：1．力学是一个应用性较强的基础学科，受学科自身发展和国家需求的双重驱动。

从国内现状来看，尤其需要加强结合国家需求背景的基础研究。

2．力学具有不断开拓新的研究领域的能力，学科交叉突出。

力学学科的这一特点不断地丰富着力学的研究内容和方法，并使力学学科保持着旺盛的生命力。

3．机理化、定量化地认识自然与工程。

4．力学二级分支的队伍分布不均衡，其中一般力学占12.2%，固体力学占50.7%，流体力学占25.6%，力学交叉领域占11.5%。

二、国内研究的优势领域和薄弱方向优势领域：（1）固体材料的宏微观力学；（2）计算力学；（3）空气动力学；（4）动力学与控制。

薄弱方向：（1）固体生物材料、生灵材料、仿生材料的力学研究；（2）与国际计算力学软件相比，我国计算力学软件的发展规模及水平有很大的差距；（3）实验力学；（4）生物力学新技术和新方法。

三、需要重点关注的研究领域及科学问题优先资助领域：（1）高维非线性系统的复杂动力学与控制；（2）微纳米力学；（3）多场耦合力学－智能材料与结构力学；（4）生物、生灵、仿生、杂交材料体系的力学；（5）跨尺度关联与多尺度计算；（6）可压缩流动机理与表征方法（7）仿生流体力学；（8）生物力学。

工程力学这门课的发展现状及未来趋势分析工程力学是一门研究物体在外力作用下运动规律和变形规律的学科。

它广泛应用于工程领域，是现代工程设计的基础学科之一。

随着科技的飞速发展和社会的不断进步，工程力学的发展也正经历着不断的变化和更新。

本文将对工程力学的发展现状及未来趋势进行分析与探讨。

首先，从发展历程来看，工程力学在过去几十年中取得了显著的进展。

最早的工程力学可追溯到古代中国的战争工程，如兵器制造和城墙建设。

之后，欧洲工业革命的兴起为工程力学的发展提供了契机。

工程力学在解决实际工程问题中的应用得到了广泛认可，并逐渐演变为独立的学科。

随着科学技术的进步和发展，计算机技术的应用将工程力学推向一个新的发展阶段。

计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助工程(CAE)和计算机辅助制造(CAM)等技术的广泛应用，为工程力学的研究提供了新的手段。

通过数值模拟和仿真，工程师们可以更好地预测和分析物体的运动和变形规律，从而指导实际工程项目的设计和施工。

其次，工程力学的研究内容也在不断拓展。

传统的工程力学主要关注物体的静力学、动力学和变形学等基本问题。

而现代工程力学已经逐渐向多尺度、多场耦合、非线性和动态等问题拓展。

微观和宏观相结合的多尺度分析在材料力学、结构强度和可靠性等领域取得了重要进展。

多场耦合问题涉及多种物理场的相互作用，例如固体力学、流体力学和热力学等。

非线性现象的研究包括非线性材料力学、接触力学和结构稳定性等。

动态问题则主要研究物体在变化外力作用下的响应特性，如振动和冲击等。

此外，未来工程力学还将更加注重可持续发展和人工智能的融合。

随着人们对环境友好型工程的需求增加，工程力学在可持续发展和环境保护方面的研究也日益重要。

例如，工程力学可以应用于开发新型环保材料和设计更高效的能源系统，以减少能源消耗和环境污染。

同时，人工智能的发展也将对工程力学产生深远影响。

通过机器学习和数据驱动的方法，工程师们可以更准确地预测和模拟复杂工程系统的行为，并提供更优化的解决方案。

中国科协学科发展研究系列报告中国力学学科史中国力学学科历史的研究是中国科学史研究领域的重要组成部分，也是中国科协学科发展研究系列报告的一部分。

该报告研究了中国力学学科的发展历程、重要学者和重大科研成果，总结了学科发展的规律和特点。

中国力学学科的发展可以追溯到古代，早在西周时期，中国就有了一些力学的雏形，例如《周髀算经》中有关于力学原理的记载。

但是真正建立起独立的力学学科体系是在近代。

清代末年，中国开始接受西方的科学知识，力学学科也开始引入中国。

1872年，中国派遣留学生赴日本学习力学和其他科学，他们回国后成为了推动中国力学学科发展的先驱者。

20世纪初，中国的力学学科开始逐渐发展起来。

这个时期，一些重要的力学学者如俞可平、徐复观、陈省身等相继涌现，他们在力学的理论研究和实验研究方面取得了重要成果。

他们的工作为中国力学学科的发展奠定了坚实基础。

1949年以后，中国力学学科得到了更大程度的发展和推动。

建国后，中国政府高度重视科学技术的发展，力学学科也得到了更多的投入和支持。

一大批力学学科的优秀学者开始涌现，他们在理论研究、应用研究和教学方面取得了许多创新性成果。

中国的力学学科在一系列重要科研项目的支持下不断发展壮大，逐渐成为了国际上有一定影响力的学科之一。

中国力学学科的发展历程中，不仅涌现了一大批杰出的学者和科研成果，还培养了一批优秀的人才。

他们为推动中国力学学科的发展和创新作出了重要贡献。

中国科协学科发展研究系列报告对中国力学学科的发展历史进行了全面的梳理和总结，并提出了今后力学学科发展的建议和展望。

这一系列报告的发布，对于促进中国力学学科的繁荣和发展具有重要意义。

力学的发展摘要：力学是物理学的一个分支，而物理科学的建立则是从力学开始的。

20世纪上半叶，在工程技术的推动下，近代力学得到了很大的进展；随后，由于学科间知识的渗透与融合，现代力学出现了新的发展。

伴随着新技术革命的浪潮，21世纪力学的已经露出了新的发展方向。

当物理学摆脱了机械的自然观而获得新发展时，力学则在工程技术的推动下按自身逻辑进一步演化，逐渐从物理学中独立出来。

可以说，力学的产生和发展与人们认识世界、改造世界的过程紧密联系。

本文力图阐述力学发展的基本历史与现状并展望未来，以揭示力学发展和社会发展的辩证关系。

力学的产生和发展与人们认识世界，改造世界的过程紧密联系，认识世界是力学产生的源泉，改造世界的客观需要是力学发展的动力，生产的发展又为力学的发展提供了研究的工具和对象。

那么，力学的产生、发展与演变又究竟是怎样进行的呢？一、力学发展的历史回顾1.学科基本分类体系力学被定义为研究物质机械运动规律的学科。

通常理解，力学以研究宏观对象为主。

但由于科学的相互渗透，力学有时也涉及宇观和细观甚至微观各层次中的对象以及有关的规律。

机械运动即力学运动，是物质在时间，空间中的位置变化，包括移动、转动、流动、波动、扩散等。

而静止和平衡则是其中的特殊情况。

机械运动是物体运动的最基本形式。

而物体运动还有热运动、化学运动和电磁运动等等。

机械运动并不能脱离其他物体而独立存在，只是在研究力学问题时，突出地考虑机械运动。

如果其他运动对机械运动有较大影响，或者需要考虑他们之间的相互作用，便会在力学和其他学科间之间形成交叉学科或边缘学科。

力是物体间的一种相互作用，机械运动的变化是由这种相互作用引起的。

静止和运动状态不变，都意味着各作用力在某种意义上的平衡。

现代力学内容丰富，分支众多，按研究对象的运动状态和受力状态可分为静力学，运动学和动力学，按研究对象的性质可分为固体力学，流体力学和一边力学。

属于一般力学的有理论力学，分析力学，刚体力学等等。