力學為人類進步貢獻良多

　　在上世紀結(jié)束之際，美國工程院曾評出20世紀對人類社會影響最大的20項技術(shù)，其中許多關(guān)鍵技術(shù)的解決離不開力學研究者的貢獻。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，就單從動力系統(tǒng)來說，20世紀后50年，力學設(shè)計的改進和優(yōu)化導(dǎo)致包括葉輪機、汽車發(fā)動機和噴氣發(fā)動機的效率大幅度提高，排氣污染明顯減少。錢學森曾經(jīng)指出：“這個時代，力學工作者對新興的航空技術(shù)和航天技術(shù)震撼世界的成果，作出了巨大的貢獻，他們是時代的英雄。”

　　第23屆世界力學家大會頒發(fā)了國際力學界的兩項大獎：流體力學的巴徹勒獎和固體力學的希爾獎。該獎項每4年評選一次，以表彰在過去10年中在力學研究領(lǐng)域中作出杰出貢獻的學者。荷蘭特文特大學D Lohse教授和美國布朗大學高華健教授分別獲得了這兩項大獎。大會發(fā)表的學術(shù)論文表明，力學工作者所需要解決的問題既涉及科學的基礎(chǔ)理論，又有著重要的工程應(yīng)用背景，這正是力學研究的魅力所在。力學的研究有著輝煌的過去和現(xiàn)在，也必將有著更加美好的未來。

　　延伸閱讀

　　無處不在的力學

　　塔科馬大橋為什么會垮塌

　　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)展有過慘痛的教訓(xùn)。1940年7月1日美國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853米的懸索橋。通車后僅僅過了4個月，在20米/秒的風速下，塔科馬大橋開始晃動，振幅越來越大，最終徹底垮塌。

　　世界著名空氣動力學家，古根海姆航空實驗室主任馮·卡門是事故調(diào)查組的成員。他在加州理工學院的風洞中進行的吹風試驗表明，當風橫吹過大橋時，在一定的風速范圍內(nèi)，越過大橋的氣流中會周期性地產(chǎn)生兩串平行反向渦旋。它對橋梁產(chǎn)生了周期性的作用力，當作用力的頻率與大橋的固有頻率接近時，所產(chǎn)生的機械共振現(xiàn)象導(dǎo)致了大橋的垮塌。

　　這次嚴重事故的出現(xiàn)使得橋梁工程在結(jié)構(gòu)設(shè)計中開始認識到空氣動力學的重要，此后所有的大橋以及重要的超高層建筑的設(shè)計方案必須經(jīng)過風洞模型試驗的安全驗證。

　　摩天大廈上的風阻尼器

　　臺灣高達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重達730噸的黃色球體，它的主要功能是在臺風或地震出現(xiàn)時吸收101大樓頂部過度擺動的能量，增加大樓的穩(wěn)定性，這是一個根據(jù)力學原理設(shè)計的世界上最大的巨型風阻尼器。

　　高492米的上海環(huán)球金融中心大樓在90層也設(shè)置了兩臺風阻尼器，各重150噸，以減少大樓由于強風引起的擺動。

　　“蛟龍?zhí)?rdquo;為何能潛7000米

　　我國的“蛟龍?zhí)?rdquo;載人潛水器，它的設(shè)計最大下潛深度為7000米，每平方米要承受高達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)過嚴格的力學分析和試驗，以確保它運行的安全性。

　　穿甲彈、戰(zhàn)斗機、導(dǎo)彈和力學

　　力學在國防工業(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，都需要力學工作者的參與。

　　20世紀40年代，戰(zhàn)斗機飛行速度突破聲障的成功，得益于空氣動力學和氣動彈性力學的研究成果。當飛機的速度超過聲速時，空氣受到壓縮后在頭部會形成激波，激波的出現(xiàn)會導(dǎo)致飛行阻力的增加，如何減小激波阻力，離不開空氣動力學和激波動力學的研究。

　　在我國“兩彈一星”的元勛中，錢學森、周培源、郭永懷、錢偉長等都是國際著名的力學家。錢學森更是被譽為中國航天事業(yè)的奠基人和中國火箭、導(dǎo)彈之父。(新華網(wǎng))