2005年,在上海召开的第二届力学史与方法论学术讨论会上,笔者发表了一篇《1920年以前力学发展史上的100篇重要文献》。在那以后,笔者就开始留心1920年以后的重要文献。将近20年过去了。笔者挑选了1920年后的49篇文献。还补充了一篇是1920年以前的文献:The law of transformation of the bone。它发表于1892年,但直到100年之后,才引起世人的广泛注意。
这就是生物力学中著名的沃尔夫定律的原始文献。文章大致以时间先后排列,也许它们可从一个方面反映力学在这一百年来的发展。
1. Julius Wolff(1836–1902)The law of transformation of the bone。
Das Gesetz der Transformation der Knochen - 1892. Reprint: Pro Business, Berlin 2010, ISBN 978-3-86805-648-8。最早研究骨骼生长于受力的关系,是生物力学最早的文献。后来有人以伍尔夫定律命名。
2. Stephen Timoshenko(1878-1972)Timoshenko, S. P., 1921, On the correction factor for shear of the differential equation for transverse vibrations of bars of uniform cross-section, Philosophical Magazine, p. 744。
Timoshenko, S. P., 1922, On the transverse vibrations of bars of uniform cross-section, Philosophical Magazine, p. 125。以上两篇文章奠定了在梁的振动时考虑转动惯量的影响,后人称为铁木辛柯梁。
3. Sir Geoffrey Ingram Taylor(1886-1975)Taylor, G.I. (1923). "Stability of a Viscous Liquid contained between Two Rotating Cylinders". Phil. Trans. Royal Society A223: 289–343。
Taylor得到了稳定性条件以及失穏后流动形态,是流体流动稳定性的一类重要问题。
4. George D. Birkhoff(1884-1944)Dynamical Systems;1927年由American Mathematical Society出版。给出动力系统的一般定义。发展了动力系统的Birkhoff系统的提法。
5. Stephen Timoshenko(1878-1972)Strength of Materials;分I、II两部分,于1930年出版。影响比较大的材料力学教材。
6. Yakov Perelman(1882-1942)Physics For Entertainment Volume 1、2,《趣味物理学》。关于物理和力学的科普读物。最早以俄文出版于1932年,后来出版续集与趣味力学等并被翻译为多国语言。
7. Stephen Timoshenko(1878-1972)Theory of Elasticity初版McGraw-Hill Book Company, 1st Ed. 1934,第二版1951年与他的研究生J. N. Goodier合作出版。1964年由徐芝纶和吴永祯合译出版中文版。影响较大的教材。
8. Sir Geoffrey Ingram Taylor(1886-1975)The Mechanism of Plastic Deformation of Crystals,Part I、II 1934年发表于Proceedings of the Royal Society of London. Series A, Containing Papers of a Mathematical and Physical Character Vol. 145, No. 855 (Jul. 2, 1934), Part I,pp. 362-387;Part II,pp. 388-404。
用位错解说金属韧性塑性变形的经典论文,完善了晶体位错理论,对后来材料科学产生了深远的影响。
9. Андрей Николаевич Колмогоров(1903-1987)Local Structure of Turbulence in an Incompressible Viscous Fluid at Large Reynoulds Numbers 1941年发表在Dokl. Akad. Nauk SSSR 30:4(1941),299-301,是各向湍流能量耗散规律的经典文章。
10. Николай Иванович Мусхелишвили(1891-1976)«Некоторые основные задачи математической теории упругости» (Сталинская премия первой степени за второе издание в 1941年)。
中译本:《数学弹性理论的几个基本问题》(科学出版社1958),系统发展了平面弹性力学问题的复变函数解法。
11. Александр Александрович Андронов(1901-1952)Теория Колебнии《振动理论》1937年与А. А. Витт、С. Э. Хайкин合著出版,最早在1928年提交会议文章(Предельные циклы Пуанкаре и теория колебаний。)讲述极限环与非线性振动。后来本书又进行了系统地阐述。
开辟了安德罗诺夫-霍普夫分叉研究的方向。
12. L. M. Milne-Thomson(1891-1974)The Theoretical Hydrodynamics, published by Macmillan & Co. Ltd., London, appeared in 1938,第5版,1968。有影响的教学参考书。
13. 周培源(1902-1993)P.Y. Chou, On the Velocity Correlations and the Solution of Equations of Turbulence Fluctuations, Quart. Appl. Math., 1945,Vol. 3, p 38。
最早发表在Chinese Journal of Physics,4,1, 1940,pp.1-33,是湍流模式理论奠基性的论文。
14. Von Karmen(1881-1963),钱学森(1911-2009)Von Karma and Tsian, “The Buckling of Thin Cylindrical Shells Under Axial Compression” Jour. Aero Sciences. Vol 8, June, 1941。最早用非线性理论求解受轴压圆柱壳的临界载荷,得到了下临界载荷。
15. Ludwig Prandtl(1875-1953)Essentials of Fluid Mechanics, 1944年德文版,2001年补充,2004年英文版。1974年有郭永怀翻译出版中文版。影响较大的流体力学教程。
16. Leonid Ivanovich Sedov(1907-1999)Similarity and dimensional methods in mechanics,本书初版与1944年。之后相继再版。
19世纪50年代谢多夫和泰勒先后发表了关于强点源爆炸冲击波的研究,即:Sedov, L. I., "Propagation of strong shock waves," Journal of Applied Mathematics and Mechanics, Vol. 10, pages 241 - 250 (1946)。
Taylor, Sir Geoffrey Ingram, "The formation of a blast wave by a very intense explosion. I. Theoretical discussion," Proceedings of the Royal Society of London. Series A, Mathematical and Physical Sciences, Vol. 201, No. 1065, pages 159 - 174 (22 March 1950)。
后来这些解及其方法都包含在这本书中。发展了系统地利用相似律来求解力学问题的方法。
17. Leonid Ivanovich Sedov(1907-1999)Седов Л. И. Механика сплошной среды (учебник в 2-х томах. — 6-е изд. — СПб.: Лань, 2004。《连续介质力学》中译本2007年出版。
18. 钱伟长(1912-2010)Chien, Wei-Zang - The intrinsic theory of thin shells and plates. I. General theory (1944) [10.1090_qam_9744] - libgen.li.pdChien Weizang. The intrinsic theory of thin shells and plates, part Ⅱ: Application to the plates. Quarterly of Applied Mathematics, 1944, 2(1): 43-59。
Chien Weizang. The intrinsic theory of thin shells and plates, part III: Application to thin shells. Quarterly of Applied Mathematics, 1944, 2(2): 120-135。MR0010867 (6,81i)。
弹性板壳的内禀理论,以张量形式对板壳方程进行非线性讨论并进行分类。
19. Warner Tjardus Koiter(1914-1997)Over de stabiliteit van het elastisch evenwicht (On the stability of elastic equilibrium),1945年的博士论文。
1967年有英译本,On the stability of elastic equilibrium (Washington, 1967)。首开弹性系统屈曲后行为的一般理论。
20. Daniel C. Drucker(1918-2001),William.Prager(1903-1980)Extended Limit Design Theorems for Continous Media, 1952年发表于Quart. Appl. Math. 9:381-389。奠定了理想塑性极限分析的理论基础,是塑性力学复兴时期代表性的论文。
21. R.S.Rivlin(1915-2005)Large Elastic Deformation of the General Theory IV——Further Developments of the General Theory,Proc. Roy. Soc.,1948,A853:379-397。发展弹性大变形理论。
22. Lars Onsager(1903-1976)Statistical hydrodynamics Nuovo Cimento 1949,6(9 Suppl.):279-287。是湍流标度理论的重要文献,又是后来研究大气和海洋湍流的重要理论推动力。
23. Sir Geoffrey Ingram Taylor(1886-1975)The formation of a blast wave by a very intense explosion I. Theoretical discussion II. The Atomic Explosion of 1945。
1945年分两期发表在Proceedings of the Royal Society of London. Series A上。强爆炸波的形成(从理论上推测原子弹的爆炸威力)。
24. Bernard George Neal(1922-2016),Paul Southworth Symonds(1916-2005)Neal B. G. & Symonds P.S.,Plastic collapse and shakedown theorems for structures of strain-hardening material,Journal of aeronautical sciences,Vol.17, No.5,May,1950。
论文提出并证明了关于结构塑性变形中有关安定性的定理。
25. Herbert Goldstein(1922-2005)Classical Mechanics,Addison-Wesley,Publishing Company,1950年第一版。一本有影响的教科书。
26. 郭永怀(1909-1968)On the flow of an incompressible viscous fluid past a flat plate at moderate Reynolds numbers(中等雷诺数下不可压缩黏性流体绕平板的流动1953年)。将传统的小参数展开的方法发展到有奇点的情形,是带奇点问题的摄动法被称为PLK方法。
27. Андрей Николаевич Колмогоров(1903-1987)The General Theory of Dynamical Systems and Classical Mechanics。这是1954年在阿姆斯特丹召开的国际数学家大会上,柯尔莫哥洛夫所做的一小时报告。称在一定的假定下,可积的哈密尔顿系统的小扰动存在周期和殆周期运动。
后来,1962和1963年分别由Moser和Arnold严格证明。被后人称为KAM定理。
28. Theodore Von Karman(1881-1963)Aerodynamics,1954年由Connell University Press出版。介绍空气动力学与航空发展的通俗读物。
29. 胡海昌(1928-2011)《论弹性体力学与受范性体力学中的一般变分原理》。1954年在《物理学报》发表的论文。提出固体力学中的三类变量广义变分原理。这一原理推广了最小势能原理,是用位移、应变和应力为自变函数的一种无条件变分原理。
30. John D. Eshelby(1916-1981)The Determination of the Elastic Field of an Ellipsoidal Inclusion, and Related Problems,1957年发表于Proceedings of the Royal Society of London 241 (1226): 376–396。
得到在无限弹性介质中嵌入一个椭球的解,是后来弹性夹杂、复合材料和细观力学的奠基性的论文。
31. 林家翘(1916-2013)C. C. Lin, The Theory of Hydrodynamic Stability, Cambridge Univ. Press, Cambridge, 1955。用渐近方法求解了Orr-Sommerfeld方程,发展了平行流动稳定性理论。
32. Анато́лий Исаа́кович Лурье́(1901-1980)Пространственные задачи теории упругости。《弹性理论的空间问题》М.: ГИТТЛ. 1955. 492 s。一本关于空间弹性力学问题的专著。
33. Зубов, Владимир Иванович(1830-2000),Мовчан А. А. Зубов В.И. Методы А.М.Ляпунова и их Применение, Изд-во ЛГУ, 1957。
Мовчан А. А., Устойчивость процессов по двум метрикам Прикл. матем. и мех., 1960, т. 24, в. 6, с. 988-1001。稳定性理论的新发展,将Liapunov的稳定性定义进行了重要的推广,使之能够应用于连续体系统。
34. Edward Norton Lorenz(1917-2008)Deterministic Nonperiodic Flow,Journal of the Atmospheric Sciences 20 (2): 130–141. 1963。从大气对流问题简化为一个三阶常微分方程。即洛伦兹方程。求解中最早发现混沌现象。
35. Ray William Clough(1920-2016)The Finite Element Method in Plane Stress Analysis(1),发表于Proc.2nd ASCE Conf. on Electronic Computation,Pittsburg PA,1960。随后在Clough指导之下E.L.Wilson的博士论文。
Finite Element Analysis of Two-dimensional Structures,UCB/SESM Report 63-2 University of California,Berkley,June,1963。最早的有限元方法的提法以及最早的平面有限元程序。
36. Edward L. Wilson(1931-)Finite Element Analysis of Two-Dimensional Structure(2)Wilson, E. L., “Finite Element Analysis of Two-Dimensional Structures”UCB/SESM Report 63-2, University of California, Berkeley, June 1963(Also D. Eng. Dissertation)。
1963年在Ray W. Clough指导下的博士论文。1961年编制了一个求解平面弹性力学问题的通用程序,后来在此基础上发展为结构分析程序系统SAP,是世界上最早的有限元通用程序。
37. 冯康(1920-1993)《基于变分原理的差分格式》,刊于1965年《应用数学与计算数学》杂志第2卷第4期。提出对于二阶椭圆型方程各类边值问题的离散化方法。给出了离散解的稳定性定理、逼近性定理和收敛性定理。
38. Norman J. Zabusky(1929-2018)与Kruskal M.合作Interaction of “Solitons” in a Collisionless Plasma and the Recurrence of Initial States Phys. Rev.1965,15:240-243。在沉寂了百年之后,使孤子研究重新受到重视。
39. Ralph Abraham(1936-)Foundation of mechanics综述有限自由度力学的发展。Addison—Wesley出版公司1966年出版第一版,1978年与J. E. Marsden合作出版扩展第二版。至1985年第五次印刷。
40. Olgierd Zienkiewicz(1921-1991), Taylor R.L. The finite element method. Solid mechanics Vol. 1,2,3,有限单元法的总结性文献,第一版出版于1967年。后经不断补充为三卷,第五版于2000年出版,有中译本。
41. James Robert Rice(1940-)J.R.Rice,A path independent integral and the approximate analysis of strain concentration by notches and cracks, Department of Defense Advanced Research Projects Agency Contract SD-86 Material Research Program, May 1967,Journal of Applied Mechanics, 35, 1968, pp. 379-386。
断裂力学中的J积分方法,给断裂力学增加了新的手段获得易于计算和测量的表征量。
42. William Prager(1903-1980)Problems of Optimal Structural Design 1968年刊于J. Appl. Mech. 35, 102-106。结构的最优设计的早期论文。
43. Gurtin, Morton E.(1934-2022)The Linear Theory of elasticity (Encyclopedia of Physics), vol. VIa/2,1972,1983。是关于线性弹性力学总结性的文献。
44. George Keith Batchelor(1920-2000)G. K. Batchelor, Sedimentation in a dilute dispersion of spheres,J.Fluid Mechanics, 1972, 52:245-268。有关微粒在流体中下沉的重要文献。
45. Влади́мир И́горевич Арно́льд(1937 – 2010)Mathematical Methods of Classical Mechanics英文版Springer,1978年。初版为俄文版,1974年于莫斯科出版。用现代几何观点整理经典力学体系的教科书。
46. Toshio Mura(1925-2009)Micromechanics of Defects in Solids 1982年第一版。是细观断裂力学研究与总结性的文献。
47. John Guckenheimer(1945-),Philip Holmes(1945-)Nonlinear Oscillations, Dynamical Systems and Bifurcations of Vector Fields New York : Springer, c1983。非线性振动、动力学系统和矢量场的分叉一本比较有影响的专门教材。
48. Yuan-Cheng Fung(1919-2019)Biomechanics: Mechanical Properties of Living,Springer, 1993出版 - 篇幅568页全面总结生物力学发展的基础教程。
49. Richard "Dick" Horace Battin(1925-2014)An Introduction to the Mathematics and Methods of Astrodynamics, Revised Edition (AIAA Education) Rev Sub Edition 1999年出版,介绍天体与人造卫星轨道的计算。
50. 王敏中(1939-)Resent General Solutions in Linear Elasticity and Their Applications, Applied Mechanics Review, 2008, 61, 030803, Wang Minzhong等总结与发展了线性弹性力学通解与各种通解之间的关系。转载本文请联系原作者获取授权,同时请注明本文来自武际可科学网博客。
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