力学动态”文摘,第13卷,第2期,2011年01月25日

 

本期编辑:陈文   雷冬 

江苏省南京市西康路1号河海大学工程力学系(邮编:210098)

投稿信箱:mechbrief@hhu.edu.cn

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编者按:《力学动态》文摘邮件列表目前由河海大学工程力学系维护,依托于江苏省力学学会信息工作部

                 每月10日和25日发送,免费订阅、自由退订。欢迎发布信息、交流体会、共享经验

                


本期目录:

     新闻报道

    ² 《力学快报》创刊号出版

    ² 2010年度国家科学技术奖公布

    ² 科技部评出2010年度中国科学十大进展

    ² SCI扩刊700种,我国42种入选

    学术会议

    ² A mini-symposium on Recent Advances in Nonlocal Computational Mechanics @ USNCCM-11

    ² USNCCM-11 Minisymposium on Multiscale Transport Phenomena in Biological and Biomedical System

    ² USNCCM-11 Minisymposium: Advances in Modeling Damage and Failure at High Strain Rates

    招生招聘

    ² Assistant Professor Position in Mechanical Engineering at the University of Vermont

    ² Job Positions at Engineering Mechanics Department, Institute of High Performance Computing, Singapore

    ² Postdoc position at Michigan State Univ on composite materials

    学术期刊

    ² 《Theoretical & Applied Mechanics Letters》2011 Vol.1 No.1 2011-01-10Acta Mechanics Solid Sinica》 Volume 23, Issue 5, October 2010

     ◆ 力学人物
    ² 2010年国家最高科学技术奖获得者师昌绪和王振义

     好书推荐

    ² 中国力学学会大众力学丛书《创建飞机生命密码—力学在航空中的奇妙地位》
 

 

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     新闻报道
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 《力学快报》创刊号出版

(摘自中国力学学会网站

 Theoretical & Applied Mechanics Letters(TAML,中文刊名《力学快报》)已于2011年1月10日出版创刊号。创刊号共发表文章21篇,包括:创刊词1篇、固体力学8篇、流体力学7篇、动力学与控制1篇及生物力学等其他学科稿件4篇。本期综述文章由本刊编委、新加坡国立大学教授Chwee Tech Lim执笔,介绍了患病红血细胞生物力学的最新进展。

TAML定位为国际化的快报类英文期刊,由中国科学院李家春院士和美国西北大学黄永刚教授担任主编;由国内外杰出学者担任副主编和编委;旨在快速、精炼地报道具有原创性和重要价值的力学所有分支学科、力学交叉学科的理论、实验、计算以及应用等方面的研究思想、方法、进展和成果;TAML将为力学及相关学科作者提供最快发表研究成果的平台,为读者提供最快了解国际前沿的渠道。

    稿件发表周期为4个月,文章长度一般不超过4页。遵从国际惯例,TAML允许其发表的文章扩充成8页以上的论文在其他刊物发表;同时,要求投稿到TAML的稿件是首次投稿。

 

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 2010年度国家科学技术奖公布

(摘自科学网

 根据《国家科学技术奖励条例》的规定,经国家科学技术奖励评审委员会评审、国家科学技术奖励委员会审定和科技部审核,国务院批准并报请国家主席胡锦涛签署,授予师昌绪院士、王振义院士2010年度国家最高科学技术奖;国务院批准,授予“基于模拟关系的计算力学辛理论体系和数值方法”等30项成果国家自然科学奖二等奖,授予“钞票对印技术”等2项成果国家技术发明奖一等奖,授予“催化氧化新材料——空心钛硅分子筛”等44项成果国家技术发明奖二等奖,授予“大庆油田高含水后期4000万吨以上持续稳产高效勘探开发技术”等3项成果国家科学技术进步奖特等奖,授予“三峡输电系统工程”等31项成果国家科学技术进步奖一等奖,授予“水稻重要种质创新及其应用”等239项成果国家科学技术进步奖二等奖,授予德国环境规划专家克劳斯·托普弗等5名外国专家中华人民共和国国际科学技术合作奖。

 附件:国家自然科学奖名单

      国家科学技术进步奖名单

      国家技术发明奖名单

 

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 科技部评出2010年度中国科学十大进展

(摘自科学时报)

 为进一步扩大2010年我国基础研究工作的影响,让全社会了解、支持和参与我国基础研究工作,科技部基础研究管理中心会同《科技导报》杂志社、《中国科学院院刊》编辑部、《中国科学基金》编辑部和《中国基础科学》编辑部,共同开展了2010年度“中国基础研究十大新闻”评选活动。为了让公众更加容易理解此项活动的内容和意义,此项活动更名为“中国科学十大进展”。

依据《中国科学十大进展评选办法》的要求,评选的重点是研究成果的新闻性、原创性以及社会影响力。首先,通过初评,从218项推荐进展中遴选出30项候选进展。随后,以问卷形式将候选进展送中国科学院院士、中国工程院院士、“973”计划顾问组和咨询组专家、“973”计划项目首席科学家、国家重点实验室主任等专家进行无记名投票。最后,根据返回票数的统计结果,评选出了2010年度“中国科学十大进展”。

    这十大进展是:拓扑绝缘体研究取得重要进展;相对论重离子对撞机上发现首个反超核粒子——反超氚核;揭示三氧化二砷和全反式维甲酸联合治疗急性早幼粒白血病的分子机制;中国发现10万年前的早期现代人化石;全基因组关联研究发现银屑病、白癜风和麻风易感基因;揭示水稻理想株型形成的分子调控机制;大地电磁测量揭示青藏高原东部有两条地壳物质流;揭示蛋白质赖氨酸乙酰化在细胞代谢中的调控作用;基于超材料实现微波段三维隐身和电磁黑洞;实验实现最远距离自由空间量子隐形传态。

 

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 SCI扩刊700种,我国42种入选

(摘自科学网)

 据汤姆路透网站报道,汤姆路透为了扩大业务范围(扩大用户,赢得更多利润)决定对SCI网络版(Web of Science)再增加700种区域性期刊,被选定的扩刊对象带有明显的地域特色,并非全球看好。汤姆路透公司花费了2年多的时间,对世界上千种区域性自然科学、社会科学、艺术与人文科学领域期刊进行了评选,虽然区域性期刊的选刊标准与国际性期刊的选刊标准基本上相同,但是区域性期刊更注重其区域性特色,而不是看重期刊的被引频次多少。据汤姆路透公司的资深总监(senior director)讲,Web of Science是企业界的首选产品,因为其选刊更看重质量,索引也并不追求数量。通过扩大区域性杂志的选刊范围,使此前仅提供寥寥无几的极少数的几种国际性期刊上发表的文章的局限性得到改善。这次通过扩刊,可以使Web of Science覆盖面更广。最初增加的700种期刊,将会为全球就某些科学议题提供有意义的带有区域特色的见解。

    本次选刊是从来自全球70多个国家的1670多种期刊中,经过严格筛选,最终确定的。确定的区域性期刊必须满足严格的挑选标准,除了必须按时出版之外,还要有英文文献信息(如英文标题、摘要、关键词等),对被引用的参考文献也有要求。新增加的期刊涵盖的学科领域有艺术和人文学科、农业生物学与环境科学、化学工程、计算机及技术、生命科学、物理、化学、地球科学、社会和行为学等。我国这次入选的期刊有42种,其中大陆地区34种,台湾6种,香港2种(具体入选期刊名录见web of scienc 20110117.pdf

 

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学术会议
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  A mini-symposium on Recent Advances in Nonlocal Computational Mechanics @ USNCCM-11

July 25-29, 2011. Minneapolis, MN) 

Summary

This symposium will highlight recent theoretical and algorithmic developments in nonlocal methods for computational mechanics. Nonlocal methods, such as gradient and integral methods, offer alternative approaches that avoid difficulties arising in local theories. Such difficulties frequently arise in, among others, fracture and failure modeling, coupled multi-physics problems, inelasticity, and problems involving material instabilities and discontinuities. Nonlocal regularization, for example, has been shown to remove the mesh dependence of local solutions. Although many nonlocal models have been developed in the past, the application of these methods for modeling and simulation has not reached its full potential. This symposium invites contributions on methods in computational mechanics with an emphasis on extensions of the classical theory that incorporate nonlocality. 

Target areas

-Nonlocal gradient and integral models for fracture and failure

-Peridynamics

-Gradient inelasticity

 Organizers:

David Littlewood, James Foulk, Alejandro Mota, Michael L. Parks

Sandia National Laboratories

 Websites:http://usnccm.org/

 

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 USNCCM-11 Minisymposium on Multiscale Transport Phenomena in Biological and Biomedical System

 

Wing Kam Liu and Ashfaq Adnan would like to invite you to submit abstract(s) to the following mini-symposium at the upcoming 11th U.S. National Congress on Computational Mechanics (http://www.usnccm.org/). The congress is scheduled to be held on July 25-29, 2011 in Minneapolis, Minnesota, USA.

14.2 Multiscale Transport Phenomena in Biological and Biomedical System

The summary the mini-symposium theme can be found here: http://dl.dropbox.com/u/2543463/USNCCM11/14.2%20MS%20Adnan%20et%20al.pdf

The main focus of the mini-symposium is to address current research on multiscale transport phenomena in the biological and biomedical systems with special emphasis on transport at the submicron scale where the process is largely affected by the physical geometry of the domain.

 

 Some Target Areas Include:

-Drug transport in tumors

-Transport in organs and organisms

-Molecular transport within cells and cell adhesion

-Transvascular transport

-Gene transport

Information on submitting an abstract and a sample abstract for formatting purposes may be found at http://www.usnccm.org/index.php?option=com_content&view=article&id=123&Itemid=38

Please note that the deadline for abstract submission is  January 31, 2011.

 

Ashfaq Adnan

Assistant Professor, Mechanical and Aerospace Engineering

University of Texas, Arlington, Texas 75019

T 817-272-2006

F 817-272-5010

http://www.uta.edu/mae/

Email:aadnan@uta.edu 

 

Wing Kam Liu

Walter P. Murphy Professor

Northwestern University

Department of Mechanical Engineering

2145 Sheridan Rd., Evanston, IL 60208-3111

Voice: 847-491-7094; Fax: 847-491-3915

Email: w-liu@northwestern.edu

 

Websites:http://usnccm.org/

 

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 USNCCM-11 Minisymposium: Advances in Modeling Damage and Failure at High Strain Rates

 

Engineering materials and structures are required to withstand extreme dynamic loads (e.g., blast, impact) for a wide range of applications in the transportation, energy, and defense sectors. There is, therefore, a strong need for analytical and omputational tools which are capable of predicting the behavior of materials/structures under such extreme operating (or accident) conditions. In concert with such model development, there is a need for highly resolved spatial and temporal diagnostics to uncover the underlying physical mechanisms of dynamic failure via laboratory experiments, as well as model parameter calibration and model validation. Developing computationally efficient modeling strategies which possess the required predictive capability is a non-trivial task. For instance, property degradation, and ultimately failure, occur as the result of the interaction between different physical processes (e.g. void/microcrack nucleation and evolution leading to strain localization and/or fracture) taking place at different length and time scales. This implies that (1) physically-based models built on a good understanding of the underlying physical processes, and their dependence on kinetic effects (e.g. strain rate), spatial effects (e.g. microstructural features/defects), as well as on stochastic effects (e.g. defect distribution and uncertainty), and (2) analytical and computational methods capable of representing/resolving the relevant spatial and temporal effects/scales efficiently and without introducing any spurious numerical artifacts or mesh dependency, are two necessary ingredients in successful computational modeling strategies for dynamic damage evolution, localization, and failure. This minisymposium welcomes presentations focusing on such computational modeling strategies and their algorithmic implementation, as well as coordinated experiments for parameter calibration and model validation.

Organizers:

Hashem M. Mourad, Los Alamos National Laboratory

Francis L. Addessio, Los Alamos National Laboratory

Richard Regueiro, University of Colorado at Boulder

 

Websites:http://usnccm.org/

 

 

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招生招聘
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 Assistant Professor Position in Mechanical Engineering at the University of Vermont

 The School of Engineering at the University of Vermont invites applications for a tenure-track faculty position in its Mechanical Engineering Program at the level of Assistant Professor for a fall 2011 start date. The School is seeking a faculty member whose research focus lies in the engineering of functional materials with applications to the medical and biological sciences, bio-mimetic or bio-compatible materials, bio-inspired engineering design, cellular or medical materials applications, or related areas.

The successful candidate will have undergraduate and advanced degrees in mechanical engineering or a closely related engineering field. The new faculty member will maintain an active program of externally-funded research and graduate student advising and will actively contribute to the undergraduate and graduate instruction in engineering mechanics and materials engineering. Potential for interdisciplinary research collaborations will be highly valued; significant opportunities for collaboration exist with other academic units across campus including: Mathematics & Statistics, Computer Science, the College of Medicine, the Materials Science Program, the Biomedical Engineering Program and the Complex Systems Center. High-performance computing facilities are available to researchers within the Vermont Advanced Computing Center.

The School has excellent faculty and students in civil, electrical, environmental and mechanical engineering, is a leader in interdisciplinary research partnerships, and offers innovative approaches to engineering education. In recent years the School has seen significant growth in undergraduate and graduate student enrollment and research funding. The University is located in Burlington, Vermont, rated as one of the best small cities in America.

UVM is an Affirmative Action/Equal Opportunity employer and welcomes applications from women, underrepresented ethnic, racial and cultural groups, and from people with disabilities. The School is committed to building a culturally diverse educational environment and is interested in candidates who can contribute to the diversity and excellence of the academic community through their research, teaching, and/or service. Applicants are requested to include in their cover letter information about how they will further this goal.

        The application package should include a cover letter, detailed curriculum vitae, the names and contact information of at least three references, a statement describing current/future research activities and directions, and a statement describing teaching interests and teaching philosophy. Applications must be submitted through the UVM website http://www.uvmjobs.com/  (Search position #033848). Screening of applications will continue until the position is filled.

 

 

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 Job Positions at Engineering Mechanics Department, Institute of High Performance Computing, Singapore

 As a proud member of the Agency for Science, Technology and Research (A*STAR), the Institute of High Performance Computing (IHPC) was established in April 1998 to provide leadership in high performance computing as a strategic resource for scientific inquiry and industry development. Our mission is to advance science and technology, and develop leading edge applications through high performance computing and computational science.

We are looking for highly motivated individuals who are able to work independently and yet good team players, possess excellent analytical, technical and problem solving skills, good technical writing and presentation skills. If you share our interests in solving challenging scientific problems using computational science and engineering techniques, we welcome you to apply for any one of the following positions.

Position: Research Fellow/Research Assistant

Project name: Particle Erosion on Down-hole Equipment

Project duration: January 2011 – December 2013

 Job Description:

Candidate's work will be focused on development and verification of erosion modeling combining CFD flow simulation and physical erosion modeling approach.

 Requirements:

A PhD in Mechanical Engineering or equivalent is preferred.

A strong background in computational structural dynamics/erosion modeling

Good knowledge of numerical methods, (Finite element method, erosion modeling) and algorithms

Proficient in at least one of the programming languages: C, C++, Fortran

 If these challenges excite you, please send your CV and a summary of recent work to

Tomas Karasek, PhD

Deputy Department Director

Engineering Mechanics Department

Institute of High Performance Computing

tomas@ihpc.a-star.edu.sg

 

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 Postdoc position at Michigan State Univ on composite materials

 We are looking for a postdoctoral fellow to work on the characterization and modeling of mechanical behavior of composite materials. The position is available immediately. The candidates with a Ph.D. in Solid Mechanics, Mechanical Engineering or Materials Science and experience in mechanical testing and analysis of composite materials are encouraged to apply. Interested candidates should send application materials through email. The application package requires a CV, a summary of research interests and skills, three representative publications, and the names and full contact information of three references Contact: Xinran Xiao, Associate Professor, Composite Vehicle Research Center, Department of Mechanical Engineering, Michigan State University, Tel: (517) 884-1606, E-mail: xinran@msu.edu

 

 

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学术期刊
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Theoretical & Applied Mechanics Letters

2011 Vol.1 No.1  2011-01-10

Review

Foreword Jiachun Li Yonggang Huang

 Mechanopathology of red blood cell diseases --- Why mechanics matters Chwee Tech Lim

 Letters

Contact radius of stamps in reversible adhesion  Seok Kim

A complete symplectic eigenfunction expansion for the elastic thin plate with simply supported edges

 Strain tunability of dielectric and ferroelectric properties in epitaxial lead

 Displacement fields denoising and strains extraction by finite element method Baoqiao GUO

 Videometric research on deformation measurement of large-scale wind turbine bladesXiangyi Sun, Yun Yuan, Zhaokun Zhu, Xiaohu Zhang, and Qifeng Yu

 A Dugdale model based geometrical amplifier enables the measurement of separation-to-failure for a cohesive interfaceYu-Jie Wei

 Influence of precipitation on the Portevin-Le Chatelier effect in Al-Mg alloys

 Three dimensional phase field study on the thickness effect of ferroelectric polymer thin film  Tao Li

 Numerical simulation of multiphase cavitating flows around an underwater projectileJian-hong Guo  Chuan-jing Lu, and Ying Chen

 Dynamical mode decomposition of Gurney flap wake flowChong Pan

 An implicit relation between temperature and reaction rate in the SLFMJian Zhang

 Optimal speed of hypersonic cruise flightJing FAN

 Effects of the jet-to-crossflow momentum ratio on a sonic jet into a supersonic crossflowXi-Yun Lu

 Direct simulation of MHD flows in dual-coolant liquid metal fusion blanket using a consistent and conservative schemeShi-Jing Xu Ming-Jiu Ni

 On the definition of fractional derivatives in rheologyFan Yang Ke-Qin Zhu

 Design of Bounded Feedback Controls for Linear Dynamical Systems by Using Common Lyapunov FunctionsNickolai Anokhin ; Alexander Ovseevich

 Study on hemodynamics in patient-specific thoracic aortic aneurysmAi-Ke Qiao Wen-Yu Fu ;You-jun Liu

 Transient state model of actin-based motility

 On hyperelastic stress-strain law of F-actin bundles

 

 

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 《Acta Mechanics Solid Sinica》

(Volume 23, Issue 5, October 2010)

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人物介绍
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 2010年国家最高科学技术奖获得者师昌绪和王振义

(摘自中国新闻网)

中共中央、国务院114日上午在北京隆重举行国家科学技术奖励大会。中国科学院院士、金属学及材料科学家师昌绪和中国工程院院士、内科血液学专家王振义荣获2010年度国家最高科学技术奖。中共中央总书记、国家主席、中央军委主席胡锦涛向他们颁奖。

据中国科学院网站介绍,师昌绪,金属学及材料科学家。河北徐水人。1945年毕业于国立西北工学院,获学士学位。1948年获美国密苏里矿冶学院硕士学位,1952年获欧特丹大学博士学位。1994年选聘为中国工程院院士。1995年当选为第三世界科学院院士。中国科学院金属研究所名誉所长、研究员、国家自然科学基金委员会特邀顾问。曾任中国工程院副院长。中国高温合金开拓者之一,发展了中国第一个铁基高温合金,领导开发我国第一代空心气冷铸造镍基高温合金涡轮叶片,可用作耐热、低温材料和无磁铁锰铝系奥氏体钢等,具有开创性。多次参加或主持制订中国有关冶金材料、材料科学、新材料全国科技发展规划;主持国家重点实验室、国家工程研究中心及国家重大科学工程的立项和评估工作。1980年当选为中国科学院院士(学部委员)。

据中国工程院网站介绍,王振义,内科血液学专家。江苏省兴化人。1948年毕业于上海震旦大学医学院,获博士学位。1992年当选为法国科学院外籍院士,2000年美国哥伦比亚大学授予荣誉科学博士学位。上海血液学研究所名誉所长,上海第二医科大学终身教授。自1954年起,从事研究血栓和止血,在国内首先建立血友病A与B以及轻型血友病的诊断方法。1980年起开始研究癌肿的分化疗法。1986年在国际上首先创导应用全反式维甲酸诱导分化治疗急性早幼粒细胞白血病,获得很高的缓解率,为恶性肿瘤在不损伤正常细胞的情况下,可以通过诱导分化疗法取得效果这一新的理论,提供了成功的范例。因而获得国际肿瘤研究奖五项,国内国家级奖七项(一项第一作者)。发表论文314篇,主编专著5本。1994年当选为中国工程院院士。

 

 

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好书推荐
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中国力学学会大众力学丛书

《创建飞机生命密码—力学在航空中的奇妙地位》

 

 当我们看到飞机翱翔在蓝天时,心里会升起种种疑问:这样的庞然大物是怎样上天的?它们为什么能在乱云飞渡之中平稳飞行?它们为什么能高速驰骋于万里云天?它们为什么在频繁的起降运行中不散架子?……如果把飞机比作人,我们会问:它们为什么有如此俊俏的外貌?为什么它们多姿多彩、神态各异?它们有什么样的皮肤和骨架?它们的心脏(发动机)为什么如此强有力?飞机的长寿秘诀在哪里?总而言之,创建飞机生命的密码何在?科学家和工程师们为此付出了多少艰辛的劳动?力学在创建飞机生命的密码中发挥了多大的作用?

翻开这本薄薄的书吧!我们可以从中轻松地得到上面这些问题的答案。

《创建飞机生命密码》是一本有趣的力学科普读物。与常见的科普书不同,作者虚构了两个人物——虚心好学的大学生剑青和充满好奇心的中学生夏雯,为了探寻航空的奥秘,他们认真读书,四处求教,深入思考,逐渐懂得了创建飞机生命的密码,了解了力学在航空事业发展中的不可或缺的作用。航空界业者的循循善诱,使他们大大地长了见识;读者跟随他们足迹也窥见了有关飞机的秘密。

由于这是一本力学科普读物,作者扣住力学在航空发展的作用这一主题,浅显生动地娓娓道来,不经意间涵盖了力学的几乎所有分支学科:流体力学、固体力学和一般力学(动力学与控制)。大体说来,前半本书主要涉及流体力学(空气动力学),告诉读者:升力怎样产生(也就是说,飞机怎样上天),航行中的飞机要承受哪些气动力,怎样产生足够的推力,人类怎样突破“声障”等深层次的原理;而后半本书主要讲述固体力学和一般力学(弹性力学、气动弹性、结构力学、飞行力学、振动力学等)的作用,阐释飞机飞行的轨迹、总体架构及其稳定性、部件材料的疲劳损伤断裂、颤振和抖振的产生和预防、优质复合材料的使用等等。全书涉及了许多深奥的力学知识及其应用,但读来相当容易而有兴味。

本书作者乐卫松是航空界的资深专家,从事航空教学、科研、型号设计已近半个世纪,他深深热爱航空事业,所带领的不少学生已成为业内的领导和业务骨干。他全过程地参加了我国第一种飞机——“运十”的设计、试验、制造、试飞过程,因此,就能得心应手地描述设计和制造飞机的种种诀窍。他以十年的深刻感受,深知必须掌握、运用力学知识,才能创造自己的飞机,才能真切掌握飞机的根底,才能拥有自己的知识产权,才能掌握自己飞机的生命;他确信中华民族完全能掌握自己大飞机的知识产权。正是在这种信念驱动下,他以古稀之年,夙兴夜寐,精心构思创作了这一力学科普著作。这种精神令人钦佩。

不久前,我国已正式做出决策,将设计制造有自主知识产权的大飞机,相应的公司已然成立。这给我国航空业的迅猛发展创造了新的契机,也为我国力学工作者开辟了更大的用武之地,这本书的推出可谓正当其时。

最后,用本书的结束语的最后一段话做小结:“青年朋友们,天高任鸟飞,海阔凭鱼跃,创建飞机生命密码是一个极为广阔的舞台,充分发挥你们的聪明才智,趁年青,打下扎实的基础,厉兵秣马,艰苦奋战,在这个舞台上大显身手吧。”

  

乐卫松:《创建飞机生命密码》前言

 中国已进入自主发展航空的时代,力学将在其中起着极其重要、奇妙的作用。力学是既古老又时新的大学科,拥有众多的分支,而且还在不断的发展中;航空只有一百多年的历史,不过它的迅猛发展使它理所当然地成了工业之花,也成了国力的标志。要用短短的篇幅介绍力学与航空的关联确乎困难。为了使广大青年费时不多就能对此领域有所了解,还不准备涉及深奥的数学推演及理论阐述,做到读来不觉枯燥无味,作者虚构了一组人物(其中有专家、教授、总设计师、航空“粉丝”等),并设计了一组情景访谈对话。贯穿的人物是两个航空“粉丝”,一个大学生,一个高中生,他们针对自己有兴趣的题目,深入到学校、设计研究所、工厂、实验室,寻求专家的指点,努力探索航空的奥秘,掌握创建飞机的生命密码,穷究其中的知识产权之类的问题,以这种方式对力学、航空及两者之间的关联做蕴涵一定专业内容的科普介绍。本书将涉及力学的几乎全部的分支学科——流体力学、固体力学和一般力学(即动力学与控制),介绍它们应用于飞机设计、制造和运行时的方方面面,阐释力学对航空发展的重要作用以及航空对力学发展的互动作用。

这是一本写给高中生、大学低年级学生阅读的通俗的、又是专业的小册子,也可供对航空有兴趣的、各界人士浏览。读者可以通读全书,也可以挑选感兴趣的段落阅读。

本书的内容选自相关的教材、公开发表的国内外的航空与相关资料以及本人的文章。文中如有不妥之处敬请指教。 

 

《创建飞机生命密码》的目录

 1. 国家的意志

2. 民众的期盼

3. 访问丰总设计师

4. 谁能把我拎起来——升力从哪里来

5. 看飞机飞上天

6. 大迎角飞行——访总体气动专家

7. 看特技飞行表演

8. 探索飞行力学

9. 经济性与力学——再访飞机设计研究所

10. 飞机的心脏

11. 飞机的骨架

12. 飞机的乐谱——载荷谱

13. 力的路径

14. 飞机会散架子吗?

15. 坐在客舱看变形的机翼

16. 一根弦和机翼——气动弹性力学

17. 连接细节中的疲劳损伤

18. 塑性材料的裂纹扩展

19. 出现裂纹飞机还能工作吗?

20. 复合材料的优秀力学性能

21. 施工中的力学

结束语 再谈飞机生命密码

  

仲政:一本难得的力学科普书——推荐《创建飞机生命密码》

《创建飞机生命密码》是一本十分有趣的力学科普书。与常见的科普书不同,作者虚构了两个人物——大学生剑青和中学生夏雯。他们对飞机充满了神奇感,心里有着种种疑问:为什么飞机有各种样式?为什么它们能高速驰骋于万里云天?能乘坐几百人的庞然大物是怎样飞上天的?为什么它们在频繁的起降运行中不散架子?……他们把飞机比拟为人,想着为什么它们多姿多彩、神态各异?它们有什么样的皮肤和骨架?它们的心脏(发动机)为什么如此强壮有力?飞机的长寿秘诀在哪里?总而言之,创建飞机生命的密码何在?科学家和工程师们为此付出了多少艰辛的劳动?力学在创建飞机生命的密码发挥了多大的作用?

为了探寻航空的奥秘,剑青和夏雯认真读书,四处求教,深入思考,逐渐懂得了创建飞机生命的密码,了解了力学在航空事业发展中的不可或缺的作用。航空界业者的循循善诱,使他们大大地长了见识。我翻着这本薄薄的书,跟随他们足迹也窥见了有关飞机的秘密。剑青和夏雯常产生各式各样的疑问,这类问题实际也是人们经常会产生的问题。他们与老师、专家的各种对话活泼、有趣、生动,很吸引人。与一般青年不同,他们在自己的知识范围内也有自己的主见。譬如对于农民造飞机,剑青勇敢地发表了自己的看法。对于自己不懂的科学内容,就紧紧抓住追问到底,譬如怎样理解知识产权,丰总设计师就其内涵、产生、作用做了详尽地解说,最后特别指出,对于航空来说,构成知识产权的生命密码应该是条生命密码链。

我赞赏作者扣住力学在航空发展的作用这一主题,由浅入深、由点及面、生动地娓娓道来,读者在听故事中接受了力学知识。教授和学生在实验室内就升力怎样产生,有多大(也就是说,飞机怎样上天)展开了对话,一种连续发问模式,使迫切求解心情跃然纸上。作者描述的年轻人精力旺盛、活动力强,反映了90后青年特点,他们或到机场看起飞、或去看特技飞行表演,或在航班飞行中观察机翼的变形等等,通过观察飞机的飞行轨迹,思索航行中的飞机要承受哪些载荷(气动力、重力、惯性力、地面反力),发动机怎样产生足够的推力,力求理解飞机飞行的轨迹的形成(解说飞机如何飞、如何经济地飞)。专家、教授们向深思的高中生、大学生传递人类追求知识的历程:讲述怎样考虑设计各式外形以突破“音障”等深层次的原理。

好奇的小姑娘夏雯执着要弄清飞机结构的安全与寿命,甚至问出“会不会散架子”这样的问题,说明新一代人以人为本的思维的建立。读者会喜欢这个人物的,我越看越被吸引,所以研究飞机结构强度的教授和设计院的专家也愿意深入浅出地给她讲述固体力学和一般力学(弹性力学、气动弹性、结构力学、飞行力学、振动力学等)的作用,总体架构及其稳定性、部件材料的疲劳损伤断裂、颤振、抖振的产生和预防、优质复合材料的使用等等。其中联系生活小例子挺多,像拎包时的传力分析、鸟笼受扭、琴弦振动、撑杆跳高等等,使读者阅读起来感觉十分亲切。

作者的论述不经意间涵盖了力学的几乎所有分支学科:流体力学、固体力学和一般力学(动力学与控制)。全书涉及了许多深奥的力学知识及其应用,但读来相当容易而有趣味。

这本书确实适合低年级大学生和高中生阅读,也可作涉及航空的各类人员的业余读物,也适合对航空感兴趣的人们阅读。我以为即便从来没有接触航空的人士,不妨把这本书当作消遣的小书,随意浏览,也会感受到“开卷有益”。

本书作者是航空界的资深专家,从事航空教学、科研、型号设计已近半个世纪,他深深热爱航空事业,所带领的不少学生已成为业内的领导和业务骨干。在学生时代,他就以强度组组员身份参加小型旅客机“北京一号”设计与强度试验,飞机上了天,从北京到上海,全程安全飞行。他全过程地参加了我国第一架民用大型飞机——“运十”的设计、试验、制造、试飞过程,克服了种种困难,解决了诸多力学难题,因此,他才能得心应手地描述设计和制造飞机的种种诀窍。能把上百吨重的飞机送上天,几千来中华民族没有做到的事在他们手中完成了,带给他的是自豪、民族的骄傲。他以自己深刻感受,深知必须掌握、运用力学知识,才能创造自己的飞机,才能真切掌握飞机的生命密码,才能拥有自己的知识产权。正是在这种信念驱动下,他以古稀之年,精心构思创作了这一力学科普著作。

总而言之,《创建飞机生命密码》是一本值得一读的力学科普书。

 (作者为同济大学力学与航空学院院长,刊载于《力学与实践》2008304))

 

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结      束

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