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机械设备是零部件的集合体;单元之间的相互作用形成了体系的力学关系。所以,力学是机械专业的基础和内核。最简单的机械是杠杆,其中三个着力点与杆件内部的应力都是要在设计时考虑的。复杂的机械设计就需要更加周密的系统思考与计算了。 
双峰二中创建八十年,培养人才三万余人。在教育、科技、军政、工农、艺术各界出现了众多有成就的人物。据1996年建校七十周年时的不完全统计:教育战线大学的正副教授、中学的特级教师,科技战线高级工程师以上,军政界地师级以上,工农战线的企业家、养殖家以及艺术、技能方面有突出成就或有著作问世者,总数在五百人以上。以下仅为部分之简单介绍。 (转自《双峰二中七十周年校庆纪念册》) 欧阳崇一 又名欧阳祜,青树坪人,起陆高小一班毕业。湖南和平解放前夕,任国min党第一兵团司令部第四处上校处长,主管后勤业务。积极趋向弃暗投明,抗拒执行白崇禧对长沙的破坏命令,促使司令员陈明仁和平起义。和平解放后,任兵团军需处长、省政府参事、省政协委员等职。他对母校感情甚深,曾来信说:“我1949年能走向光明,是与母校的教育分不开的,堪可告慰。” 匡燕鸣 双峰人,起陆高小四班毕业。1960年及1979年两次回校任党支书、校长。工作刻苦实干,文化大革命后拨乱反正,恢复学校元气,备著辛劳。荣膺全国教育战线劳动模范称号。后调任双峰一中党支书、校长。 戴鸿仪 青树坪人,起陆高小十一班毕业。四十年代曾回起陆初中任教,是有名数理老师。中国矿业大学北京研究生部教授,其与人合作发明的“矿用强力运输带横向断裂预报装置”获国家专利。享受国家特殊津贴。 欧阳谦叔 又名欧阳熙,青树坪人,起陆高小十六班毕业。曾任湖北歌剧团编剧、作曲。是著名歌剧《洪湖赤卫队》的主要作曲者。国家一级作曲家。其论文《歌剧探索三十年》曾发表于北京《音乐理论》杂志及《中国歌剧艺术文集》。1990年,他与爱人一同回到母校与师生们联欢,后又为母校校歌作曲。 欧阳骅 青树坪人,起陆初中十二班毕业。空军航空医学研究所研究员、教授、硕士和博士论文评审委员。编写了《中国航空百科词典》、《中国医学检验全书》及论文40余篇。所发明“管式液冷防暑降温背心”获国家专利。对母校怀有深厚感情,为庆祝母校七十周年校庆与爱人曾月英捐出多年积蓄设希望奖,要求奖励家庭困难而品学兼优的学生,以报答国家和母校对他们的培育之恩。 王文介 双峰县花门镇人,起陆初中十三班毕业。中国科学院南海海洋研究员、国际海洋研究委员会中国工作组委员、硕士研究生导师、国家特殊津贴获得者。获得过中国科学院科技进步二等奖,广东省科技进步特等奖、国家海洋局科技成果三等奖。主持和参与专门著作16本。有论文和译文60余篇在国内有关学报刊物发表。 曾月英(女) 青树坪人,起陆初中十五班毕业。1956年考入空军第二飞行学院,毕业后,分配空军专机师任飞行员,担任过中央首长专机机长。1987年被授予空军上校,一级飞行员。其机组获“英雄机组”称号,个人曾荣立二等功一次,三等功二次。三十年飞行近五千个小时,行程达200万公里,飞过四十多次专机,参加过常年的战备值班,执行过临时的抢险救灾,均安全而出色地完成了任务。 王影 原名李醒辰,永丰镇人,二中初五班毕业。1963年大学毕业后分配在林业部湖南农林工业设计研究院工作,并任该院副总工程师。他主持、设计的工程,多次获部、省奖励及先进称号。由于他的突出贡献,1993年起,享受政府特殊津贴。系民盟湖南省委副主委,第六届省政协委员,省八届人大常委。 李希特 双峰人,二中初十五班毕业。现为县文化局干部,中国剪纸学会会员、农工民主党县委常委、政协双峰常委。1995年,联合国教科文组织和中国民间文艺家协会联合授予他“民间工艺美术家”称号。有作品百余幅在报刊发表,并多次在展出中获奖。其《凤朝阳》《凤凰戏牡丹》经选送日本、瑞典展出。其三分钟人像剪影,以快、准、美受到中外好评,誉为“湘中一绝”。 欧阳梦轲 青树坪人,二中初二十一班毕业。1985年临池学书,兼学装裱。1988年获全省农民书法大奖赛三等奖,1990年获全省国土杯书法大赛二等奖,1993年获国际和平杯书法赛三等奖。其作品编入《中国国际艺术大观》。《人民日报》及《人事与人才》报道了其自学成才的事迹。 王振华 青树坪人,二中高一、二班毕业。乘改革开放东风,在农村发展养殖事业。全国养猪协会副理事长、湖南省动物人参系列产品开发公司总经理。荣获全国农村科普工作先进个人、全国科技致富能手、湖南省优秀科技工作者等称号。 谢和平 双峰县甘棠镇人,二中高三十一班毕业。现任四川大学校长、教授、博士生导师。中国科学院国际材料物理中心成员。他在岩石损伤力学和分形几何结合方面取得了开创性的成果,从而推动岩石力学的发展,他的学术成果在国内外产生了较大的影响。1992年被评为中国青年科学家。被聘至美、英、波兰、德国各大学讲学。共发表论文40余篇,英文著作3部,中文著作2部。
1 力学的过去于现在 数学、物理学、化学、力学、天文学、地理学及生物学统称为七大自然科学。力学是七大自然学科之一。力学是一门独立的、系统的学科。 它是一切研究对象的受力和受力效应的规律及其应用的学科的总称。力学知识最早起源于对自然现象的观察和在生产劳动中的经验。人们在建筑、灌溉等劳动中使用杠杆、斜面、汲水等器具,逐渐积累起对平衡物体受力情况的认识。古希腊的阿基米德对杠杆平衡、物体重心位置、物体在水中受到的浮力等作了系统研究,确定它们的基本规律,初步奠定了静力学即平衡理论的基础。 古代人还从对日、月运行的观察和弓箭、车轮等的使用中,了解一些简单的运动规律,如匀速的移动和转动。但是对力和运动之间的关系,只是在欧洲文艺复兴时期以后才逐渐有了正确的认识。 伽利略在实验研究和理论分析的基础上,最早阐明自由落体运动的规律,提出加速度的概念。牛顿继承和发展前人的研究成果(特别是开普勒的行星运动三定律),提出物体运动三定律。伽利略、牛顿奠定了动力学的基础。牛顿运动定律的建立标志着力学开始成为一门科学。 此后,力学的研究对象由单个的自由质点,转向受约束的质点和受约束的质点系。这方面的标志是达朗贝尔提出的达朗贝尔原理,和拉格朗日建立的分析力学。其后,欧拉又进一步把牛顿运动定律用于刚体和理想流体的运动方程,这看作是连续介质力学的开端。 运动定律和物性定律这两者的结合,促使弹性固体力学基本理论和粘性流体力学基本理论孪生于世,在这方面作出贡献的是纳维、柯西、泊松、斯托克斯等人。弹性力学和流体力学基本方程的建立,使得力学逐渐脱离物理学而成为独立学科。 从牛顿到汉密尔顿的理论体系组成了物理学中的经典力学。在弹性和流体基本方程建立后,所给出的方程一时难于求解,工程技术中许多应用力学问题还须依靠经验或半经验的方法解决。这使得19世纪后半叶,在材料力学、结构力学同弹性力学之间,水力学和水动力学之间一直存在着风格上的显著差别。 20世纪初,随着新的数学理论和方法的出现,力学研究又蓬勃发展起来,创立了许多新的理论,同时也解决了工程技术中大量的关键性问题,如航空工程中的声障问题和航天工程中的热障问题等。 这时的先导者是普朗特和卡门,他们在力学研究工作中善于从复杂的现象中洞察事物本质,又能寻找合适的解决问题的数学途径,逐渐形成一套特有的方法。从20世纪60年代起,计算机的应用日益广泛,力学无论在应用上或理论上都有了新的进展。到现在为止,工程力学已发展成一门具备完整的学科结构和体系的学科。工程力学是机械工程、土木工程、道路桥梁、航空航天工程、材料工程等的基础,在人类的实践活动中无处不在,并且深刻地影响着人类的实践活动。2 力学与土木工程 1 土木工程的发展历程 从新石器时代改善巢居穴处的条件开始,到17世纪中叶前,是土木工程从萌芽到发达的时期。随着古代文明的发展和社会进步,创造了无数伟大工程建设,成为灿烂古代文化的重要组成部分。但受到社会经济条件的限约,发展很不平衡。在中国,殷商西周之际已发展了独具风格的木结构和夯土技术。战国时期李冰父子修建的都江堰,是世界上最早的综合性大型水利工程。西周初期制造出瓦,战国时制造出砖(砖瓦的出现使土木工程技术得到飞速的发展,被称为土木工程的第一次飞跃),营建了规模宏大的阿房宫、未央宫。在地下墓室的修建中砖砌拱券的技术已很成熟,还建造了世界奇迹的军事防卫工程——长城。隋唐之际,开大运河、建赵州桥,也都位于当时世界土木工程技术的前列。建于辽代的佛宫寺释迦塔(应县木塔),标志着中国古代木结构技术达到出神入化的水平。正是在这些技术成就所提供的经验知识的基础上,北宋出现了总结性的著作《营造法式》。在世界,埃及人于公元前27~前26世纪创建了世界上最大的帝王陵墓建筑群——吉萨金字塔,计算准确,施工精细,规模宏大。罗马人在公元前4世纪用拱券技术砌筑下水道、隧道、渡槽。公元前2世纪,用火山灰和石灰的混合物制成的天然混凝土得到广泛应用,有力地推动了古罗马的拱券结构的大发展。如万神庙的圆形正殿屋顶,直径43米,是古代最大的圆顶庙。古罗马的公共建筑类型多,结构设计、施工水平高,已初步建立了土木建筑科学理论,如维特鲁威著《建筑十书》奠定了欧洲土木建筑科学的体系。并对欧洲土木建筑的发展有深远影响。古罗马时期的建筑物虽经常采用拱形,但因为当时还没有对拱这种结构的力学分析,所以他们并不知道如何合理选择尺寸,古罗马建筑中的拱都是跨度较小的半圆拱,而且各部分的尺寸都比现代的拱笨重。 从17世纪中叶到20世纪中叶的300年间,土木工程得到迅猛发展,脱离了经验阶段,形成了学科的理论体系。伽利略和牛顿所阐述的力学原理是近代土木工程发展的起点。土木工程作为一门学科逐步建立起来,法国是它的前驱。1716年法国成立道桥部队,1720年成立交通工程队,1747年创立巴黎桥路学校,培养建造道路、河渠和桥梁的工程师。但这时的工程师却和古罗马时代人一样,继续地凭借经验和臆断来决定构件的尺寸。18世纪下半叶,规模宏大的产业革命,为土木工程提供了性能优良的建筑材料和施工机具。1856年贝塞麦转炉炼钢法发明后,钢材越来越多地应用于土木工程,使土木工程有了第二次飞跃。19世纪20年代波特兰水泥制成后,混凝土的出现给建筑物带来了新的经济、美观的工程结构形式,使土木工程产生了新的施工技术和工程结构设计理论,是土木工程的第三次飞跃。 第二次世界大战后的40多年间,现代科学技术突飞猛进,社会生产力出现了新的飞跃,土木工程进入一个新时代。前20多年土木工程的特点是进一步大规模工业化,后20多年的特点则是现代科学技术对土木工程的进一步渗透。规模极大的工程成为这一时期的代表 ,如西尔斯大厦 (高443米,1974年;美国)、多伦多电视塔(高553米,1975年;加拿大)、亨伯桥(跨度1410米的悬索桥,1980年;英国)、青函海底隧道(长85千米,1988年 ;日本)、杨浦大桥(跨度602米的斜拉桥,1993年;中国)。这些工程适应了社会经济发展的需求,其特征是工程功能化、城市立体化、交通高速化,在这些特征的影响下 ,构成土木工程3要素的材料、施工和设计理论也出现了新趋势 :材料轻质高强化、施工过程工业化、理论研究精密化。