【分享】材料力学发展简史

但是，任何一门科学都不可能是个别人在短期内创造出来的,作为材料力学知识源泉的实践活动其实由来已久。几乎比伽里略早一个世纪，文艺复兴时期的意大利美术大师，力学家，工程师达·芬奇（Leonado da Vinci,1452～1519）（图3）就应用虚位移原理的概念研究过起重机具上的滑轮和杠杆系统（图4），并做过铁丝的拉伸实验。

图3 达·芬奇




图4 达·芬奇的滑轮和杠杆系统

在我国，有关材料力学的生产实践活动更是源远流长。早在春秋战国时代，人们已经知道怎样建造大型的建筑工程和水利工程。雄伟壮观的万里长城，显示了中华民族的智慧和魄力；驰名中外的都江堰至今仍造福于川西人民；公元卅一年，即东汉建武七年，杜诗创作了水排，表明人们已经很清楚地知道如何用拉压杆、弯曲梁、扭转轴等构件才能创造出一个完整的工程结构（图5）。


图5杜诗创作的水排

17世纪后期到19世纪初，是这门学科发展的极盛时期，英国科学家虎克（Robert Hooke,1635～1703）在1678年发表了他的重要物理定律，即人们熟悉的虎克定律。图6所示为虎克实验用装置，虎克发现，杆或弹簧在拉力作用下，伸长DL与拉力P成正比。

图6 胡克实验用装置

17世纪马里沃特（Mariotte 1620～1680）作了木材的拉伸实验，并已开始研究梁的弯曲实验（图7）。



图7马里沃特的实验

此后法国的科学家泊松（S.D. Poisson,1781～1840）；法国的力学家圣维南（Saint-Venant,1797～1886）；以及法国的力学家工程师纳维埃（Navier 1785～1838）等等都对弯曲理论、扭转理论、稳定理论以及材料实验作出卓越的贡献，丰富、发展和完善了材料力学这门学科，他们对科学的献身精神为后人所敬仰。这里特别提出瑞士的数学家、力学家欧拉（L.Euler,1707～1783），16岁取得硕士学位，他的一生对数学、刚体力学以及材料力学中的弹性线、稳定理论等都有重大贡献，是18世纪著述最多的科学家，晚年双目失明，由助手笔录完成了400多篇论文。

泊松 圣维南 纳维埃 欧拉



十九世纪初的铸铁压缩实验