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理性力学论评(6)

已有 4136 次阅读 2010-5-22 16:11 |个人分类:生活点滴|系统分类:科研笔记

 

       回顾理性力学半个多世纪的工作,大多数的研究工作都集中在基本理论的构筑上,尽管有少量的可直接应用的结果,但总的来说是:眼高手低。也就是说,对提高理论认识水平、深化理论的本质、更好的概括性等方面的确是明显的。(这与理论物理的情况是类似的。)但是,作为直接面向工程应用性为目标的理性力学来说,并没有形成系统性的工程化应用的简捷方案。这就令人失望了。

       1996-1997年,陈至达先生多次对我论说这一问题。当时,我不以为然,直到最近几年,这一问题才引起我的重视,并开始这一方面的研究工作。

       查阅历史性文献可发现,到理性力学的主要代表人物的并非忽视这一问题,而是碰到了很大的困难。逻辑上,应用上的困难的可能原因是:理论本身有问题。

       陈至达先生对这一问题的思考直接导致他建立新的理论,即基于变形几何场理论的理性力学体系。对于何时理性力学才有可能作为一种常用的理论系统而应用于解决具体的工程化应用,他认为路途遥远。他提出如下论点:1)现在应用中的力学理论,尽管是无限小变形下的线性近似,为了解决具体的工程化应用也经历了几百年的努力。因而,以一般性变形为论题的理性力学(也有时被称为:非线性力学)不可能取代这几百年的努力所形成的成功经验。也就是说,在无限小变形下的线性近似下能解决的问题上,既无必要也不可能会使用理性力学的复杂化方法。2)只有在无限小变形下的线性近似不能解决的问题上,或解决的不好的问题上,才有可能使用理性力学的方法。即便如此,理性力学也必须经过长期的努力,才有可能形成系统性方法,从而获的实用性。3)在理论与工程化应用间的路是漫无边际的,理论路线的正确与否、本质深度如何、概括性如何等因素实际上是为探求一条最快最简便的最有效的道路而进行的研究。因而,单纯的为理论而理论的方法是应该被理性力学拒绝的。这是因为,就解决具体的工程问题而言,在直接的方法和绕圈子的方法间也还存在多种方法。因而,理性力学的工程应用问题并不拒绝来源于其它理论体系的其它的解决方案。

       事实上,工程问题的直接表达方式是:1)边界条件;2)初始条件;3)二者的混合条件。它们与基本力学方程一起,构成了对工程问题的力学表达。

       遍查有关文献可发现,这方面的研究工作空荡荡的。

       因而,也就不难理解,理性力学的下一个主攻方向必须是:1)边界条件;2)初始条件;3)二者的混合条件等的理性力学提法。这是一个高难度的论题:在采用张量描述后,如何构造边界--初始条件。简单的照搬在无限小变形下的线性近似下形成的提法是灾难性的。这就是过去的半个世纪里理性力学学派的重大失误。(对理论物理,情况是类似的。)

       只有在这一领域有大的进步后,才有可能将新的、近一个世纪以来、在普遍推行张量描述后的理论进步应用于解决具体的工程问题。

       因而,就建设创新型国家而言,这是急于解决的问题。



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