武际可，力学史，重庆大学出版社，1999 启蒙时代(1600一1700) 弹性力学根植于早期的数学和物理研究，自牛顿时代以来才逐渐从其中分离出来。最 初的动机是为了能够理解断裂行为并进行有效的控制。例如，Leonardo da Vinci曾在他的笔 记中记载了测试绳索拉伸强度的一种实验，这或许对悬挂他的画至关重要。由于绳索中缺陷 的统计分布，他认识到强度对长度可能的依赖关系。 经典力学有时亦被称为“伽利略一牛顿”力学。原因很清楚，伽利略提出了惯性原理， 牛顿将其扩展为牛顿三定律。伽利略的经典著作《两种新科学的对话》是力学发展中的一个 里程碑。除了家喻户晓的惯性原理外，其中详细讨论了固体的变形和强度。他研究了杆受单 向拉伸断裂时的载荷，得出断裂载荷与杆长无关的结论，这与达芬奇基于缺陷沿长度统计分 布的认识不同。在一个科学即是天文学的时代，伽利略在材料强度方面的探索是非同寻常的。 关于伽利略实验方法的历史记载可参见斯蒂芬·P·铁木辛柯(1878一1972)的著作《材料力 学史》。伽利略的基本实验装置见图0-1。伽利略梁横截面为矩形，长L,一端固支于墙中， 另一端悬挂一桶水或其他形式的重物。伽利略对这种悬臂梁结构进行了力学分析。这是历史 上首次把梁作为变形体来进行研究。分析结果正确地给出了梁的强度与几何尺寸的依赖关 系，例如长度和截面抗弯刚度。然而伽利略并未正确给出轴向应力沿高度方向的分布。他认 为轴向应力在下底面处为零，而并非后来所确证的中性面处。 W 图0-1伽利略对梁弯曲的理解 弹性关系的概念首先为英国科学家罗伯特·胡克提出。胡克定律发现于1660年，发表 时己经是1678年。在他的论文《论弹簧》中，原始形式的弹性关系写为拉丁文的字谜形式 “ceiiosssttuu'”,重新排列后为“ut tensio sic vis”,也就是现在所谓的胡克定律，中文意 思是“拉力与伸长成正比”。胡克定律建立了线弹性的概念，但尚未表达为应力和应变的形 式。 大师耕耘(1700一1880) 早期弹性力学的发展记录了大师们的足迹。伯努利兄弟引入了应力和应变的概念。1705武际可, 力学史, 重庆大学出版社, 1999 启蒙时代(1600－1700) 弹性力学根植于早期的数学和物理研究，自牛顿时代以来才逐渐从其中分离出来。最 初的动机是为了能够理解断裂行为并进行有效的控制。例如，Leonardo da Vinci 曾在他的笔 记中记载了测试绳索拉伸强度的一种实验，这或许对悬挂他的画至关重要。由于绳索中缺陷 的统计分布，他认识到强度对长度可能的依赖关系。 经典力学有时亦被称为“伽利略－牛顿”力学。原因很清楚，伽利略提出了惯性原理， 牛顿将其扩展为牛顿三定律。伽利略的经典著作《两种新科学的对话》是力学发展中的一个 里程碑。除了家喻户晓的惯性原理外，其中详细讨论了固体的变形和强度。他研究了杆受单 向拉伸断裂时的载荷，得出断裂载荷与杆长无关的结论，这与达芬奇基于缺陷沿长度统计分 布的认识不同。在一个科学即是天文学的时代，伽利略在材料强度方面的探索是非同寻常的。 关于伽利略实验方法的历史记载可参见斯蒂芬·P·铁木辛柯(1878－1972)的著作《材料力 学史》。伽利略的基本实验装置见图 0-1。伽利略梁横截面为矩形，长L，一端固支于墙中， 另一端悬挂一桶水或其他形式的重物。伽利略对这种悬臂梁结构进行了力学分析。这是历史 上首次把梁作为变形体来进行研究。分析结果正确地给出了梁的强度与几何尺寸的依赖关 系，例如长度和截面抗弯刚度。然而伽利略并未正确给出轴向应力沿高度方向的分布。他认 为轴向应力在下底面处为零，而并非后来所确证的中性面处。 图 0-1 伽利略对梁弯曲的理解 弹性关系的概念首先为英国科学家罗伯特·胡克提出。胡克定律发现于 1660 年，发表 时已经是 1678 年。在他的论文《论弹簧》中，原始形式的弹性关系写为拉丁文的字谜形式 “ceiiiosssttuu”，重新排列后为“ut tensio sic vis”，也就是现在所谓的胡克定律，中文意 思是“拉力与伸长成正比”。胡克定律建立了线弹性的概念，但尚未表达为应力和应变的形 式。 大师耕耘(1700－1880) 早期弹性力学的发展记录了大师们的足迹。伯努利兄弟引入了应力和应变的概念。1705 4