錢偉長方程

錢偉長方程

錢偉長方程,在奇異攝動理論方面獨創性地寫出了有關固定圓板的大撓度問題的漸近解,國際力學界稱之為“錢偉長方程”。這部被該圖書館編號為AAT0148738的博士論文,正是不久前去世的中國科學院資深院士錢偉長奠定其在美國科學界地位的成名之作--《彈性板殼的內稟理論》,論文中提出的關於扁殼的非線性方程組被國際上稱為“錢偉長方程”。

概述

錢偉長錢偉長

錢偉長方程,從多倫多市中心的大學路北上,拐進路邊一座被稱為多倫多大學科學圖書館的普通小樓,在這座小樓四層的某一個角落,一部署名為“WEI-ZANG CHIEN”的博士論文拂去近70年的歷史塵埃展開在你的面前,這部被該圖書館編號為AAT0148738的博士論文,正是不久前去世的中國科學院資深院士錢偉長奠定其在美國科學界地位的成名之作--《彈性板殼的內稟理論》,論文中提出的關於扁殼的非線性方程組被國際上稱為“錢偉長方程”。

博士論文

1、愛因斯坦在世界飛彈之父馮·卡門的60歲祝壽文集內看到錢偉長與其導師合著的同名論文後,曾感嘆道,這位中國青年解決了困擾我多年的問題。據引導筆者找到這部博士論文的仲寧莎土博士介紹,按照多倫多大學的規定,學生至少須交三份裝訂好的博士論文,一份為校圖書館收藏,一份為科學圖書館收藏,一份為本系收藏。來自重慶、現在多倫多大學做行政工作的仲博士介紹說,這部論文正文有200頁,有2頁圖表,另外有19頁附錄、參考書目和鳴謝。論文的答辯時間為1942年10月17日,當天是星期六。論文指導老師是辛祺。
2、該論文用灰色鑲咖啡色硬紙板做封面,由於年代久遠,封面已經有些破損。打開封面後的第一頁上,可以看到在60年代曾被人借閱的記錄。尤其珍貴的是,在這部200頁的論文中有大量手寫得十分工整清秀的方程式。可能是由於那個年代的打字機無法打一些特定的數學符號,因此只好用手寫。只是筆者無從考證這些今天看來仍十分清晰的手跡是否是錢老的真跡。

板殼理論

在這部200頁的論文中有大量手寫得十分工整清秀的方程式在這部200頁的論文中有大量手寫得十分工整清秀的方程式

1、關於這部博士論文,錢老曾在其《八十自述》中回憶道我和辛祺教授在第一次見面就發現都在研究彈性板殼的統一內稟理論,但他研究的是巨觀理論,我研究的是微觀理論,當時所得結果還不能統一,但我們深信兩者既是同一實質問題,最後一定能統一起來的。辛祺教授第一次見面就高興地決定要在一個月中用我們已得結果,分兩段寫成一篇論文,投交美國加州理工大學航空系主任馮·卡門教授60歲的祝壽論文集。這篇論文是第一篇有關板殼的內稟理論,幾十年來深受國際間的重視。從此我提高了自信心,敢於向一些疑難的問題進行衝擊。以後經過一年的努力,我終於打通了巨觀和微觀理論之間的關係,而且將薄板薄殼按中面薄膜變形、曲率變化、和殼的曲率三種量相對於厚度量級進行了理論方程的分類,而通過了博士論文答辯。
2、錢老在多倫多大學留學的同窗林家翹對錢老的博士論文也印象深刻,林老回憶說,錢偉長的博士論文是一篇很有權威性的論文。錢偉長這個人是非常聰明的,板殼理論他原來不會,可是他在那兒很快的就把這個學會了,掌握了,然後就(把論文)做出來了。目前在多倫多大學數學系任教的蔡文端教授對錢偉長僅用一年時間完成碩士學業後,又只用了一年時間完成高質量的博士論文表示由衷欽佩。這不僅在多倫多大學的歷史上,在歐美著名大學歷史上都是罕見的。

重要意義

1、在談到錢偉長博士論文的重要意義時,錢偉長開創性地首次用數學的方法,而不是實驗的方法來解決物理的問題。
2、在留學多倫多之前已經對他後來的博士論文題目做了深入的研究,這也就不難解釋錢老會在那么短時間裡與指導教授合寫論文,並很快完成學術價值極高的博士論文了。

《彈性板殼的內稟理論》《彈性板殼的內稟理論》

3、由於二次世界大戰爆發,暫無法去英留學,故返昆明等候通知。返昆明後從友人那裡借到一本拉夫著的彈性力學的數學理論,從中看到當時國際的彈性板殼理論非常混亂,便決心在昆明研究一種統一的,從三維彈性力學為基礎的內稟理論,利用高斯坐標的張量表達的微分幾何來表示變形和應力分量,居然得到前所未有的統一內稟理論。
4、錢偉長在自己的論文裡,提出了板殼理論的非線性微分方程組。論文發表後,許多科學家指出,錢偉長是國際上第一次把張量分析用於彈性板殼問題上的富有成效的一位學者。那組方程式,則被世界公認為“錢偉長方程”。
5、由於錢偉長的出色成果,多倫多大學於1942年授予他博士學位。就在這一年,他離開多倫多,來到了馮·卡門的門下,在噴射推進研究所任研究員。他擔任的主要課題是火箭的起飛、飛行中火箭的翻滾、火箭彈道的控制等。

著名科學家錢偉長相關知識

錢偉長是我國近代力學的奠基人之一。兼長套用數學、物理學、中文信息學,著述甚豐。特別在彈性力學、變分原理、攝動方法等領域有重要成就。早年提出的薄板薄殼非線性內稟統一理論對歐美的固體力學和理性力學有過重大的影響。創辦了我國第一個力學研究室,籌建了中國科學院力學研究所和自動化研究所。
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