今天5月12日,2008年的今天發生了汶川大地震。當然我們學力學人而言,最重要的不是去回憶地震的慘烈,而是掌握好結構動力學來減少地震的危害(文章最後有如何獲得克拉夫的《結構動力學》中英文版的辦法)。
5·12汶川地震,發生於北京時間(UTC+8)2008年5月12日(星期一)14時28分04秒,根據中華人民共和國地震局的數據,此次地震的面波震級:芮氏規模達8.0Ms、矩震級達8.3Mw,地震烈度達到11度。此次地震的地震波已確認共環繞了地球6圈。
5·12汶川地震嚴重破壞地區超過10萬平方千米,受災巨大。截至2008年9月18日12時,5·12汶川地震共造成69227人死亡,374643人受傷,17923人失蹤,是中華人民共和國成立以來破壞力最大的地震。為此經國務院批准,自2009年起,每年5月12日為全國「防災減災日」。另外5月12日也是救苦救難的南丁格爾日(今年也恰逢母親節,以及農曆4月初八的佛誕日)。
力學人的一項重要任務是學好結構動力學,為抗震減災儲備知識。《結構動力學》和《機械振動》兩門課程內容重疊很多。偏機械的力學專業會叫這門課為《機械振動》,偏土木的力學專業會叫這門課為《結構動力學》。KFC當年學習這門課程時,老師指定的教材就是兩本,一本是克拉夫的《結構動力學》,另一本就是鄭兆昌老先生的《機械振動》上冊。
高中物理也有《振動與波》這部分內容,但是上課時間比較短,高中學生和老師幾乎都是浸淫於刷題。能用筆在幾分鐘之內答出來的題目,自然只能是對問題進行高度簡化。可是我們有些中學老師,認為這種簡化了內容就是學習的一切。為了提升學生解題速度,反覆地受這種極簡化假設的毒害,以致於認為世界就是這樣,做學問就是這樣,並灌輸給學生,這樣學生就變成了純粹的解題機器,看不到豐富多彩的世界了。這也是很多中國大學生沒有創意,沒有想法的一個重要原因。
力學專業的《機械振動》是大課,理論課加實驗課一般不會少於64學時(基本持續一個學期),其實這仍是基礎,離能解決工程振動問題還有距離,需要後續的課程和實踐。
機械一般都是長時間工作,所以《機械振動》課程強調穩態和強迫振動,而《結構動力學》主要針對結構,而建築結構對地震這種短時高烈度的載荷比較敏感,所以《結構動力學》中瞬態振動強調的多一些。另外建築結構的各構件的位移比較小,容易寫程序用計算機來計算,所以結構動力學對編程能力要求強一些,當然軟體能分析的規模也大得多。《機械振動》的實物實驗相對重一些。以上大體為兩門課程的區別。
說起結構動力學,不得不說今天去世的橋梁大家梅暘春先生。梅暘春先生 (1900—1962),譜名炳灃,字秀珊,江西南昌縣人,傑出橋梁專家。設計主持了錢塘江大橋、瀾滄江大橋和武漢長江大橋的修建。南京長江大橋的設計於1985年獲國家首屆科技進步獎特等獎,梅暘春為第一獲獎者。
梅暘春在普渡大學獲得碩士學位後,參加美國費城橋梁公司工作。因其工作勤奮且有成績,且網球運動亦甚出色而被誤認為日本人。梅暘春深以為恥,決心以自己的業績建立起中國的偉大形象,於1928年回國。
1934年,茅以升博士受託組織籌建錢塘江大橋,聘梅先生為正工程司。老母訓以事業為重,乃挈婦將雛赴杭,擔任錢塘江公鐵兩用橋的設計工作。1937年錢塘江橋通車,三個月後,日軍入侵杭州,為了阻礙日軍,只好自己剛建好不久的大橋炸掉。1938年武漢淪陷,梅先生撤退到後方,再輾轉到昆明,擔任原交通部橋梁設計處正工程司。隨後參與滇緬公路上的新功果橋建設工作,全橋設計由梅先生進行全面審核,但建成後僅42天便被日機炸毀。
梅先生於1940年轉任湘桂鐵路桂南工程局正工程司,參與建設柳江大橋。柳江橋是這樣一座難得的橋梁:世界上鐵路鋼棧橋很多,未能有如此輕巧而多智。但1944年日軍攻到桂林,橋奉命炸斷。
看看,如若國弱,就會被別人追著屁股打。還有,鬥爭迫於形勢,也得講策略,該壯士斷腕則斷腕(想想炸掉自己的作品有多心疼)。
隨便瞎湊了一通今天的作業,請您批評指正。
下載《結構動力學》的中文版的方式是:
1)關注《圖形公式不煩惱》公眾號;
2)給公眾號發消息「結動」
3)按照回復到百度雲盤去下載。
關注孜孜不倦的陳奎孚公眾號吧
相關連接
從教育的視角仰視費曼和卡門
物理超牛 「委曲求全」三則
π日:無理的π串出傷感的詩!
文人的斥力
哥德爾的性情吸引力
神奇的克萊因瓶
企圖一統天下--科學發展的最重要動力
金本位和神本位的雙雙退去
米塞斯屈服準則
欣賞歐拉公式的視角
惠更斯與諸等大神都未婚
我思故我在?
藏在靚圖背後的傅立葉
德布羅意論文只有一頁?
高鐵跑飛機飛都有他的影子
歐姆定律R=U/I的各字母是啥呢?
π日出生的愛因斯坦
紀念諾貝爾化學獎得主Walter Kohn誕辰95周年
什麼大神?編程藝術家高德納
今天是周公恩來誕辰120年
利薩茹和他的漂亮曲線
尼古拉·哥白尼
恩斯特·馬赫
今天紀念為「善理」獻身的布魯諾
為啥這裡不考慮輪子的上升?
一道中學物理微振動競賽題的三種解法
為啥勻速系下機械能就不再守恆了?
一道彈簧形變量判斷題
Spring! Mass! 彈起來!
拉船靠岸加速度,請看此招簡單不?
彈簧和小溪何以能搭上春天
雙輪摩擦橫杆的振動分析
半圓環擺動的兩種解法
有點硬湊的一道彈性繩題目
彈簧擺, 擺多高?物理新題不好造
繩拉兩小環的三種解法
一道動力學競賽題的力法求解
算功要用哪點位移?學過物理力學為啥還要學理力?
一道吵了又炒的高考題
一道中學題在大學圈的眾籌
矢量不是力,主矢自然不是力
理力的力是什麼力?
動能定理例題六(視頻)
長文:為什麼排斥對瞬心的動量矩定理?
合成運動例題二視頻
三角形分布載荷化簡
這樣示意約束反力的特性有點懵
咦?匯交力系咋只有兩個獨立方程呢?
受力分析和受力圖例題(一)
如何畫受力圖(一)
如何畫受力圖(二):對行大事也有啟示
物理反覆講力學,幹啥還要學理力?
梯子不穩怎麼爬!一道摩擦平衡題
公理、原理、法則與定律
力系的合成與簡化只對單個剛體有效
力矩和力偶矩的正負
誰改變了物體轉動狀態?力矩,力偶,還是力?
把彩帶拉出感覺來
三角桁架的故事
動量定理背後的大道理
複合運動五相型之相交型
複合運動五相型之相接型—速度
複合運動五相型之相切型
複合運動五相型之相依型
三點始終作直線運動
太空拔河的勝負難分嗎?
課程育人 |《理論力學》:讓專業課的德育潤物無聲
直道不走,皆因有坑
不走直道,皆因有坑(續一)
不走直道,皆因有坑(續二)
不求同發,但求同達
神奇的擺線
不走直道(續五):神奇的拋物線
我感覺背後微涼,有鬼?
從單自由度邁向多自由度:「湊」法
振動分析的小動畫
速度瞬心的加速度咋分析?
一名大一萌新對力學的了解——關於經濟物理學
陳奎孚|為什麼時空變換必須是線性的?
一道競賽題的「詭異」解法
就《「詭異」解法》一文討論的梳理
劉漢義老師對競賽題的解答
中學物理教育應該強基礎重通適--一位大學教師的視角
「虛功」原理
自由振動的「邏輯」解法
什麼情況下可以拋棄重力勢能呢?
力學課程自主學習的糾結
質能關係推導中的「裝神弄鬼」感
欣賞歐拉公式的視角
三點合一方能保證勢能簡潔
蹄狀體的重心