人物贡献

　　中国近代力学与应用数学主要奠基人中国“三钱”，激励国人　　1、钱伟长的早期工作是物理学的光谱分析，有３篇论文发表在《中国物理学报》（1937—1939年）。其中，硒的单游离光谱分析开我国稀土元素研究的先河。硒的光谱是４ｆ电子光谱的基础，在30年代是用来验证量子力学计算的重要研究园地。该光谱线条众多，能位复杂，长期未能分析。1935年，首先由哈斯帕斯（Haspas）公布了一些分析结果，钱伟长证明其大部分是不可靠的。1937年，艾伯森（Albertson）和哈里森（Harrison）公布了从600条谱线中分析得到的一批能级，大部分的Ｊ值是21/2、31/2，钱伟长把能级的Ｊ值扩展到41/2，低能级扩展到38个，高能级扩展到75个，共分析了925条谱线，大部分离亮度的谱线都得到分析，并和玛吉诺（Margenaw）观察到的齐曼（Zeeman）效应相互校正。这一工作受到国际物理学界的重视，是稀土光谱的奠基性工作。 　　2、钱伟长的成名之作是薄板薄壳的统一内禀理论。在第二次世界大战期间，航空事业取得突飞猛进的发展，喷气式飞机是争夺制空权的法宝，导弹被视为下一代的武器，航天计划处在摇篮中。从而力学，如飞行器动力学、飞行器结构力学、高速空气动力学，以及喷气发动机工程热物理和工程控制论等都成为热门科学，取得蓬勃的发展。欧洲的一批科学家在战乱中移居北美，形成了一些活跃的科学研究中心。钱伟长先后师从应用数学家辛格教授和应用力学大师冯·卡门，在飞行器结构力学、高速空气动力学和飞行器动力学方面作出多项成就，其中最有名的是和辛格合作，用微分几何与张量分析方法，从一般弹性理论出发，给出的薄板薄壳非线性内禀方程。他因此作为冯·卡门60寿辰祝寿文集中最年轻的中国作者赔身于 　　钱伟长与爱林根一批世界上最知名的学者之中。钱伟长以板壳内禀理论为题目的博士论文，分成几部分发表后，一时间成为北美力学研生的必读材料，被当作理性力学的开山之作。1980年，美国理性力学权威Ａ.Ｃ.爱林根（Eringen）访问中国，特意到清华大学的照澜院，来拜见钱伟长，他说，当年他花了几个月时间拜读钱伟长的板壳内禀统一理论，从而开始了自己在理性力学方面的开创性工作，他把钱伟长认作自己的前辈。 　　在1940年以前，板壳理论的各种近似处理是很混乱的，钱伟长对于这种近似的板壳理论深感不满，曾在昆明西南联合大学（1939至1940年）对这一问题进行了研究，以三维微元体平衡方程为基础，引进三维应力应变关系，得到用应变分量所表示的平衡方程。 　　3、钱伟长的导师辛格教授原籍爱尔兰，是英国皇家学会会员，由于德军空袭来到加拿大多伦多大学，创建了北美第一个应用数学系，系内有Ｌ．因费尔得（Infeld）、温斯坦、Ａ.Ｆ.史蒂文森（Stevenson）等教授，因费尔得是Ａ．爱因斯坦（Einstein）的大弟子，著有《物理学的演化》等书。钱伟长在与辛格教授第一次面谈时，发现两人都在研究板壳理论，辛格用宏观的内力素张量求得在外力作用下板壳的张量平衡方程，称之为宏观方程组，而把钱伟长的方程称为微观方程组。辛格认为：虽然两种理论所用的力学量和符号有所不同，但其实质是等同的。 　　这篇文章发表之后，很受力学界和数学界的重视，先后在多伦多大学、加拿大数学年会、美国加州理工学院航空系、美国数学学会西部年会等场合作学术报告；在英国和澳洲有人写过书，进一步研究这一问题。1973年，荷兰Ｈ.Ｓ.鲁坦（Rutten）教授在《壳体渐近理论和设计》一书中多次推崇这篇文章，说：“辛格和钱的工作，继承了19世纪早期Ａ．柯西（Cauchy）和Ｓ.Ｄ泊松（Poisson）的工作，在西方文献中重新注入了新的生命力。”1982年，在上海国际有限元会议上，执行主席Ｒ.Ｈ.盖拉格（Gallagher）教授向大会介绍钱伟长时说：“钱教授有关板壳统一内禀理论的论文，曾是美国应用力学研究生在40—50年代必读的材料，他的贡献对我以后的工作很有影响。” 　　4、冯·卡门和钱伟长在1939年和1941年研究了柱壳在轴向力下的局部失稳和球壳在外压下的局部失稳现象。如果把局部尺寸看做是壳的有效跨度，则对于局部区域而言，也可以看作是浅壳，用浅壳大挠度方程求解。圆薄板大挠度卡门方程，也可以由浅壳方程蜕化得到。1951年８月，在美国斯坦福大学举行的海军结构力学研讨会上，冯元桢和Ｅ.Ｅ.塞克勒（Sechler）发表了《弹性薄壳的失稳》，文中的浅壳方程就是“钱伟长一般方程”，文中的浅圆柱壳方程就是“圆柱壳的钱伟长方程”。 　　5、在钱伟长的博士论文中，还包括从三维弹性理论导出壳体宏观平衡方程的证明，发表在1948年12月的清华大学理科报告上。这篇文章曾引起一场关于版权的争论。美国Ｃ．特鲁斯德尔（Truesdell）抱怨此文抄袭了他的文章。钱伟长回信请他到多伦多大学图书馆查阅钱本人的博士论文，这篇文章是该学位论文的一部分。后特鲁斯德尔来信道歉，并说明他的导师Ｈ.赖斯纳（Reissner）已向他说明，他在数学学会汇刊上登载的博士论文是钱伟长于1946年在乘海轮返国途中审查的，钱提出近50条意见，他大都接受并做了修改，特鲁斯德尔在1947年发表的轴对称壳文章也是钱伟长审查的，他都一并表示感谢。 　　6、1946年，与冯·卡门合作发表了《变扭率的扭转》一文。冯·卡门曾说这是他一生中最后一项较满意的弹性力学工作，是经典型的工作。

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