物理力学是力学的一个新分支,它从物质的微观结构及其运动规律出发,运用近代物理学、物理化学和量子化学等学科的成就,通过分析研究和数值计算,阐明介质和材料的宏观性质,并对介质和材料的宏观现象及其运动规律作出微观解释。主要包括静力学、动力学、流体力学、分析力学、运动学、固体力学、材料力学、复合材料力学、流变学、结构力学、弹性力学、塑性力学、爆炸力学、磁流体力学、空气动力学、理性力学、物理力学、天体力学、生物力学、计算力学 物理力学主要研究平衡现象,如气体、液体、固体的状态方程,各种热力学平衡性质和化学平衡的研究等。对于这类问题,物理力学主要借助统计力学的方法。 物理力学对非平衡现象的研究包括四个方面:一是趋向于平衡的过程,如各种化学反应和弛豫现象的研究;二是偏离平衡状态较小的、稳定的非平衡过程,如物质的扩散、热传导、粘性以及热辐射等的研究;三是远离于衡态的问题,如开放系统中所遇到的各种能量耗散过程的研究;四是平衡和非平衡状态下所发生的突变过程,如相变等。解决这些问题要借助于非平衡统计力学和不可逆过程热力学理论。 物理力学的研究工作,目前主要集中三个方面:高温气体性质,研究气体在高温下的热力学平衡性质(包括状态方程)、输运性质、辐射性质以及与各种动力学过程有关的弛豫现象;稠密流体性质,主要研究高压气体和各种液体的热力学平衡性质(包括状态方程)、输运性质以及相变行为等;固体材料性质,利用微观理论研究材料的弹性、塑性、强度以及本构关系等。 物质的性质及其随状态参量变化规律的知识,无论对科学研究还是工程应用都极为重要,力学本身的发展就一直离不开物性和对物性的研究。 近代工程技术和尖端科学技术迅猛发展,特别需要深入研究各种宏观状态下物体内部原子、分子所处的微观状态和相互作用过程,从而认识宏观状态参量扩大后物体的宏观性质和变化规律。因此,物理力学的建立和发展,不但可直接为工程技术提供所需介质和材科的物性,也将为力学和其他学科的发展创造条件。
力学是研究有关物质宏观运动规律,及其应用的科学。工程给力学提出问题,力学的研究成果改进工程设计思想。从工程上的应用来说,工程力学包括:质点及工程力学刚体力学,固体力学,流体力学,流变学,土力学,岩体力学等。 人类对力学的一些基本原理的认识,一直可以追溯到史前时代。在中国古代及古希腊的著作中,已有关于力学的叙述。但在中世纪以前的建筑物是靠经验建造的。 1638年3月伽利略出版的著作《关于两门新科学的谈话和数学证明》被认为是世界上第一本材料力学著作,但他对于梁内应力分布的研究还是很不成熟的。 纳维于1819年提出了关于梁的强度及挠度的完整解法。1821年5月14日,纳维在巴黎科学院宣读的论文《在一物体的表面及其内部各点均应成立的平衡及运动的一般方程式》 ,这被认为是弹性理论的创始。其后,1870年圣维南又发表了关于塑性理论的论文水力学也是一门古老的学科。 早在中国春秋战国时期(公元前5~前4世纪),墨翟就在《墨经》中叙述过物体所受浮力与其排开的液体体积之间的关系。欧拉提出了理想流体的运动方程式。物体流变学是研究较广义的力学运动的一个新学科。1929年,美国的宾厄姆倡议设立流变学学会,这门学科才受到了普遍的重视。研究方法 分实验研究和理论分析与计算两个方面。但两者往往是综合运用,互相促进。实验研究 工程力学包括实验力学,结构检验,结构试验分析。模型试验分部分模型和整体模型试验。结构的现场测试包括结构构件的试验及整体结构的试验。实验研究是验证和发展理论分析和计算方法的主要手段。结构的现场测试还有其他的目的: ①验证结构的机能与安全性是否符合结构的计划、设计与施工的要求; ②对结构在使用阶段中的健全性的鉴定,并得到维修及加固的资料。理论分析与计算 结构理论分析的步骤是首先确定计算模型,然后选择计算方法。 土力学在二十世纪初期即逐淅形成,并在40年代以后获得了迅速发展。在其形成以及发展的初期,泰尔扎吉起了重要作用。岩体力学是一门年轻的学科, 二十世纪50年代开始组织专题学术讨沦,其后并已由对具有不连续面的硬岩性质的研究扩展到对软岩性质的研究。岩体力学是以工程力学与工程地质学两门学科的融合而发展的。 从十九世纪到二十世纪前半期,连续体力学的特点是研究各个物体的性质,如梁的刚度与强度,柱的稳定性,变形与力的关系,弹性模量,粘性模量等。这一时期的连续体力学是从宏观的角度,通过实验分析与理论分析,研究物体的各种性质。它是由质点力学的定律推广到连续体力学的定律,因而自然也出现一些矛盾。 于是基于二十世纪前半期物理学的进展 ,并以现代数学为基础,出现了一门新的学科——理性力学。1945年,赖纳提出了关于粘性流体分析的论文,1948年,里夫林提出了关于弹性固体分析的论文,逐步奠定了所谓理性连续体力学的新体系。 随着结构工程技术的进步,工程学家也同力学家和数学家一样对工程力学的进步做出了贡献。如在桁架发展的初期并没有分析方法,到1847年,美国的桥梁工程师惠普尔才发表了正确的桁架分析方法。电子计算机的应用,现代化实验设备的使用,新型材料的研究,新的施工技术和现代数学的应用等,促使工程力学日新月异地发展。 质点、质点系及刚体力学是理论力学的研究对象。所谓刚体是指一种理想化的固体,其大小及形状是固定的,不因外来作用而改变,即质点系各点之间的距离是绝对不变的。理论力学的理论基础是牛顿定律,它是研究工程技术科学的力学基础。 固体力学包括材料力学、结构力学、弹性力学、塑性力学、复合材料力学以及断裂力学等。尤其是前三门力学在土木建筑工程上的应用广泛,习惯上把这三门学科统称为建筑力学,以表示这是一门用力学的一般原理研究各种作用对各种形式的土木建筑物的影响的学科。 在二十世纪50年代后期,随着电子计算机和有限元法的出现,逐渐形成了一门交叉学科即计算力学。计算力学又分为基础计算力学及工程计算力学两个分支 ,后者应用于建筑力学时,它的四大支柱是建筑力学、离散化技术、数值分析和计算机软件。其任务是利用离散化技术和工程力学数值分析方法,研究结构分析的计算机程序化方法,结构优化方法和结构分析图像显示等。 如按使结构产生反应的作用性质分类,工程力学的许多分支都可以 再分为静力学与动力学。例如结构静力学与结构动力学,后者主要包括:结构振动理论、波动力学、结构动力稳定性理论。由于施加在结构上的外力几乎都是随机的,而材料强度在本质上也具有非确定性。 随着科学技术的进步,20世纪50年代以来,概率统计理论在工程力学上的应用愈益广泛和深入,并且逐渐形成了新的分支和方法,如可靠性力学、概率有限元法等。编辑本段《工程力学》 《工程力学》是由中国科协主管、中国力学学会主办、清华大学土木系承办的以工程应用为特点的全国性学术刊物。主要报导力学在工程及结构中的应用,刊登力学在科研、设计、施工、教学和生产方面具有学术水平、创造性和实用价值的论文,包括力学在土木建筑、水工港工、公路铁路、桥梁隧道、航海造船、航空航天、矿山冶金、机械化工、国防军工、防灾减灾、能源环保等工程中的应用且具有一定学术水平的研究成果。所以,它是力学刊物中专业覆盖面最宽、行业涉及面最广的期刊之一。《工程力学》 主管单位:中国科学技术协会 主办单位:中国力学学会 承办单位:清华大学土木系 出版单位:《工程力学》杂志社[1] 国际统一刊号:ISSN1000-4750 国内统一刊号:CN11-2595/O3 国际刊名代码:(CODEN)GOLIEB 性质及等级:EI全刊收录的一级学会主办的O3力学类核心期刊。百种中国杰出学术期刊。在各类科技期刊排名中,载文量、被引频次及影响因子均位居前列。其中1999年在力学类期刊中影响因子位居第一位,2002年名列第二 年期数:月刊。每年另有两期正规增刊(审批、Ei收录) 印张及版面:16个印张256页,大16K双栏 邮发代号:82-862编辑本段《工程力学》资料 工程力学 作 者: 宋本超,卞西文 主编《工程力学》 出 版 社: 国防工业出版社[2] 出版时间: 2010-1-1 开 本: 16开 I S B N : 9787118063950 定价:¥内容简介 本书以教育部《关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》为指导,以“必需、够用”为原则进行编写。本书共20章,由静力学、材料力学以及运动学与动力学三部分组成。静力学部分包括静力学基本概念、简单力系、平面任意力系、空间力系等内容,主要研究受力分析和刚体的平衡问题,是材料力学的基础。材料力学部分包括轴向拉伸或压缩、扭转、剪切与挤压、弯曲变形、强度理论、组合变形和压杆稳定等内容。运动学与动力学部分包括点的运动、刚体的基本运动、点的运动合成、刚体的平面运动、质点和刚体的动力学基础、动能定理以及动静法等内容。为了便于学习,每章后面均附有思考题和习题,并在附录中给出了答案。 本教材可作为高等职业院校机械类、机电类专业的教材。各院校也可以根据学时的安排和专业需要选讲部分内容。目录 第一篇 静力学 引言 第1章 静力学基本概念和物体受力分析 静力学的基本概念 刚体的概念 力的概念 集中力与均布载荷 力系 平衡 静力学公理 力的平行四边形法则(公理一) 二力平衡公理(公理二) 加减平衡力系公理(公理三) 作用和反作用定律(公理四) 约束和约束反力 约束相关概念 常见的约束类型 物体的受力分析和受力图 思考题 习题 第2章 简单力系 汇交力系合成与平衡的几何法 汇交力系合成的几何法 平面汇交力系平衡的几何条件 平面汇交力系合成与平衡的解析法 力在坐标轴上的投影 合力投影定理 平面汇交力系合成的解析法 平面汇交力系平衡的解析条件 力对点之矩与合力矩定理 力对点之矩的概念 合力矩定理 平面力偶理论 力偶的概念 力偶的性质 平面力偶系的合成 平面力偶系的平衡条件 思考题 习题 第3章 平面任意力系 力的平移定理 平面任意力系向一点简化 平面任意力系向一点简化 平面一般力系简化结果 平面任意力系的平衡条件 平面一般力系的平衡条件和平衡方程 平面平行力系的平衡方程¨ 静定与超静定问题的概念及物体系统的平衡 静定与超静定问题 物体系统的平衡 考虑摩擦时的平衡问题 思考题 习题 第4章 空间力系 力在空间直角坐标轴上的投影 力在空间直角坐标轴上的投影 合力投影定理 力对轴的矩 力对轴之矩 合力矩定理 空间力系的平衡及其应用 空间力系的简化 空间力系的平衡方程 空间任意力系的平衡问题转化为平面问题的解法 重心与形心 物体的重心 平面图形的形心 用组合法确定平面组合图形的形心 思考题 习题 第二篇 材料力学 引言 第5章 轴向拉伸和压缩 第6章 剪切与挤压 第7章 圆轴扭转 第8章 弯曲内力 第9章 弯曲应力 第10章 弯曲变形 第11章 应力状态分析和强度理论 第12章 组合变形 第13章 压杆稳定 第三篇 运动学与动力学 引言 第14章 点的运动 第15章 刚体的基本运动 第16章 点的合成运动 第17章 刚体的平面运动 第18章 质点和刚体动力学基础 第19章 动能定理 第20章 动静法 附录Ⅰ 常用图形的几何性质 附录Ⅱ 型钢表 附录Ⅲ 习题答案 参考文献编辑本段《工程力学》资料 书 名: 工程力学 《工程力学》作 者:赵晴 出版社: 机械工业出版社 出版时间: 2009-6-1 ISBN: 9787111266075 开本: 16开 定价: 元内容简介 本教材适用于工科非机类各专业本科生,机械类各专业自学考试本科生,机类各专业专科生,参考学时40-90学时。学时安排可分为三种:少学时(40学时)讲授静力学基础、平面力系平衡方程、杆件四种基本变形强度设计和压杆稳定设计;中学时(65学时)讲授静力学、材料力学全部内容;多学时(90学时)讲授静力学、材料力学、运动力学全部内容。 本教材内容编排以够用为度,兼顾理论体系完整;注重与工程实际问题的联系,重点突出,难点分散;全部插图具有三维效果。为了方便学生的学习,每章配有附录,对本章的知识点进行小结;选择典型问题进行讨论、讲解;总结解题方法;设置思考题供学生学习。为降低学生购书成本,此部分附于随书光盘中。图书目录 序 前言 绪论 第一篇 静力学 第一章 静力学基础 第一节 力的概念及其性质 第二节 力矩的计算 第三节 力偶的计算 第四节 约束与约束力 第五节 物体的受力分析 习题 本章小结及扩展练习(见随书光盘) 第二章 平面力系的简化 第一节 平面汇交力系的简化 第二节 平面力偶系的简化 第三节 平面一般力系的简化 习题 本章小结及扩展练习(见随书光盘) 第三章 静力学平衡问题 第一节 平面力系的平衡条件和平衡方程 第二节 物体系统的平衡问题 第三节 考虑摩擦的平衡问题 第四节 空间一般力系的平衡问题 习题 本章小结及扩展练习(见随书光盘) 第四章 重心及平面图形的几何性质 第一节 物体的重心坐标公式 第二节 平面图形的几何性质 习题 本章小结及扩展练习(见随书光盘) 第二篇 材料学 第五章 材料力学的基本概念 第一节 变形固体的概念 第二节 杆件的内力和应力 第三节 杆件的基本变形和应变 本章小结及扩展练习(见随书光盘) 第六章 杆件的内力和内力图 第一节 直杆轴向拉伸(压缩)时的轴力与轴力图 第二节 轴扭转时的内力及内力图 第三节 梁弯曲时的内力及内力图 习题 本章小结及扩展练习(见随书光盘) 第七章 拉(压)杆件的应力、变形分析与强度设计 第一节 拉伸与压缩杆件的应力与强度设计 第二节 拉伸与压缩杆件的变形 第三节 拉(压)杆超静定问题 第四节 材料受拉伸与压缩时的力学性能 习题 本章小结及扩展练习(见随书光盘) 第八章 剪切挤压实用计算 第一节 剪切与挤压 第二节 剪切与挤压的强度计算 习题 本章小结及扩展练习(见随书光盘) 第九章 圆轴的扭转应力、变形分析与强度、刚度设计 第一节 圆轴扭转时的切应力分析 第二节 圆轴扭转强度设计 第三节 圆轴扭转变形与相对扭转角 第四节 扭转时圆轴的剐度设计 习题 本章小结及扩展练习(见随书光盘) 第十章 梁的强度 第一节 弯曲梁横截面上的正应力 …… 第三篇 运动力学 附录 参考文献 [3]编辑本段《工程力学》资料 《工程力学》 武昭晖 张淑娟 葛序风 主编 16开 2008年8月出版 定价:元 ISBN 978-7-301-13653-9 出版社:北京大学出版社内容简介 本书是依据教育部最新制定的高职高专教育机械类及近机械类专业工程力学课程教学基本要求编写而成的。全书共分3篇12章,第1篇为静力学部分,第2篇为材料力学部分,第3篇为运动学和动力学部分。 本书文字简明,内容精练,简化理论推导,注重理论应用。本书可作为高职高专机械类及近机械类专业60~70学时工程力学课程的教学用书,也可供有关技术人员参考。目录 第1篇 静力学 第1章 静力学的基本概念和物体的 受力分析 第2章 平面力系 第3章 空间力系 第2篇 材料力学 第4章 轴向拉伸与压缩 第5章 剪切与挤压 第6章 圆轴扭转 第7章 平面弯曲 第8 章 强度理论与组合 变形时的强度计算 第3篇 运动学和动力学 第9章 点的运动 第10章 刚体的运动 第11章 动能定理 第12章 动静法编辑本段相关院校 很多理工科学校都开设工程力学这个专业。 研究生专业排名前十的学校分别是(排名依据中国研究生院分专业排名): 1、大连理工大学 2、上海交通大学 3、同济大学 4、南京航空航天大学 5、哈尔滨工业大学 6、清华大学 7、北京理工大学 8、浙江大学 9、西安交通大学 10、重庆大学
拓扑学中主要用代数工具解决问题的分支。它的前身是组合拓扑,组合拓扑的奠基人是H.庞加莱,1895年他建立了单纯同调群即可三角剖分的空间(多面体)的同调群,引进了重要的拓扑不变量贝蒂数及挠系数。.亚历山大在1915年证明了贝蒂数和挠系数是同胚不变量,单纯同调群是同胚不变量。同时庞加莱还引进了复形的基本群。1904年他给出了庞加莱猜想,即每个单连通的闭的可定向的三维流形同胚于三维球面,这个猜想后被推广为每个单连通的闭的n维流形,如果具有n维球S的贝蒂数和挠系数,它就同胚于S。庞加莱猜想尚未被证明。推广了的庞加莱猜想,对于n≥5的情形,为S.斯梅尔于1961年证明,对n=4的情形,为.弗里德曼于1981年所证明。庞加莱是企图利用同调群和基本群对三维流形进行同胚分类,但亚历山大在1919年指出存在不同胚的三维流形,它们有同构的同调群和基本群。20世纪20年代S.莱夫谢茨和亚历山大发展了同调论,得到了霍普夫不变量,证明了莱夫谢茨不动点定理,亚历山大对偶定理。20世纪初引进了一般空间的同调群。1932年E.切赫上同调群产生。1944年S.艾伦伯格定义了奇异同调群且用艾伦伯格- 斯廷罗德公理把各种同调群统一起来,建立了同调理论。在同伦论方面W.赫维茨定义了同伦群。.怀特赫德把研究对象推广到CW复形。1947年.斯廷罗德在障碍理论中定义了斯廷罗德平方运算。1951年 .塞尔对纤维丛引进了谱序列,在同伦群的计算方面取得不少成就。此外纽结问题也进一步发展成为思维合痕和嵌入问题。
双峰二中创建八十年,培养人才三万余人。在教育、科技、军政、工农、艺术各界出现了众多有成就的人物。据1996年建校七十周年时的不完全统计:教育战线大学的正副教授、中学的特级教师,科技战线高级工程师以上,军政界地师级以上,工农战线的企业家、养殖家以及艺术、技能方面有突出成就或有著作问世者,总数在五百人以上。以下仅为部分之简单介绍。 (转自《双峰二中七十周年校庆纪念册》) 欧阳崇一 又名欧阳祜,青树坪人,起陆高小一班毕业。湖南和平解放前夕,任国min党第一兵团司令部第四处上校处长,主管后勤业务。积极趋向弃暗投明,抗拒执行白崇禧对长沙的破坏命令,促使司令员陈明仁和平起义。和平解放后,任兵团军需处长、省政府参事、省政协委员等职。他对母校感情甚深,曾来信说:“我1949年能走向光明,是与母校的教育分不开的,堪可告慰。” 匡燕鸣 双峰人,起陆高小四班毕业。1960年及1979年两次回校任党支书、校长。工作刻苦实干,文化大革命后拨乱反正,恢复学校元气,备著辛劳。荣膺全国教育战线劳动模范称号。后调任双峰一中党支书、校长。 戴鸿仪 青树坪人,起陆高小十一班毕业。四十年代曾回起陆初中任教,是有名数理老师。中国矿业大学北京研究生部教授,其与人合作发明的“矿用强力运输带横向断裂预报装置”获国家专利。享受国家特殊津贴。 欧阳谦叔 又名欧阳熙,青树坪人,起陆高小十六班毕业。曾任湖北歌剧团编剧、作曲。是著名歌剧《洪湖赤卫队》的主要作曲者。国家一级作曲家。其论文《歌剧探索三十年》曾发表于北京《音乐理论》杂志及《中国歌剧艺术文集》。1990年,他与爱人一同回到母校与师生们联欢,后又为母校校歌作曲。 欧阳骅 青树坪人,起陆初中十二班毕业。空军航空医学研究所研究员、教授、硕士和博士论文评审委员。编写了《中国航空百科词典》、《中国医学检验全书》及论文40余篇。所发明“管式液冷防暑降温背心”获国家专利。对母校怀有深厚感情,为庆祝母校七十周年校庆与爱人曾月英捐出多年积蓄设希望奖,要求奖励家庭困难而品学兼优的学生,以报答国家和母校对他们的培育之恩。 王文介 双峰县花门镇人,起陆初中十三班毕业。中国科学院南海海洋研究员、国际海洋研究委员会中国工作组委员、硕士研究生导师、国家特殊津贴获得者。获得过中国科学院科技进步二等奖,广东省科技进步特等奖、国家海洋局科技成果三等奖。主持和参与专门著作16本。有论文和译文60余篇在国内有关学报刊物发表。 曾月英(女) 青树坪人,起陆初中十五班毕业。1956年考入空军第二飞行学院,毕业后,分配空军专机师任飞行员,担任过中央首长专机机长。1987年被授予空军上校,一级飞行员。其机组获“英雄机组”称号,个人曾荣立二等功一次,三等功二次。三十年飞行近五千个小时,行程达200万公里,飞过四十多次专机,参加过常年的战备值班,执行过临时的抢险救灾,均安全而出色地完成了任务。 王影 原名李醒辰,永丰镇人,二中初五班毕业。1963年大学毕业后分配在林业部湖南农林工业设计研究院工作,并任该院副总工程师。他主持、设计的工程,多次获部、省奖励及先进称号。由于他的突出贡献,1993年起,享受政府特殊津贴。系民盟湖南省委副主委,第六届省政协委员,省八届人大常委。 李希特 双峰人,二中初十五班毕业。现为县文化局干部,中国剪纸学会会员、农工民主党县委常委、政协双峰常委。1995年,联合国教科文组织和中国民间文艺家协会联合授予他“民间工艺美术家”称号。有作品百余幅在报刊发表,并多次在展出中获奖。其《凤朝阳》《凤凰戏牡丹》经选送日本、瑞典展出。其三分钟人像剪影,以快、准、美受到中外好评,誉为“湘中一绝”。 欧阳梦轲 青树坪人,二中初二十一班毕业。1985年临池学书,兼学装裱。1988年获全省农民书法大奖赛三等奖,1990年获全省国土杯书法大赛二等奖,1993年获国际和平杯书法赛三等奖。其作品编入《中国国际艺术大观》。《人民日报》及《人事与人才》报道了其自学成才的事迹。 王振华 青树坪人,二中高一、二班毕业。乘改革开放东风,在农村发展养殖事业。全国养猪协会副理事长、湖南省动物人参系列产品开发公司总经理。荣获全国农村科普工作先进个人、全国科技致富能手、湖南省优秀科技工作者等称号。 谢和平 双峰县甘棠镇人,二中高三十一班毕业。现任四川大学校长、教授、博士生导师。中国科学院国际材料物理中心成员。他在岩石损伤力学和分形几何结合方面取得了开创性的成果,从而推动岩石力学的发展,他的学术成果在国内外产生了较大的影响。1992年被评为中国青年科学家。被聘至美、英、波兰、德国各大学讲学。共发表论文40余篇,英文著作3部,中文著作2部。
1. 中学和大学时期(1932~1942)中学时代,他积极参加“五卅”、“九一八”等纪念活动,立下了“救国不忘读书,读书为了救国”的志向。他所在的学校叫“效实中学”,是当时浙江省最好的学校,老师水平高,对同学要求严。中学毕业时,上海已经沦陷。1938年他以优异成绩考上了昆明的西南联合大学。他是西南联大的第一届学生。由于学校刚迁到昆明,条件很差,但名师云集。他们中有吴有训、赵忠尧、霍秉权、饶毓泰、叶企孙等老一辈物理学家。一年级在数学系,二年级转到物理系学习。当时物理系人不多,一个年级只有十几名学生,但班上有天资突出的同学(如杨振宁)带动,整个学习水平提高了。四年大学生活很艰苦,但又很难忘。学生们40多人住在一间茅草房里,晚上没有电灯,只能点油灯。饭厅、图书馆都在大草棚中。1939年日机频繁轰炸,大家不得不往山里跑。白天有轰炸,只好晚上上课。虽然很疲乏,但还是坚持集中精力学习。当时由于交通断绝,无法与家里联系,经济已无来源,只能靠领战区贷金和奖学金,有时还得到中学代课和做家庭教师养活自己。1942年,在吴大猷的指导下,完成了关于用分析力学解决天体中行星运动问题的毕业论文。2. 从西南联大到清华大学工作(1942~1947)毕业后他留在西南联大物理系任助教,当助教的同时,跟着听些研究生课程。当时吴大猷讲量子力学,王竹溪讲统计力学,赵忠尧、张文裕、霍秉权三位讲原子核物理。1946年,遇有考中英“庚子赔款”官费留学的机会。当时在全国八大城市招考,约有400人报考物理专业。考上一二名的可去英国,三四名的去美国,五六名的去法国。结果戴传曾高居榜首,被录取到英国留学。他坐卡车离开昆明,趁还没发榜的时候,回老家宁波看望亲朋好友。在家乡他接到霍秉权先生的邀请,于是决定先北上到清华大学任教。途经天津时,正好发榜,获取第一名的好消息使他心情非常激动。抗战期间,清华大学校舍成了日本伤病员的医院,原先的教学设施破坏殆尽。他在那里紧张劳动了6个月,做了两件事:第一件事是恢复物理实验室;第二件是编写了一本实验教材,还组织了出版,解决了当时教学的急需。3. 英国留学期间1947年8月,经广州去英国利物浦大学留学。他有幸师从诺贝尔奖获得者查德威克(JamesChadwick,中子发现者)教授。查德威克在利物浦以一台8MeV的回旋加速器建了一个基地,开展核物理研究。戴传曾在他的帮助下一边学习,一边做研究工作。戴传曾与英国同学[后来是宾州大学(University of Pennsylvania)串列加速器实验室主任]合作做氘核轰击其他原子核引起的中子角分布实验研究。因能量比较高,出来的中子可以达几个MeV,角分布测量比较困难。实验由戴传曾负责设计和安排。他们采用了黄昆在利物浦理论组提出的削裂反应理论的计算方案,算出了很多原子核能级的宇称和自旋。这工作在当时是研究削裂反应的首批成果。他还研究了核乳胶的收缩因子及射程修正。1951年完成了利用核乳胶进行的一些核反应的研究(. Someinvestigation of nuclear reactions using photographic emulsion, with a study ofsome of its properties in nuclear reseach. For the Degree of Doctor inPhilosophy in the University of Liverpool.)的博士论文,获哲学博士学位。1942年毕业于西南联合大学物理系,后历任西南联大、昆明中山大学、清华大学教职。1951年获英国利物浦大学哲学博士学位。中国原子能科学研究院研究员、名誉院长。主要从事实验核物理、反应堆物理、反应堆工程和核电安全方面的分析研究并获重要成就。是第六届全国政协委员。曾在巩固进行氘-质子、氘-中子核反应角分布实验研究,是国际上首批从(d,n)反应中测得自旋宇称的学者之一。50年代指导并参加研制中子衍射谱仪等多种仪器并用其开展了有关研究。60年代以来,在大型电磁分离器等多种仪器研制和核潜艇动力堆等多项重点项目研究中作了大量组织领导和业务指导工作;领导研制成微型反应堆并开发了单晶硅中子嬗变掺杂技术;为建立中国核电安全研究体系作出突出贡献。1980年当选为中国科学院院士(学部委员)。回国后研制成功卤素管、中子计数管、中子电离室等多种核探测器。在中子物理研究中,建立了国内第一台中子晶体谱仪,获得了国内首批中子截面数据。其中卤素计数管填补了国内核探测技术领域的空白,并于1956年获中科院自然科学三等奖。研制成功中子衍射谱仪,达到当时国际先进水平。并开展了单色中子利用及中子衍射研究,验证并获得核能应用的截面数据。参加领导屏蔽物理研究,为核反应堆设计提供了依据。主持并指导了生产堆、动力堆、高通量堆等工程的研究和部分设计。组织并指导民用微型反应堆的研制和单晶硅中子掺杂研究。 那时,国内抗美援朝的消息传到英国,几个中国同学很受鼓舞,都决心学成回国。尽管英国的一些研究机构要挽留戴传曾,但他还是决定尽快回国。当年年底,经香港到达广州,在那里参观了工业展览会,再北上,经上海到北京。使他非常感动的是,在寒冷的冬天,近代物理所钱三强所长亲自到火车站来迎接他。从此,揭开了戴传曾从事原子能科研工作的序幕。4. 近代物理所、原子能所期间(1952~1965)戴传曾来到了近代物理所,接过钱三强所长亲自主持的核探测器组,开始了艰苦创业,研制中国第一代核探测仪器。1952年底,戴传曾任核探测器组组长。当时,他领导的组内大多是刚毕业的年轻人,在工作上除分别具体指导外,他还在组内建立了每周汇报工作和讨论的制度,充分发扬学术民主,使得学术气氛非常活跃。在他的带领下,青年们成长很快。那时正值抗美援朝,王淦昌带队去朝鲜战场视察,带回来一项特殊任务:提出研制一套手携式辐射探测仪,以探测、鉴定美军是否使用原子弹。这个任务交给了戴传曾。当时实验室条件极差,一切都要白手起家,但他欣然接受了这项紧急任务。他和李德平合作,因陋就简,自己骑着自行车到天桥旧货摊购买可利用的零部件,带领大家吹玻璃管,设计电子线路、焊接电路,通过很短时间加班加点的艰苦努力,研制成了一个用卤素盖格计数管做的可携带式的辐射探测器和一个以强流管做的探测器。卤素盖格计数管的生产工艺还推广到华东电子管厂批量生产。为了发展中国的中子探测技术,首先要解决中子源的问题。当时国内还没有加速器也没有反应堆,怎么办?他们就自制中子源。戴传曾打听到协和医院有一个废弃的500毫克镭源,设备已毁坏,抗战后一直封存着。戴传曾得到放射化学家杨承宗的大力支持,清理修复了镭源装置,提取了氡气。戴传曾把自己从英国带回来的铍粉与氡气一道封入玻璃管中,做成了氡-铍中子源。从此氡-铍中子源就成为在反应堆和加速器建成前开展中子研究工作的唯一中子源。有了中子源,在戴传曾的带领下,开始了三氟化硼中子计数管的攻关。他们从头做起,对三氟化硼计数管的放电机制和工作条件进行深入研究后,很快过了技术关,制成了性能优良的中子计数管,并建立了生产工艺,推广到上海电子管厂生产。上述几种计数管的研制成功和投入批量生产,为中国地质勘探、教学工作、武装防化兵、中子物理实验、核武器研制和核试验提供了必不可少的测量手段。为中国其后自主研发核武器及核反应堆奠定了基础。在戴传曾的指导下,还开展了碘化钠晶体和有机闪烁探测器、含氢正比计数管、空气等效电离室、硼膜及裂变电离室、栅网电离室、用于绝对测量的4πβ-γ符合技术、中子源绝对测量等研究。为开展中子物理研究和在反应堆上开展慢中子谱学和固体物理研究,从1956年开始,在戴传曾的带领下,利用当时从部队弄来的高射炮底盘设计出了一个中子晶体谱仪,为了使其轻快些、精度高一些,他们与长春光机所合作,仅仅用了9个月时间制成了中国第一台高精度中子晶体谱仪。这台谱仪于1960年改建成中子衍射仪投入使用。这是中国第一台中子衍射谱仪,也是当时社会主义阵营内精密度最高的一台衍射谱仪。由前苏联为中国援建的第一座实验性重水反应堆是1958年7月建成的。为抢在反应堆启动前能有一台中子谱仪在水平孔道上工作,探测中子,开展慢中子谱学研究,戴传曾提出自己设计制造一台简易谱仪。他首先找来一个原中央研究院的旧的X衍射仪刻度盘,从它读出度、分、秒,围绕这个刻度盘设计。在他的带领和具体指导下,仅仅用4个多月时间就设计制作了一台独具一格的中子晶体谱仪。他们还做了一个高精度、很精致的准直器塞入反应堆,测出了镉、铟等核素的中子全截面,测得的数据与当时国际上公布的数据一致。上述两台谱仪均达到了当时的国际先进水平。在它们上面先后开展了堆中子能谱、中子全截面和裂变截面及中子衍射的实验研究。这两台谱仪连续可靠地使用了20多年,为中国在反应堆上开展中子物理研究和固体物理研究发挥了重要作用。1959年以后,中苏关系恶化,苏联专家相继撤走,给我们留下了很多半截子工作。像稳定同位素分离器就是一个例子,苏联没有把关键的离子源和接收器拿来,只给了我们大型的电磁铁和真空盒,连真空泵都没给。戴传曾临时受命,担任了刚组建的稳定同位素分离研究室主任,筹建电磁分离器。他带领大家凭文献里的离子源和接收器的图纸逐个琢磨,如用什么材料,要耐多少高温,钨丝要多粗,钨块是什么样的等等,进行了扎扎实实的研制工作。后来研究室的同志在此基础上花了一年多时间,终于把离子源搞出来了。接收器也一样搞出来了。在1965年生产出了中国第一批稳定同位素。当时,苏联反应堆设计专家也全部撤走了。在此关键时刻,二机部领导决定任命戴传曾为建造天然铀石墨生产堆的科学顾问。这使作为核物理学家的戴传曾有机会转向反应堆工程这个崭新的领域施展自己的才华。戴传曾担任生产堆的科学顾问后,参与了工艺设计,与负责工程的有关同志一起认真消化前苏联的初步设计资料,一起验证数据,一起选定工艺参数。经过两三年的工作,设计工作取得了很大进展。但是他们发现对很多数据没有把握,选择准确的工艺参数很困难,需要开展大量科研工作。于是二机部决定成立反应堆工程研究所,即北京194所。 5. 194所工作期间(1965~1978)北京194所成立后,戴传曾被任命为副所长,他明确分工抓科研和学术领导工作。戴传曾抓的第一件事是选定生产堆元件包壳材料。经过大量试验,选定了303-1铝合金作为包壳材料。在这同时,还解决包壳的制造工艺问题。他还亲自做了石墨的性能测试,证明了中国自己生产的石墨是合格的。另外,他还抓了破损元件检测、元件在49-2游泳池堆上的考验、几个大系统的力学性能计算,以及利用次临界装置测量临界性能等大量科研工作,为生产堆的设计提供了大量、可靠的实验数据。为配合氚靶的设计和制备,戴传曾还领导了氚靶件在堆内辐照及辐照后的提取工作,解决了氚靶定型问题。之后他所负责的科研工作重点逐渐转向核动力堆。在为中国第一艘核潜艇动力堆做的重点科研项目中,最突出的是燃料组件考验。开始把30根组件放在101重水堆的高温高压辐照考验回路中进行辐照考验。可惜由于工艺不过关,有一个堵焊点早期失效,发现堆水中出现了裂变产物,所以没有达到最终考验要求的燃耗值,不得不取出来,终断了继续考验。后来把查出的问题反馈到元件厂家,在燃料组件的生产工艺上作了改进。接着又成功地进行了10根棒束的堆内考验,并进行了解体,作了外观检查和破坏性检查。同时还做了核潜艇堆压力容器材料654-Ⅲ钢的辐照试验,发现它的脆性转换点比较低,得出了不会在高温条件下引起脆化的结论。另外,在物理方面做了模拟零功率试验,在热工方面做了流道流量测定试验,还做了一些控制方面的工作,为中国第一艘核潜艇的研制做出了重要贡献。1968年后,北京194所提出了一个大发展计划:一是开展核电站的研究;二是进行快堆的初步研究;三是研究空间堆。核电站研究工作主要围绕燃料元件进行。经戴传曾亲自组织实施,建成了国内第一个大型辐照后材料检验热室(303热室)。在快堆研究方面,戴传曾作为技术负责人建立起了钠工艺研究工号和快堆零功率装置。在空间堆研究工作中,利用堆内热离子发电技术发出的电流,唱出了“东方红”乐曲。与此同时,参照国外经验,他提出在中国建造TRIG型脉冲堆,并领导了概念设计工作,为中国核动力院80年代建成脉冲堆打下了基础。303热室建设中,开始时主持该工程的领导和同志们只考虑了近期工程任务的急需,提出了只包括机械性能检验和外观检查的4间热室方案。主管业务的戴传曾则认为既然花那么多钱建一座新的热室,就应该有个规划,不仅要能满足近期工程急需,还应当考虑长远的需要,尤其是今后中国辐照后的燃料元件检验的需要。他亲自调研参考国外同类热室资料,提出了包括热室、半热室、后区等严格分区的、能适应辐照过的材料和燃料元件检验、比较配套又符合防护要求的10间热室方案。参加当时工作的同志说:“这是我们连想都不敢想的,好是好,就是怕部领导不批准。”戴传曾告诉他们,科学工作者应该坚持实事求是,按科学规律办事,尽自己的责任,把需要向领导反映清楚,去争取领导的支持。他亲自说服了当时的军管会领导,又与军管会领导一道又说服了部领导,终于得到了部领导的支持,实现了建立10间热室的方案。正是由于303热室的建设作了长远考虑,热室建成后,不仅完成了辐照材料检验等急需任务,还完成了生产堆、核潜艇堆元件辐照考验后的检验工作,完成了秦山核电厂3×3考验小组件辐照后的检验工作。1995年开始,又为秦山核电厂反应堆压力壳钢随堆考验的监督管样品开始进行逐根检验。稍经改造,热室还能进行秦山核电厂乏燃料单根元件的检验工作。由于303热室进行了严格区分,几十年来,热室工作场地没有发生过严重污染。303热室至今仍是中国进行辐照后的材料和燃料元件无损检验、破坏性检验及力学试验的一个重要的综合试验基地。后来,重点搞49-3高通量堆。当初建49-2游泳池式反应堆时,有人提出了一个比较形象的说法,就是“骑驴找马”。49-2堆是一匹驴,骑上去后要找一匹马,马就是高通量堆。49-2堆建成后,有人提出要搞一个可变换的,即根据需要,有时作水堆,有时变为铍堆这样一个高通量堆。戴传曾对此方案提出了质疑。他认为,反应堆是很复杂的,剂量很大,不能像下跳棋一样随便挪来挪去的,除非搞成双区堆。后来经过进一步论证,双区堆方案被人接受。在49-3高通量堆的设计过程中,戴传曾组织并参与了重大技术方案的制订、工作过程的检查,以及安全措施的审定等工作。高通量堆的用途、规模、堆型以及堆物理方案都是在他具体指导下确定的。他还组织了燃料元件考验、材料试验、控制棒试验、水力模拟等大量科研工作,为设计提供了一系列可靠的依据。6.回到原子能所(院)之后(1978~1990)1978年,北京194所内迁四川。于是戴传曾受原子能所所长王淦昌邀请,回原子能所担任副所长。1979年,随着改革开放,王淦昌所长率领中国核能代表团赴美访问。访问期间,作为代表团成员的戴传曾在密苏里大学(Universityof Missouri)看到了在他们5MW的研究堆上对单晶硅进行中子嬗变掺杂磷的技术,每年可辐照掺杂好几吨单晶硅,用在大功率整流管上。戴传曾很快意识到这是一项很实用的核应用技术。过去单晶硅掺杂都采用扩散的方法,将磷原子掺杂到硅单晶中,但掺杂不均,很难达到预期的目标电阻率,制作的半导体器件成品率很低。利用反应堆释放出来的中子嬗变掺杂,中子可以打入单晶硅深层,使掺杂的磷原子分布非常均匀,而且可以根据需要的目标电阻率控制掺入适当量的磷。他回国后,立即进行了认真的可行性分析,正式提出开展这一崭新课题的研究。他亲自物色工作人员,组织制定研究方案,指导改造49-2游泳池式反应堆,扩大堆芯,增加了辐照孔道数,又用铍块代替周围石墨块,改善中子照射量。他还亲自组织攻关,解决了如何控制辐照量和辐照温度,以及如何退火等一系列工艺技术问题。几个月后,就诞生了中国第一批中子嬗变掺磷的单晶硅,并很快应用到可控硅和大功率整流管的生产中,不仅大大提高了器件的成品率,更重要的是为原子能所军转民走出了重要的一步。此项成果荣获了核工业部级科技进步奖二等奖。1979年,戴传曾去加拿大访问,看到多伦多大学(Universityof Toronto)开发的一种叫Slow-poke的反应堆,它堆体积小、功率低,具有一定的中子注量率。它消耗燃料少,装一炉料可使用10年,非常经济。加上它具有固有安全性,很适合建在城市中,可作为方便的中子活化分析工具。它也可以作为一种很好的教学培训堆,还可以用来生产短寿命同位素。出国前堆物理室曾有人提议搞这种堆,他出国实地考察后,觉得很值得干。回国后,他找了核工业部的张忱部长,极力倡议在中国建造这种既经济安全、操作方便、又有广泛应用前途的微型中子源反应堆。戴传曾在一段时间内,以极大精力扑在领导该堆的设计研制工作上。他指导了物理方案论证,亲自组织和审定了初步设计和施工设计方案,终于在1984年3月完全靠中国自己的力量建成了原型微堆。此项成果荣获1987年国家科技进步奖一等奖。现在微型中子源反应堆已得到商业推广,不但在国内的上海、山东、深圳建造了3座,而且已推广到国外,分别帮助巴基斯坦、伊朗、加纳、叙利亚和尼日利亚各建造了一座。微型中子源反应堆成了中国核工业总公司的一项重要的出口创汇项目。1972年2月的一天,戴传曾曾应邀参加了周恩来总理主持的发展核电问题座谈会,席间,总理问:“英国今天的核能发展情况如何?”戴传曾回答:“约占全国能源的8%”。总理听了强调说:“中国是社会主义国家,应当比英国发展得快一些,二机部要抓核能,不能只成为爆炸部”。总理在座谈会上充分听取了大家的发言后,就中国发展核电提出了“安全、适用、经济、自力更生”的方针。戴传曾铭记周总理的嘱托,在进行了一番认真调研后,从1976年开始,在多种场合通过各种渠道倡导在中国发展核电。1981年他在全国政协委员的汇报中分析了中国的核科技力量,提出了应尽早尽快在中国发展核电的意见。他从中国能源结构和国民经济发展需求的分析出发,在《光明日报》上发表了题为“发展核电”的文章,呼吁和宣传在中国尽早发展核电。此后,在全国政协会议上,又曾多次提出提案,受到了党中央和国务院的重视,大大促进了核电在中国的起步和发展。戴传曾从国外发展核电的经验深深体会到,要发展核电,必须把安全放在首位。所以他在中国核电事业起步之日起,就亲自领导原子能院在国内首先开展临界热流密度、膜态沸腾和再淹没等与核电安全密切相关的实验研究。1979年,他去美国考察的第三天刚好碰到美国三里岛核电厂发生事故。这件事轰动了世界,使不少人对核电安全产生了怀疑。这件事使戴传曾更加意识到核电安全研究的重要性。他回国后,立即把工作重点转移到核电安全分析研究上来。他先写信给瑞典朋友,征求对开展核电安全研究的意见。这位朋友十分热情,表示很支持,并马上给他寄来了厚厚的国际原子能机构(IAEA)拟定的安全法规(NUSS)草本。戴传曾立即建议部里组织人员进行翻译,把NUSS系统作为中国核安全法规的基本参考系统。1980年底他到美国核管会(NRC)考察,主动提出要求对方提供核电安全分析程序,通过他的努力最终从美国有关部门得到了RELAP5、FRAP-T、CONTEMPT等大型程序。接着又到橡树岭,得到了对方提供的一些有关的安全分析程序。在他的建议下,中国参加了阿贡软件中心(RadiationSafety Information Computational Center in Argonne National Laboratory),从那里每年可以便宜地得到分析软件。在他的努力下,与美国核管会建立了良好的关系。在这基础上,他与有关方面联系,选送技术骨干去NRC、IAEA及核电发达国家进修学习,并邀请NRC等派专家来华讲学。这些工作为在中国开展核电安全研究,包括建立中国的核安全法规,开展核安全审评和核安全管理奠定了重要的基础。他还为国家核安全局的筹建做了大量工作。在秦山核电厂建造时,国家组建了国家核安全局,他立即为其提供了人才和资料等方面的支持,他本人被邀请担任了顾问。同时他还亲自培养了多名硕士和博士研究生,从事核电事故分析研究,进一步开展核电安全实验研究,开展概率安全分析、燃料元件设计程序和严重事故分析等前沿课题的研究。他指导学生研究了秦山核电厂在事故工况下的性能,对核电厂设计和今后的运行提出了建设性建议,还对事故的预防和处置提出了重要建议。他参与了国家核安全局组织的秦山核电厂追溯性安全分析报告的审评。为适应核电发展的需要,他还领导成立了中国的核电软件中心。戴传曾在1985年,参加在印度召开的关于快堆的专题会议,他在会上作了关于中国核能发展的报告(. The Development of Nuclear Energy in China. Proc. Of Int. Symp. on FastReactors. Kalpakkam, India.)。1985年后,戴传曾先后被邀请担任了两届国际原子能机构国际核安全咨询顾问组(INSAG)成员。前苏联发生了切尔诺贝利核电站事故后,他参与了事故分析,并与其他成员一起对其进行了源项研究。在担任顾问组成员期间,还参与了核电安全基本准则的制订工作。1990年10月,戴传曾率团去法国进行科学考察,参观了压水堆核电站和快堆核电站。那次,没有配备随团翻译。因此,领队、专家和翻译便三位一体集中在他身上。由于劳累过度和气候不适,他病倒了,回国就住进了医院。但他没有惊动原子能院任何人,甚至没有意识到自己病情的严重,以为住一段时间就能出院。因为,他想到他这次回国以后还有许许多多的事要等着他去办。1990年11月11日,原子能院堆工所所长陈叔平去医院看望他。尽管病魔无情地吞噬着他剩余不多的精力,但他还是强打精神,叮嘱陈所长要大胆启用青年人,做好“科研”与“工程”的结合工作,把中国实验快堆搞上去。他还让女儿从抽屉里拿出核电安全分析的有关材料,请陈所长转交给有关科研人员。当他得知快堆研究中心即将在原子能院举行奠基典礼时,虽然病痛难忍,还是露出了欣慰的笑容。1990年11月18日,戴传曾终因心肾衰竭,带着他对核电事业和核科学事业的执著追求和深深眷恋,与世长辞,终年69岁。
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