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普朗特纪念报告译文集——一部哥廷根学派的力学发展史

作者:张维,符松,章光华,任文敏
丛书名:清华大学学术专著
定价:249
印次:1-1
ISBN:9787302313465
出版日期:2013.05.01
印刷日期:2013.05.07

普朗特教授是德国著名力学家、近代流体力学奠基人、哥廷根学派杰出代表。为纪念他的巨大贡献,1957年起,德国宇航学会和应用数学力学学会在每年应用力学和数学年会上,邀请一位国际著名力学家作纪念普朗特的报告。这些报告内容广泛深入,全面地阐述了普朗特的治学理念、学术成就、研究方法和人格魅力,涉及当时力学领域的最新研究成果和发展趋势,并附有大量参考文献,因而可以说是一部具有很高学术水平和代表性的现代哥廷根学派的力学发展史,是航天航空研发人员、力学研究工作者、教师和研究生极其珍贵的参考资料宝库。

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庄逢甘院士序   在力学的发展史中,哥廷根学派有着特殊的地位,对流体力学尤其如此。哥廷根学派学术思想的实质是理论联系实际,基础研究与应用研究相互融合和相互促进,为工程实践服务;其代表人物是F.Klein和L.Prandtl等。德国宇航学会和应用数学力学学会为纪念普朗特的重要学术贡献,每年在学会的年会上举办一些普朗特纪念报告,这些报告既代表了当时力学界最有影响的一些学术成果,也是对哥廷根学派学术思想上的弘扬。清华大学的几位老师在张维先生别具慧眼的倡导下,将普朗特纪念报告收集整理,介绍给中国力学界,是一项十分有意义的工作。   哥廷根学派学术思想经冯?卡门传至美国,经钱学森、郭永怀、钱伟长和陆士嘉等传入中国,钱学森更创造性地提出力学是“技术科学”(Engineering and Engineering Sciences),发展了哥廷学派的思想。我们清华大学的几位同志,在收集整理和翻译这些纪念报告中,深感哥廷根学派的重要意义,并进一步体会到钱学森“技术科学”思想对力学发展的重大作用,应该弘扬和推动这一学术思想并在中国力学界发扬光大。中国的青年学者,应当走哥廷根学派的道路,走理论联系实际的“技术科学”道路,切忌空谈。从工程实际出发,观察分析,提出新思想、新概念和新方法,然后再用在工程上,经过工程的检验。“理论不和实际符合,这样的理论不能叫作理论”。我们认为,当前力学的发展,尤其应该强调这一思想。   这本文集的出版可喜可贺。据了解,文集编者中的章光华和任文敏二位教授均已退休,但面对水平不一的众多样稿一丝不苟,展现了高尚的职业精神。我们希望,若干年后,普朗特纪念文集还能继续出版,使哥廷根学派在中国继续更加发扬光大。         庄逢甘   2010年2月16日       编 者 序   我们尊敬的中国科学院院士、中国工程院院士张维教授生前十分推崇哥廷根(G?ttingen)学派的治学理念和学术风格。概括起来说,那就是理论与实践、科学与技术的紧密结合。张维教授特别重视哥廷根学派对力学学科发展的影响。他始终认为,力学理论应该建立在对自然现象和工程问题细致考察的基础上,而工程力学则应该是一门来源于工程又服务于工程的“技术科学”或“工程科学”。上述理念也正是哥廷根学派的学术传统。据此,他于1958年创建了清华大学工程力学数学系。   普朗特教授(Ludwig Prandtl,1875—1953)是德国著名的力学家、近代流体力学的奠基人、哥廷根学派的杰出代表,他在近代流体力学和空气动力学方面的贡献对全世界相关领域的发展具有不可磨灭的影响。众所周知,普朗特教授的两项最突出的贡献是边界层理论和机翼理论。有了他的这两项奠基性工作,才使流体力学和空气动力学从抽象理论向应用科学跨出了最关键的步伐。除此之外,普朗特教授在诸如气体动力学,传热学、气象学、乃至固体力学等广大学科领域都有不容忽视的贡献,以致这些学科中的不少定律和常数都以他的名字命名。   普朗特教授于1953年逝世。为纪念他对力学的巨大贡献,从1957年起,德国宇航学会(DGLR)和应用数学力学学会(GAMM)在每年一届的应用力学和数学年会(Jahrstagung)上,都邀请一位国际著名的力学家(其中许多是普朗特教授的学生和同事)作一次纪念普朗特的报告(以下简称普朗特纪念报告),到2009年为止,这样的报告已进行了52次。这些报告的内容既广泛且深入,全面地阐述了普朗特的治学理念、学术成就、研究方法和人格魅力,同时也涉及了当代流体力学和固体力学的研究成果和发展趋势。综合这五十多篇报告,可以说是一部高水平的哥廷根学派的力学发展史。   张维教授专长固体力学,他的夫人陆士嘉教授曾师从普朗特,并在其门下获博士学位,因而他对普朗特的治学理念和学术成就有深刻的认识,生前非常推崇。他在世的最后两年,潜心收集和研究了各届年会上的普朗特纪念报告(这些报告从未综合在一起发表)。他远见卓识地认为,这些报告对于我们了解过去、当前和未来的力学发展道路是一部非常有益的好教材,对于推动我国力学学科发展是一部很有价值的学术文献。由于普朗特纪念报告大部分是用德文发表的,为了便于我国广大力学工作者阅读,张维教授生前曾亲自组织国内的专家学者进行翻译。不幸的是,他突然谢世,竟未留下翻译组织工作的详细资料。经我们多方努力,才找到张维教授就此事与之联系过的部分专家学者,再由我们,特别是符松教授的重新组织、安排以及清华大学航天航空学院的大力支持,才得以完成翻译和编辑工作。幸得清华大学出版社的大力支持,这本译文集今日方能出版面世。这总算实现了张维教授的遗愿,同时我们也能以此表达对张维教授的深切怀念。   这本译文集按年份排序。自1957年至今,一年一次的普朗特纪念报告应有52篇(其中1970年因故未有报告)。遗憾的是,虽经多方努力,在公开出版的文献中我们只收集到四十余篇报告,这多少给我们留下了些缺失感。除一年一次正式邀请的普朗特纪念报告外,张维教授生前还精选了6篇与普朗特的学术活动有关的文章,包括普朗特本人撰写的著名论文《论摩擦很小的流体运动》、他的学生和亲密合作者撰写的关于普朗特人格魅力的文章、记述普朗特建立并长期工作的“威廉皇帝研究所”的文章,以及三篇有关边界层理论发展历史的文章。这些文章写得生动活泼,对我们了解哥廷根学派的治学风格很有帮助。上述6篇文章我们也请专家译出并收集于译文集的第二部分。   我们认为,这本译文集的出版是一项重要的学术交流工作,希望它对我国的学者和研究生了解哥廷根学派、了解普朗特教授的生平事迹和学术成就,以及了解当代力学(特别是流体力学)的发展有所帮助。我们在每篇译文的最后,都注明了该文的原载刊物,以便读者查阅原文。我们也曾与原文的出版机构和部分报告的作者取得过联系,得到了他们的大力支持,对于他们惠允译文集的出版我们表示衷心感谢。我们特别感谢德国宇航协会(DGLR)前主席Laschka教授,他对普朗特纪念报告的翻译工作十分关心和支持。Laschka教授与译文集的发起人张维教授有深厚友谊,他在张先生谢世后来中国访问时,还特地到清华大学来关注报告的翻译工作。我们还要感谢德国亚琛工业大学Reimerdes教授在报告翻译工作中给予的指导和帮助。   报告的翻译工作由相关专业的专家承担,对于他们的大力支持和在百忙中抽出时间承译,我们表示深切的谢意。按原承译要求,各位译者要自己请人校对,但由于种种原因,大部分译者未能请到合适的校阅人。为对读者负责,我们不得不花费大量时间对照原文进行校对,部分译稿在校对中几近重译,这一艰苦细致的工作以及统一译文的格式、专业用语和编辑工作是由清华大学的章光华教授和任文敏教授完成的,符松教授初审了全部译文。校改后的译文,大部分已请原译者复核,但为加快出版进度,一小部分非本校同仁的译文未及请本人复核,尚请鉴谅。本译文集的出版,虽经我们努力,但由于涉及的研究领域广泛和时间紧迫,其中不当之处在所难免,尚冀广大读者不吝批评指正,我们对此将十分感谢。   由于发表原作者文章的期刊以及发表时间先后不同,各篇原文本身及其参考文献的录入格式略有差别。另外,不同译者的译文形式上也不尽相同,例如,人名译为汉字抑或照录原文等。我们考虑到,如果完全统一,则改动较大,反而可能导致错误和不便,因而未能做到完全统一。但是,基本格式、专业术语以及凡已译出的人名地名,我们都尽量做到按国内规范力求统一。   我国与哥廷根学派渊源深远的流体力学家庄逢甘、张涵信、崔尔杰三位院士对于这些报告的翻译出版非常支持,庄逢甘院士欣然为本文集作序,对纪念报告的科学价值给予了高度评价,对哥廷根学派学术思想在中国的传承和发扬十分赞许。这也是对翻译工作的肯定和鼓励,对此我们表示十分感谢。         编者谨识   2010.3 于北京清华园

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    庄逢甘院士序 Ⅰ

    编者序 Ⅲ

    第一部分 普朗特纪念报告译文

    第1届(1957) 50年流动研究之教训,Albert Betz 3

    第2届(1958) 航空研究之当代问题,Hugh. L. Dryden 15

    第3届(1959) 关于低粘性流动中旋涡区的形成,Maurice Roy 43

    第4届(1960) 热浮力流和传热,Ernst Schmidt 58

    第5届(1961) 获得物理问题一致有效近似解的方法,M. J. Lighthill 74

    第6届(1962) 1962年流体物理的几个方面,Walter Tollmien 90

    第7届(1963) 数学家在空气动力学研究中的任务,Robert Sauer 107

    第8届(1964) 空气动力学在建筑工程中的应用,Jakob Ackeret 120

    第9届(1965) 航空航天工程中的最小值问题,Adolf Busemann 141

    第10届(1966)机翼空气动力学的一些新成果,Hermann Schlichting 154

    第11届(1967)机翼理论的一些发展,Dietrich Küchemann 190

    第12届(1968)SAAB 37“VIGGEN”飞机的气动弹性研究,Helmut Wittmeyer 209

    第13届(1969)流体力学中线性化的可能性与界限,Klaus Oswatitsch 229

    第14届(1971)行进波,Paul Germain 238

    第15届(1972)多体系统动力学的进展,K. Magnus 257

    第16届(1973)激波,E. ...

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