钱伟长：-中华钱氏论坛

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第 26 楼

在８０年代，钱伟长指导研究生对上述圆薄板大挠度问题的研究工作做了进一步的完善和改进。如用均方根挠角做摄动参数，解决了在均布压力和中心集中力复合作用下，由于中心点挠度可能为零而带来的困难；又如在合成展开法中，用中心点位移替代载荷作展开参数，大大提高了收敛速度，并使所有边界条件都在各级近似中跨级满足。
　　圆环壳的一般解　钱伟长的另一个贡献是给出了圆环壳的一般解。圆环壳是弹性元件和其它壳体结构中常见的形式之一。在赖纳斯（１９１２）和Ｅ．迈斯纳（Ｍｅｉｓｓｎｅｒ，１９１５）轴对称壳二阶微分方程组的基础上，Ｆ．托尔凯（Ｔｏｌｋｅ，１９３７），Ｒ．Ａ．克拉克（Ｃｌａｒｋ，１９５０）和Ｂ．Ｂ．诺沃日洛夫（Новожилов，１９５１）提出了三种不同的复变量方程，克拉克求出渐近解。诺沃日洛夫求出了非齐次解，但不能满足不同的边界条件。钱伟长给出了齐次解并且证明了解的收敛性，和非齐次解结合，给出圆环壳的一般解，解决了这个几十年来悬而未决的难题。

作者：122.195.222.* （2008/12/4 17:32:53）

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第 27 楼

在圆薄板摄动解和圆环壳一般解的基础上，钱伟长在８０年代里先后承接过两项国家重点攻关课题，提出了仪表弹性元件和波纹管膨胀节的理论计算方法，如Ｕ形波纹管非线性特性的摄动解法、三圆弧波纹膜片的设计，以及轴对称载荷下旋转壳弹性元件的非线性计算通用程序等。
　　钱伟长仍在对壳体的基础理论和工程应用进行新的探索，一方面开展对非Ｋｉｒｃｈｈｏｆｆ－Ｌｏｖｅ假设壳体理论的研究，另一方面大力组织在仪表弹性元件行业和波纹管补偿器金属软管行业中壳体理论的工程应用。

作者：122.195.222.* （2008/12/4 17:33:18）

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第 28 楼

对广义变分原理的深入研究　除了在板壳理论方面的工作以外，钱伟长另一项享誉世界的成就，是对广义变分原理的研究。物质运动的规律，可以用时空坐标的函数，以微分方程的形式描述，也可以用这些函数的积分泛函，以其取极值或驻值的变分形式描述。最小位能原理和最小余能原理是最常见的变分原理，分别是以应变或应力为基本函数给出积分泛函。
　　由于６０至７０年代有限元方法的发展及其在工程上的广泛应用，变分原理作为其理论基础，显示出重要性。世界上有两个学术中心，引起各国学者的注意，一个是美国麻省理工学院的赖斯纳、鹫津久一郎、卞学鐄等人，另一个就是钱伟长等一批中国的科学家。

作者：122.195.222.* （2008/12/4 17:34:18）

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第 29 楼

以往的变分原理工作，大都是凑出来的，即首先写出泛函，再取驻值验证。所以每一个新原理的出现都是一项重要成果。钱伟长试图找到系统的做法，他首先从最小位能原理和最小余能原理出发，把约束条件利用拉格朗日乘子引入泛函，从而先放松条件，得到相应广义化的变分原理。在变分中可以把待定的拉氏乘子确定下来，这是对建立广义变分原理的泛函提出合乎逻辑的数学方法，无疑是一个重要成果。可惜在１９６４年将文章投给《力学学报》后，该报的编委予以退稿处理。从审查意见中可以看到，审查者并不完全理解拉格朗日乘子法。日本鹫津久一郎在１９６８年出版的《弹性和塑性力学中的变分法》一书中，才比较明确地应用了拉氏乘子法，但还有一些要点上不够明确，如待定乘子通过泛函驻值条件来决定的观点还没有反映。一直到１９７７年，国外的文献上才有这一方面的论述。Ｏ．Ｃ．钦科维奇（Ｚｉｅｎｋｉｅｗｉｃｚ）在《有限元法》一书中明确地把Ｃｏｕｒａｎｔ和Ｈｉｌｂｅｒｔ的经典著作中有关变分约束条件，待定拉格朗日乘子法加以讲解，应用到弹性力学变分原理中。比起钱伟长１９６４年的工作已晚了１５年。

作者：122.195.222.* （2008/12/4 17:35:07）

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第 30 楼

１９６４年，钱伟长把拉格朗日乘子法应用到壳体理论方面，用变分原理导出壳体非线性方程。１９７８年，他进一步讨论了广义变分原理在有限元方法上的应用。多次开设变分法和有限元的讲座，听讲者总计达３０００余人次，极大地推动了我国变分原理和有限元方法的研究。在１９７８年恢复研究生和建立学位制度之后，一时间，摄动法、变分原理和有限元的应用成了研究生论文中的一种时髦。１９８３年，钱伟长作了广义变分原理的系列讲座并出版专著。通过学术性的争论，启发了中国学者在变分原理方面更深入的思考，促进了拉格朗日乘子法在变分原理中的应用，推动了有限元、杂交元和混合元等方面蓬勃的研究活动和广泛的工程应用。
　　１９８２年，钱伟长等在广义变分原理方面的工作获得国家自然科学二等奖。

作者：122.195.222.* （2008/12/4 17:35:36）

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