圣维南,A.J.C.B.de

法国力学家、数学家

圣维南(Adhémar Jean Claude Barré de Saint-Venant ,1797~1886), 法国 力学家。 圣维南的研究领域主要集中于 固体力学 和 流体力学 ,特别是在 材料力学 和 弹性力学 方面作出很大贡献,提出和发展了求解弹性力学的半逆解法。 由于圣维南取得了大量创造性的研究成果,1868年他以力学权威被选为法国科学院院士。他一生重视理论研究成果应用于工程实际,他认为只有理论与实际相结合,才能促进理论研究和工程进步。

人物生平

1797年8月23日圣维南出生于塞纳和 马恩省 维利耶恩毕埃尔。圣维南的父亲是一位农村经济学家,圣维南从小就爱好数学。

1813年圣维南通过选拔考试进入 巴黎理工学院 。

1814年反法联盟军队逼近 巴黎 ,学校动员学生为巴黎的 防御工事 运送武器,圣维南拒绝参加,被学校除名。此后8年他一直在 发射药 工厂工作。

1823年 法国政府 批准他免试进入桥梁道路学院,两年后他以全班第一名的成绩毕业。

1825年至1830年圣维南先后在尼韦奈运河和阿登运河上从事工程设计工作。其间研究力学理论,并向法国科学院提交了两篇关于 理论力学 和 流体力学 的论文,因此在科学界出了名。

1837年桥梁道路学院请圣维南讲授材料强度理论。

1850年至1852年圣维南在凡尔赛农学院讲授过力学。

1847年圣维南关于扭转的第一篇论文发表。

1855年至1856年圣维南发表的两篇论文系统地阐述了扭转和弯曲问题。

1868年后圣维南又研究塑性力学,提出塑性流动的基本假设和基本 方程 。

1883年圣维南翻译克莱伯什的 德语 著作《固体弹性理论》一书出版。

1886年1月6日圣维南在卢瓦尔和谢尔省圣旺逝世,享年88岁。

主要成就

圣维南主要研究 弹性力学 。1855和1856年用半逆解法分别求解柱体扭转和弯曲问题,求解运用了这样的思想;如果柱体端部两种外加载荷在 静力学 上是等效的,则端部以外区域内两种情况中应力场的差别甚微。J.V.布森涅斯克于1885年把这个思想加以推广,并称之为圣维南原理:设 弹性体 的一个小范围内作用有一个平衡力系(即合力和合 力矩 均为零),则在远离作用区处弹性体内由这平衡力系引起的 应力 是可以忽略的。

圣维南原理长期以来在 工程力学 中得到广泛应用,但是它在数学上的精确表述和严格证明经过将近一百年的时间,才由R.von 理查德·冯·米泽斯 和E. 斯特恩 贝格作出。但此证明有局限性,后来有人举出了圣维南原理不适用的实例。

1868年以后圣维南研究延性材料的塑性流动,提出塑性流动的基本假设和基本 方程 。他把这一课题称为塑性 动力学 。

在 流体力学 方面圣维南在1843年发表的《流体动力学研究》中列出粘性不可压缩流体运动基本方程,而G.G. 乔治·斯托克斯 的同一结果则是1845年发表的。圣维南还研究过 蒸汽机 汽缸小孔的气体流量。

1839年他和L.万策尔给出气体通过小孔速度的计算公式。这是气体力学解决的第一批实际问题之一,但当时未引起广泛注意。这公式在1855年由J.L.魏斯巴赫重新获得,并曾以魏斯巴赫公式著称于世。

圣维南研究结果大多发表于法国科学院学报上。他在1864年为老师C.-L.-M.-H. 纳维 的著作《力学在结构和机械方面的应用》编辑第三版时,在书中加入大量注释和附篇,使纳维的原著只占全书的十分之一。圣维南在这些注释和附篇中表述了自己对 材料力学 和 弹性力学 的许多见解。