纳维

纳维

克洛德·路易·马里·亨利·纳维(Claude Louis Marie Henri Navier,1785年2月10日—1836年8月21日)是一位 法国 工程师与物理学家,主要活动在力学领域。他的主要贡献是纳维-斯托克斯 方程 ,该方程是 流体力学 的核心。

人物生平

纳维于1785年2月10日出生于法国第戎。他的父亲在1793年过世后,他的母亲让她的叔叔Emiland Gauthey来教育纳维,Emiland Gauthey是法国桥梁水域和森林兵团的工程师。1802年,纳维进入 巴黎理工学院 学习,1804年毕业后,他继续在 国立路桥学校 就读,并在1806年毕业。

纳维在1806年毕业后,继承了他舅舅的职务,成为 法国 桥梁水域和森林兵团的监察长。他指导了舒瓦西、阿涅尔及 阿让特伊 等地的桥梁兴建,并在巴黎的西岱岛建造了行人天桥。

1819年,纳维开始在桥梁公路学校讲授应用力学。

1824年,纳维被选为法国科学院院士。

1830年,他开始在国立桥路学校担任教授,次年接续 奥古斯丁-路易·柯西 ,在巴黎综合理工学院担任微积分及力学的教授。

贡献

纳维的科学活动开始于1809年编辑出版戈泰的著作和修订 B.F. de贝利多(1698〜1761)的《工程科学》一书,从此引起他对工程科学基础理论的兴趣。 巴黎理工学院 数学分析 的传统教育以及在 土木工程 方面的实践经验,有利于他的力学研究。纳维的主要贡献是分别为 流体力学 和 弹性力学 建立了基本 方程 。

1821年他推广了L. 莱昂哈德·欧拉 的 流体 运动方程 ,考虑了分子间的作用力,从而建立了流体平衡和运动的基本方程。方程中只含有一个粘性 常数 。1845年G.G. 乔治·斯托克斯 从 连续统 的模型出发,改进了他的流体力学运动方程,得到有两个粘性常数的粘性流体运动方程(后称纳维-斯托克斯方程,即N-S方程)的直角坐标分量形式。

1821年,纳维还从 分子建模 出发,把每一个分子作为一个力心,导出弹性固体的平衡和运动方程(发表于1827年),这组方程只含有一个弹性常数。有两个弹性常数的 各向同性 弹性力学 基本 方程 是1823年A.-L. 奥古斯丁-路易·柯西 得出的。

纳维在力学其他方面的成就有:最早(1820)用双重三角级数解简支矩形板的四阶 偏微分方程 ;在工程中引进机械功以衡量机器的效率。他在工程方面改变了单凭经验设计建造 悬索桥 ( 悬索桥 〉的传统,在设计中采用了理论计算。

纳维的科学论文发表在 法国 各科学期刊上,关于 流体力学 基本方程的论文载于 化学 年刊第19卷(1821),关于弹性固体平衡和 运动方程 的文章载于法国科学院研究报告集第7卷(1827)。