圣维南,A.J.C.B.de
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。