2路27一212)作出杠杆本衡条件的严格证明,且概迹了物体重心的求法。他把他的理髓应用到各种起章机具的构造上、图1~3所示便是希腊人用来搬运依芬修斯(Fphesus)的底安锅(Diana)种庙的柱子和下耀(Architraves)的方法。罗馬人是像大的建筑师。他不仅有些犯念碑和庙宇,而且还有道路、桥梁和堡牵一保留到如今。从菲特卢菲斯(Vitvius)—他是奥斯丁(Augustus王期罗的一个著名建筑工程师一的落作里,我們了解到一些这种建筑物的营造方法。在该书里叙迹了这些建筑物所用的建筑材料和构造形式。图1中表示罗人用来举起笨重石块的一种起重机。罗馬人翘常在建筑物中朵用拱形。图5表示法国南部著名的迦德(PontduGard)拱桥。这个桥到现在还在使用。罗属时代的拱和現代的拱就其各部分尺寸比较!起来,现代的拱已轻巧多了。当时的岁人还没有应力分析的便利方法。他們不知道怎样选挥适当的形式,一费只朵用着跨度比较小的牛间拱。图6著名的迦德供桥希腊人和罗马人在建筑工程中所积累的群多知識大部分在中古时代都已尖傅,宜到文艺复兴时期才开始恢复起来。当著名的意大利建筑师方坦纳Fontana,1543~1607)受教皇罩克斯特斯第五(Sixtus)的命合建立起梵蒂周(Vatican)的)方尖塔时(图6),这一工程引起了欧洲工程界广泛的注意。可是我們知道在此儿[1]异待上异斯(Vitzavine)著:“建筑华(Architeeture)由德彪尔·LeBiou1)弹成法交,于1816年企市界采尔(ruSEee)用版[2,泌于这-比鞍,可我看列古尔(4,Ieger)所奢:“罗属它殿的掌大战较"(LeaTraTanxP'uiliesxtempsdesRomaing第196A1375巴婴
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4荞瀚千年以前,埃及人从仙恩(Syeno)的石坑凿取石料經由尼罗河上运来石料后已經建造起好几个这样的方尖塔了。老突靓,罗馬人只不过把埃及的方尖塔从其旧址运到罗将它們建立起来而已。这样看来,似乎十六世记的工程师們对于这种艰巨的工程技术不会比前人高明多少。在交艺复兴时期,科学事业有了尊机。在建筑和工程上出现了一些技术首要人物。在那个时期内,里奥纳多·达·芬奇(LeonardodaVinci,1452~1519)是最杰出的一个。他不仅是那个时期的艺术家,而且也是一位偉大的科学家和工程师。他没有写书,可是在他的笔記本里面发现了群多关于他对科学上各个部阴中偉大发明的资料1。里奥纳多·达·芬奇对于力学特具兴趣,在他的一本笔記中,食写道:“力学是数学的乐园,因为我們在这里获得了数学图?里奥纳多·达·芬奇的果实”。达·芬奇应用力矩法求得图8α及8所示的那些周题的正确解。他应用虚位移原理的概念来分祈各种用在起重机具上的滑翰和杠杆系就。似乎达·芬奇已翘有了拱产生出横推力的正确概念。在他的0B+(a)打QO0.(6)图9图8手稿里面,有一强輪出了两根杆件的草图(图9),杆件上面作用着垂直荷重Q,且提出一个間题:“在(及6处要加上样的力才能使杆系保持平衡?”由草图巾所画的虚毅牛行四边形,就可断言他在这个間題上已經得出了正确的答案。i[1!更电纳多·达·苏夺的停記刊载在英国白科全书上。从他的手稿中所摘引的辞多仅远可在凌克略第i,VeCady)所咨“里奥纳多·送·芬奇的笔记本(1eonardndaVinel:Note-uooks)中看到。也可想看趣生斯(W,B.Parsong)奢交艺复兴时期中的工程帅利T程(IngineersandEng'neeringintheenassace,1033本交所给的图10没所引明都是从后还5中随来的
囍3精里奥纳多·送·芬奇用实验来研究粘构材料的强度。在他的笔記各种不同长1度缺的强度试验”中,他画出如图10所示的草图,托且附注了如下的一段:“这个武敲的日的是要求出一根铁森所能负担的荷重。将长度为2布拉西亚(Braccia")的一根铁称,一端速结于能坚固地承重的物件上,他端吊佳一只篮子或其他类似的容器,經过一只漏斗端部的小孔将稠砂倒人篮中。另外装上一只强簧,使在铁称断裂时立刻把小孔塞住。因为篮子掉下来的距痒很短,所以掉下时不致翻聘过来。将砂子重量和铁絲断裂的位置都記录下来。这样重复地試验荐于次以校核其籍果。然后再用照先前一牛长度的铁絲来試,将所能增加的荷重記录下来;以后又用四分之一长度的铁絲来試,依此类推。每穴部記下极限强度图10思更钠多·达·芬奇設計的和断裂的位置来”铁操受拉就敏里奥纳多·达·芬奇也研究过梁的强度,并且提出一个普避性原理如下:“任何被支承而能自由弯曲的物件,如果截面和材料都均勾,期距支点最远处,其弯曲也最大”。他建綫要做一系列的试酸,开始用一根两端支承而能负载一定荷重的滚,然后继猴用一些长度较大研宽度相同和高度相同的梁作试,記下所能负载的12荷重。他的粘论是两端支承的梁的强度与其长度成反比而与其竟度成正比,他还研究过一端固定他端自由的梁,并設明:“如果一根长为2布拉西亚的梁能负载100里布列(Libbrer3),则另一根长1布拉西亚的梁便能负戴200里布列。短梁较长梁短若于倍,它能负载的荷重较长梁所能负载的荷重也会大若干倍”。至于梁的高度对梁的强度的影响,在他的笔記中却没有阴确约说明。显然,里奥钠多·达·芬奇也做过一些关于柱的强度的研究。他説明柱(压杆)的强度是和其长度成反比而与其横截面的某些高宽比成正比。以上所簡略论到的里奥纳多·达·芬奇的成就可以表明他也计是最先試图用1,静力学来求作用在某些构件上的力的人,同时也是最先用实验来决定粘构材料强[巧高大利长度单位。[2]见(lParguns)著:“文艺复火时期中的工租师和工程”(EnginoorgandEngireeringintheRenaissance),第72n。[3意大利惠量单价
116烤险度的人。可是,这些重要的倡导一直被埋在他的笔記里,而在十五及十六世杞的1工程师却和罗為时代一样锁地仅凭翘验和武断来决定构件的尺寸。最早尝試用解析法来求构件的安至尺寸是在十七世記才开始的。加利略1(Galileo)的名著“两种新的科学"(TwoNewSciences)u表明了作者使这种方法用之于应力分析能得出合理结果所作的努力。这才表迹了材料力学这門科学的开端。1[1]览享利·克卢(HenryCrew)和润尔芳素·德·藤尔威阿(AIfonode Salvio)的英郭本,1988翘约。1