卡門,T.von

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也譯作馮·卡門、 馮卡爾曼。 美籍匈牙利力學家,近代力學奠基人之一。 1881年5月11日生于匈牙利布達佩斯,1963年5月6日卒于德國亞琛。

卡門出身于奧匈帝國一個教育學教授家庭。1902年畢業于布達佩斯皇家工學院(布達佩斯工學院的前身)。1906年去德國格丁根大學求學,受到著名數學家F.克萊因、D.希耳伯特的影響,并在L.普朗特指導下,完成關于柱體塑性區內的屈曲問題的論文。1908年獲博士學位。1912年和物理學家M.玻恩合作,研究低溫下固體比熱問題,在固體點陣假設的基礎上得到與實驗相符的結果,比原先P.德拜的公式更為普遍。1911~1912年,他研究流動的流體在圓柱體后留下的兩排周期性渦旋。在卡門以前,H.貝納爾等許多學者也曾研究過這種渦旋。卡門在理論上對此作了精辟分析,這兩排渦旋后稱卡門渦街,可用來解釋機翼顫振和風激發的橋梁振動等現象。1912年,卡門離開格丁根去亞琛工學院航空系任教。第一次世界大戰期間,他應召為奧匈帝國服務四年。戰后曾任匈牙利蘇維埃共和國教育部大學副部長。以后又到亞琛任教,任亞琛空氣動力學研究所所長。在此期間,他與普朗特就研究流體力學中的湍流問題展開了友好的合作競賽,提出湍流的力學相似原理。1926~1927年,卡門應邀訪問美國,在加利福尼亞理工學院參加建設空氣動力學研究室,并去日本神戶,為日本設計第一個風洞。1929年底起定居美國,任加利福尼亞州理工學院古根海姆空氣動力學實驗室主任。他使這所學院成為當時流體力學的研究中心和培訓基地,并解決了航空工程許多技術問題。他還用力學方法解決了水壩裂縫、風車發電、天文臺大型反射望遠鏡的轉動等工程問題。他主持籌建美國噴氣工程公司(后發展為噴氣總公司),指導一批青年科學家從事火箭技術研究,最后建立了美國火箭技術中心──噴氣推進實驗室。

卡門從事過許多國際性科學技術和組織工作。1922~1926年,他組織并主持了三次國際應用力學會議,這種會議成為后來四年舉行一次的“國際純力學和應用力學聯合會”的前身。1936年他在蘇聯講學后曾來中國講學,并在此以前協助籌建南昌的風洞(后因戰爭而未成)。1949年北大西洋公約組織成立,卡門著手組織和領導這個組織的空軍航空研究和發展咨詢小組,并在比利時建立了實驗空氣動力學訓練中心(后稱為馮·卡門中心)。卡門接受過許多國家的勛章,其中包括美國的第一枚國家科學勛章。

除上述關于渦街和湍流的研究外,卡門在學術上的主要貢獻還有舉力面理論和機翼非定常流理論、超聲流中細長體近似、亞聲速流近似處理方法、跨聲速相似律(見跨聲速流動)和非線性小擾動方法、薄板和淺殼的屈曲問題等。

卡門和普朗特一樣,善于透過現象抓住事物的物理本質,提煉出數學模型,樹立了現代力學中數學理論和工程實際緊密結合的學風,奠定了現代力學的基本方向。

卡門長時期從事工程科學和力學的教育工作,他的學生遍布全世界。他在加利福尼亞理工學院的研究生中有中國學者錢學森、郭永懷、錢偉長以及美籍華人學者林家翹等,因此,卡門的學術思想對中國力學事業的發展起了積極的作用。

卡門的主要著作有:《空氣動力學的發展》(有中譯本)、《工程中的數學方法》(和M.A.畢奧合著,有中譯本)、《風及未來》(和艾德生合著)。他的科學論文匯編為《卡門論文集》,共4卷。