Дмитрий Иванович Журавский




XV-XVII вв.

Леонардо да Винчи

Ученый и художник Леонардо да Винчи (15.04.1452 -02.05.1519) родился в селе Анкиано близ небольшого города Винчи между Флоренцией и Пизой (Италия) в семье нотариуса. Обучался рисунку, живописи, скульптуре у знаменитого скульптора А. Верроккьо. В 1480 г. открыл собственную мастерскую. В 1482 г. покинул Флоренцию, переехал в Милан и поступил на службу к Лодовику Моро в качестве военного инженера, архитектора, живописца и скульптора. В этот миланский период Леонардо да Винчи окончательно сформировался как гидротехник. К этому же периоду относятся его первые проекты летательных аппаратов. Ученого очень интересовала механика. Он писал, что механика — это рай математической науки, поскольку мы получаем в ней плоды математики.

В области механики он сделал первые попытки экспериментального определения коэффициента трения, исследовал: явление удара, падение тел и траекторию брошенного тела, положение центров тяжести фигур, равновесие жидкости в сообщающихся сосудах. Ему принадлежат конструкции многочисленных машин: ткацких станков, машин для ворсования тканей, печатающих машин, деревообрабатывающих станков, винторезных и землеройных машин, металлургических печей, устройств для шлифования стекол.

Галилео Галилей

Математик, механик и астроном Галилео Галилей (15.02.1564 — 08.01.1642) родился в г. Пизе, в семье обедневшего потомка знатного флорентийского рода музыканта Винченцо Галилея. Под руководством отца Галилей изучил латинский и древнегреческий языки, научился играть на лютне и ценить поэзию и живопись. Нужда надоела отцу, и он вначале хотел, чтобы его сын занялся торговлей. Однако, видя, что у сына блестящие способности, настоял на том, чтобы семнадцатилетний Галилео поступил на медицинский факультет Пизанского университета, полагая, что профессия врача обеспечит ему безбедное существование. Но медицина не привлекала Галилея, и он потихоньку от отца начал заниматься математикой — изучать сочинения знаменитого греческого геометра Евклида, используя консультации друга отца — видного математика Остилио Риччи. Через четыре года из-за недостатка средств Галилею пришлось прекратить занятия в университете, и он вернулся во Флоренцию, где в то время жила семья. Здесь он продолжил занятия математикой, физикой и астрономией, сконструировал гидростатические весы для измерения плотности различных материалов, провел исследование по определению центров тяжести тел.

Эти работы принесли ему известность, и в 1589 г. Галилей был приглашен профессором математики в Пизанский университет. В то время ему было 25 лет. Здесь он написал знаменитый трактат «О движении падающих тел», в котором были заложены основы современной динамики. Результаты, полученные Галилеем, расходились с воззрениями Аристотеля. Это породило враждебность к молодому профессору, и Галилею пришлось в 1592 г. перейти в Падуанский университет. В Падуе Г. Галилей написал знаменитый трактат «О науке механике», в котором различные задачи статики решались на основе принципа возможных перемещений. В связи с постройкой судов Г. Галилея заинтересовали некоторые вопросы сопротивления материалов. В Падуе Галилей построил телескоп сначала с трех, а затем с 32-кратным увеличением и с помощью его сделал ряд выдающихся астрономических открытий. Благодаря этому Галилей стал знаменитым. В 1638 г. вышло в свет на итальянском языке одно из самых важных сочинений Г. Галилея, в котором заложены основы динамики и сопротивления материалов. В этой книге Г. Галилей описал исследования растяжения и изгиба стержней. Испытывая на растяжение стержни, он установил, что сила, разрывающая стержень, пропорциональна его площади поперечного сечения. Таким образом, для простейшего случая нагружения — растяжения стержня Галилей неявно определил понятие напряжения в момент разрыва.

Блез Паскаль

Паскаль Блез (19.06,1623 – 19.08,1662) французский математик, механик, физик и философ. Родился в Клермон-Ферране. Занимался математикой под руководством своего отца Э. Паскаля. Первый трактат "Опыт теории конических сечений" (1640) написал в 16-летнем возрасте. В нем содержится одна из основных теорем проективной геометрии большая теорема Паскаля. В 1641 сконструировал свою первую суммирующую машину, окончательный вариант которой построил в 1644. Всего построил более 50 машин. Как математик испытывал некоторое влияние Ж. Дезарга и Ж. Роберваля. Основное направление исследований — геометрия. От идей проективной геометрии перешел около 1658 к теории рулетты, то есть к формировавшемуся тогда анализу бесконечно малых. Открыл метод полной математической индукции, внес важный вклад в идеи, на базе которых было создано интегральное исчисление, а также в теорию суммирования рядов. Теорема Паскаля о характеристическом треугольнике, как указал Г. В. Лейбниц, была одним из источников, которые он использовал при создании дифференциального и интегрального исчислений. Является одним из основоположников теории вероятностей: решил ряд ее задач, использовав, в частности, свой "арифметический треугольник". Внес основополагающий вклад в становление гидростатики: установил закон распределения давления в жидкостях (закон Паскаля), принцип действия гидравлического пресса; указал на общность законов равновесия жидкостей и газов. В 1648 под его руководством был проведен опыт, подтвердивший существование атмосферного давления. Сформулировал также ряд законов в области метеорологии.

Роберт Гук

Физик и механик Роберт Гук (18.07.1635 — 03.03.1703) родился в семье священника в деревне Фрешуотер на острове Уайт. Отец прочил его в священники, но, увидев, что мальчик проявляет склонность к изобретению механических игрушек, изменил свое решение и наметил для сына карьеру часового мастера. Однако часовым мастером Р. Гук не стал, хотя, как говорилось выше, одно время и работал над созданием конструкции точного хода часов. Отец Гука умер в 1648 г., когда сыну было 13 лет, и в этом же году Гука определили в частную школу в Вестминстере, где он с успехом изучал физику и математику, и древние языки: латинский, древнегреческий и еврейский. В 1653 г. Р. Гук поступил в Оксфордский университет. После окончания университета Гук работал ассистентом вначале у химика Р. Уиллиса, а затем у физика Роберта Бойля. В 1662 г. он был удостоен ученой степени магистра искусств и по рекомендации Р. Бойля получил должность куратора по проведению экспериментов в Лондонском Королевском обществе, которое было организовано в этом же году. В обязанности куратора входило проведение оригинальных и интересных опытов па еженедельных заседаниях общества. В этой должности Гук состоял до 1677 г. Изумительная техническая изобретательность Гука, его великолепное искусство экспериментатора нашли в этой работе хорошее применение.

В 1663 г. Р. Гук стал членом Лондонского Королевского общества, а в 1677 г. его секретарем. В 1664 г. Р. Гук получил должность профессора геометрии в колледже Грешем Лондонского университета. Математика не его призвание, а его заработок. Из научных работ раннего периода наиболее значительной является «Микрография», опубликованная в 1665 г. В ней дано описание опытов по микроскопированию различных объектов. Он был прекрасным микроскопистом и рисовальщиком. Ему многим обязаны биология, в которой он открыл клеточное строение растений.

Одновременно с созданием «Микрографии» Р. Гук работает в области механики, он экспериментально установил закон прямой пропорциональности перемещений приложенным силам.

Р. Гук подошел к формулировке закона тяготения и изучал цвета тонких пластинок раньше И. Ньютона. Он развил идею волновой природы света. Р. Гук разработал основные принципы кинетической теории газов. Он предложил принять за нуль градусов точку замерзания воды. Работая с Р. Бойлем, он построил «пневматическую машину», — «прабабушку паровой машины» изобретателя Джемса Уатта. Р. Гуку принадлежит конструкция сложного телескопа. В истории земли он отводил большую роль внутренним динамическим процессам, таким, как извержения и землетрясения.

Исаак Ньютон

Ньютон Исаак (4.01.1643 - 31.03.1727) - выдающийся английский учёный, заложивший основы современного естествознания, создатель классической физики, член Лондонского королевского общества (1627), президент (с 1703). Родился в Вулсторпе. Окончил Кембриджский университет (1665). В 1669 - 1701 возглавлял в нём кафедру. С 1695 - смотритель, с 1699 - директор Монетного двора. Работы относятся к механике, оптике, астрономии, математике. Сформулировал основные законы классической механики, открыл закон всемирного тяготения, дисперсию света, развил корпускулярную теорию света, разработал (независимо от Г.Лейбница) дифференциальное и интегральное исчисление. Обобщив результаты исследований своих предшественников в области механики и свои собственные, создал огромный труд "Математические начала натуральной философии" ("Начала"), изданный в 1687. "Начала" содержали основные понятия и аксиоматику классической механики, в частности понятия масса (которому Ньютон придавал большое значение как основному в механических процессах), количество движения, сила, ускорение, центростремительная сила и три закона движения (законы Ньютона) - закон инерции, закон пропорциональности силы ускорению и закон действия и противодействия. Тут же дан его закон всемирного тяготения, исходя из которого Ньютон объяснил движение небесных тел (планет, их спутников, комет) и создал теорию тяготения. Установил закон сопротивления и основной закон внутреннего трения в жидкостях и газах, дал формулу для скорости распространения волн. Научное творчество Ньютона сыграло исключительно важную роль в истории развития физики. По словам А. Эйнштейна, "Ньютон был первым, кто попытался сформулировать элементарные законы, которые определяют временной ход широкого класса процессов в природе с высокой степенью полноты и точности" и "... оказал своими трудами глубокое и сильное влияние на всё мировоззрение в целом".

В его честь названа единица сила в Международной системе единиц - ньютон. Член Парижской Академии Наук (1699).


XVIII-XIX вв.

Томас Юнг

Физик, механик и врач Томас Юнг (13.06.1773 — 10.05.1829) родился в Квакерской семье в г. Мильвертоне. Уже в раннем детстве мальчик обнаружил замечательные всесторонние способности. Своей специальностью Юнг избрал медицину, полагая, что это самая трудная отрасль знания, и изучал ее с 1792 г. сначала в Лондонском, затем в Эдинбургском и, наконец, в Геттингенском университетах. В последнем в 1796 г, он получил ученую степень доктора медицины. В 1793 г. Юнг представил в Лондонское Королевское общество работу по физиологии зрения. После возвращения в Англию в 1797 г. Т. Юнг некоторое время был вольнослушателем в Кембриджском университете и выполнил в это время большое исследование по теории звука и света, которое в 1800 г. было прочитано в Лондонском Королевском обществе. В 1801 г. он открыл явление интерференции света и затем выполнил ряд исследований по физической оптике.

Адемар Жан-Клод Барре Сен-Венан

Механик и инженер Адемар Жан-Клод Барре Сен-Венан (23.08.1797 — 06.01.1886) родился в замке Фортуазо на берегу Сены. Он рано лишился отца, который был его первым наставником. Среднее образование получил в классическом лицее фламандского города Брюгге, где обнаружил большие способности к математическим наукам. В 1813 г. в возрасте 16 лет поступил в Политехническую школу, из которой в 1814 г. был исключен без права поступления в нее в дальнейшем за отказ защищать. После окончания Школы мостов и дорог, в которой Сен-Венан с восхищением слушал лекции Л. Навье, он некоторое время работал в Совете по устройству дорог и мостов, затем четыре года на строительстве канала в Ниверне и, наконец, семь лет на строительстве канала в Арденнах. Свободное время Сен-Венан посвящал исследованиям по гидродинамике и в 1834 г. представил в Парижскую академию наук два мемуара по гидродинамике, которые привлекли к Сен-Венану внимание ученых-механиков, и когда в 1837 г. Г. Кориолис, занимавший в то время кафедру прикладной механики в Школе мостов и дорог, вынужден был по болезни отказаться от преподавания, Сен-Венан был приглашен читать лекции по его предмету. В своих лекциях он использовал новейшие достижения в теории упругости.

В 1843 г. Б. Сен-Венан представил в Парижскую академию наук мемуары об изгибе кривых стержней, а в 1847 г. — о кручении стержней. Более полно эти вопросы были освещены в мемуарах 1855 и 1856 гг..

В этих работах методами теории упругости были решены задачи изгиба и кручения стержней. Б. Сен-Венан также изучал деформирование прямых и кривых (в частности, пружин) стержней, чистый изгиб стержня прямоугольного поперечного сечения за пределами пропорциональности, удар и колебания балок.

Одновременно с работой по сопротивлению материалов и теории упругости Сен-Венан занимался гидравликой и ее практическими приложениями в сельском хозяйстве.

Петр Иванович Собко

Механик и инженер Петр Иванович Собко (30.05.1819 — 26.11.1870) родился в Киеве в мелкопоместной дворянской семье.

И. Собко ввел в курс строительной механики разделы о расчете решетчатых ферм, об определении касательных напряжений при изгибе составных балок на основе исследований Д. И. Журавского, теорию кривых стержней и двухшарнирных арок, разработанную самим Собко впервые начали излагаться вопросы ударной и усталостной прочности материалов.

П. И. Собко были сформулированы основные принципы рационального проектирования профиля рельса, и за 10 лет до Э. Винклера отмечена необходимость учета неразрывности рельса при расчете его на изгиб.

Ряд статей П. И. Собко посвятил также вопросам мостостроения, железнодорожной технике и экономике, практической механике, строительному делу.

Одной из крупнейших исторических заслуг П. И. Собко перед русской наукой и техникой является создание им в 1853 г. первой в России и в континентальной Европе механической лаборатории в Институте корпуса инженеров путей сообщения.

Дмитрий Иванович Журавский

Механик и инженер Дмитрий Иванович Журавский (29.12.1821 — 30.11.1891) родился в селе Белом Курской губернии. Среднее образование получил в Нежинском лицее. После окончания института был назначен на изыскания железной дороги Петербург—Москва. Ему было поручено составление проектов виадуков и мостов, а вскоре и строительство одного из самых ответственных виадуков через реку Веребью. В связи с этой работой Д. И. Журавский разработал теорию определения усилий в решетчатых неразрезных фермах. Попутно им было найдено наивыгоднейшее отношение крайнего и среднего пролетов неразрезной фермы. Заметим, что оно было получено позднее французским инженером, где проявил особую склонность к математике и физике. После окончания его в 1838 г. поступил в Институт корпуса инженеров путей сообщения в Петербурге, который окончил в 1842 г. с занесением его имени на мраморную Ж. Брессом. Результаты многолетних исследований по расчету ферм были обобщены в книге. В заметке, являющейся частью этого труда, дано приближенное решение задачи определения касательных напряжений при поперечном изгибе балки.

Он предложил конструкцию в виде восьмигранной усеченной пирамиды, связанной кольцами, и разработал метод ее расчета. За эту работу Д. И. Журавский был произведен в полковники Корпуса инженеров путей сообщения и послан в США для изучения железнодорожного дела. После возвращения из командировки Д. И. Журавский был назначен вице-президентом Главного общества российских железных дорог, а затем директором Департамента железных дорог Министерства путей сообщения. Несмотря на то, что новые обязанности отнимали много времени, Д. И. Журавский продолжал заниматься решением сложных технических задач. В частности, при восстановлении после пожара Мостинского мостаим были сконструированы подмости подкосновеерной системы. Д. И. Журавский принимал участие также в переустройстве Мариинского водного пути, руководил проектированием обводного Ладожского канала, Морского Петербургского канала и Либавского порта.
Он уделял много внимания изучению прочности дерева при различных типах нагружения, а также прочности рельсов при низкой температуре.

Джемс Клерк Максвелл

Физик и механик Джемс Клерк Максвелл (13.06.1831 — 05.11.1879) родился в г. Эдинбурге.

В 1864 г. Д. Максвелл вывел формулу для определения перемещений узлов ферм. В письме к своему другу английскому физику Уильяму Томсону лорду Кельвину в 1856 г он предложил за критерий возникновения пластических деформаций принимать потенциальную энергию изменения формы.

Он выполнил выдающееся исследование по устойчивости колец Сатурна. В кинетической теории газов он установил закон распределения молекул по скоростям. Д. Максвелл является создателем теории электромагнитного поля, экспериментальный фундамент для которой был подготовлен Майклом Фарадеем. Он также разработал электромагнитную теорию света.

Отто Христиан Мор

Механик и инженер Отто Христиан Мор (08.10.1835 — 03.10.1918) родился в г. Вессельбурне. В 1851 г. поступил в Высшую техническую школу в г. Ганновере (Нижняя Саксония, Германия) и по окончании ее в 1853 г. работал инженером на строящихся железных дорогах. Одновременно с практической деятельностью занимался различными задачами строительной механики и опубликовал несколько научных работ.

В 1868 г. был приглашен в Высшую техническую школу в г. Штутгарте на должность профессора технической механики. Здесь он проработал пять лет. Несмотря на то, что Мор не отличался красноречием и плохо рисовал на доске, он считался великолепным преподавателем, потому что прекрасно знал предмет и сам много сделал для его развития. В 1873 г. О. Мор переехал в г. Дрезден и работал профессором в Высшей технической школе в Дрездене до выхода в отставку в 1890 г., после чего жил в окрестности Дрездена, где продолжал заниматься научной работой.
О. Мор вывел формулу для определения перемещений в стержневых системах в 1874 г. и предложил в 1882 г. очень удобное графическое изображение напряженного состояния и на основе его разработал в 1900 г. критерий пластичности и разрушения.

Феликс Станиславович Ясинский

Механик и инженер Феликс Станиславович Ясинский (27.09.1856 — 30.11.1899) родился в Варшаве в семье нотариуса земской канцелярии. В 1872 г. он окончил гимназию в Варшаве и в этом же году поступил в Петербургский институт инженеров путей сообщения.

В 1877 г. Ф. С. Ясинский окончил институт и был назначен инженером в дистанции Петербургско — Варшавской железной дороги. В 1885 г. он был переведен на должность начальника дистанции той же дороги в г. Вильно (ныне Вильнюс), где еще с 1880 г, состоял городским инженером города Вильно и много сделал для его благоустройства. Здесь началась и педагогическая деятельность Ф. С. Ясинского. В 1881 — 1883 гг. он читал курс железнодорожного дела в Виленском железнодорожно-техническом училище. В 1890 г. был назначен начальником службы пути и ремонта зданий Николаевской (ныне Октябрьской) железной дороги.

При составлении проектов усилений металлических мостов Ф. С. Ясинский столкнулся с проблемой устойчивости сжатых стержней и в период 1892 — 1896 гг. опубликовал в русских и иностранных технических журналах ряд статей и монографию по этой проблеме.

Ф. С. Ясинский на основе анализа точного и приближенного дифференциальных уравнений изогнутой оси стержня после потери устойчивости в 1892 — 1894 гг. объяснил совпадение критических сил, полученных путем интегрирования этих уравнений. Он решил ряд задач об устойчивости стержней под воздействием распределенных нагрузок. Дифференциальные уравнения были проинтегрированы в рядах. В частности, он рассмотрел стержень с шарнирно опертыми концами в упругой среде, реакции которой, перпендикулярные оси стержня, пропорциональны его прогибам, сжатый осевой сжимающей силой, интенсивность которой пропорциональна расстоянию от среднего сечения (задача Ясинского). К решению этой задачи сводится расчет сжатых поясов открытых мостов.

Ф. С. Ясинский ввел понятие коэффициента длины, дал определения критических напряжений за пределом пропорциональности. Он также ввел понятие коэффициента допускаемого напряжения на сжатие, который является функцией гибкости стержня, и разработал метод расчета сжатых стержней на устойчивость по этому коэффициенту. Ф. С. Ясинскому принадлежат исследования по расчету железнодорожного пути, статьи о динамическом воздействии нагрузок на железнодорожные мосты и об эксплуатации Николаевской (ныне Октябрьской) железной дороги.

За время своей педагогической работы он опубликовал конспекты лекций по курсам сопротивления материалов, статике сооружений и теории упругости, а также ряд статей по расчетам плоских и пространственных стержневых систем в «Известиях собрания инженеров путей сообщения».


XX вв.

Алексей Николаевич Крылов

Математик, астроном, механик и инженер Алексей Николаевич Крылов (15.08.1863 — 26.10.1945) родился в селе Висяге Симбирской губернии в семье помещика.

Он под влиянием подвигов русских моряков в русско-турецкой войне решил посвятить себя морскому делу и в 1878 г. поступил в приготовительный класс Морского училища в Санкт-Петербурге, которое в то время было передовым учебным заведением с отличным составом преподавателей. Здесь он уделяет много времени изучению математики. После окончания училища в 1884 г. (через шесть лет, так как в училище было два приготовительных класса, один общий и три специальных) Крылов был произведен в мичманы, награжден премией, имя его было занесено на мраморную доску, а он был приглашен известным специалистом по компасному делу профессором И. П. Колонгом в Главное гидрографическое управление заниматься девиацией компасов. Этому вопросу Крылов посвятил свои первые научные работы. К нему он вернулся более чем через 50 лет, опубликовав в 1940 г. капитальное исследование, отмеченное в 1941 г. Государственной премией.

Однако Крылов не захотел ограничиваться только сравнительно узкой областью знания. Его привлекала теория кораблестроения, и он решил поступить на кораблестроительное отделение Морской академии. Для этого он перешел работать на судостроительный франко-русский завод (ныне Адмиралтейское НПО), где познакомился с замечательным русским корабельным инженером, управляющим верфью, не имевшим не только высшего, но и среднего образования, сыном рязанского крестьянина Петром Акиндиновичем Титовым.

Много внимания в курсе теории корабля Крылов уделял качке корабля. Преодолев большие математические трудности, он разработал теорию килевой качки, теорию колебаний корабля на любом волнении, а также определение усилий, возникающих в различных частях корпуса при качке.

В 1900 г. А. Н. Крылов был назначен заведующим Опытовым бассейном. В это время он близко познакомился со знаменитым адмиралом строителем первого мощного ледокола «Ермак» Степаном Осиповичем Макаровым и реализовал его идеи непотопляемости корабля, создав известные «Таблицы непотопляемости».

В 1908 — 1910 г. А. Н. Крылов, будучи главным инспектором кораблестроения и председателем Морского технического комитета, возглавлял все кораблестроение России. Его смелость, прямолинейность и резкость не позволяли ему оставаться длительное время на этих постах, и, продолжая преподавательскую работу в Морской академии, он становится консультантом на ряде кораблестроительных заводов.

А. Н. Крылову принадлежат крупные исследования по сопротивлению материалов. Еще в 1904 — 1905 гг. он решил основную задачу теории мостов: о напряжениях, вызываемых в тяжелой балке движущейся по ней безмассовой силой. В 1930 г. А. Н. Крылов опубликовал монографию, посвященную расчетам балок на упругом основании, в которой было дано исчерпывающее изложение метода начальных параметров. В 1931 г. им была опубликована работа по устойчивости сжатых стержней. В ней было показано, что точное дифференциальное уравнение изогнутой оси может быть проинтегрировано в эллиптических интегралах, которые табулированы.
В 1943 г. выходит в свет первым изданием замечательная автобиографическая книга, выдержавшая несколько изданий.

Борис Григорьевич Галеркин

Механик и инженер Борис Григорьевич Галеркин (04.03.1871 — 12.07.1945) родился в г. Полоцке. С 15 лет работал писцом в сиротском приюте. В 1893 г. сдал экзамены за 6классов реального училища, а затем и конкурсные экзамены на механическое отделение Петербургского технологического института. Начиная с 3-го курса, работал конструктором. Перед окончанием института в 1899 г. за участие в студенческих забастовках был выслан на родину. Однако это не помешало ему экстерном закончить институт в 1899 г., после чего он начал работать на Харьковском паровозостроительном заводе, а через четыре года перешел на Северный механический и котельный завод Тильманса в Петербурге, где занял должность заведующего техническим отделом. С 1904 г. принимает более активное участие в революционном движении. В 1905 г. тридцать пять дней просидел в тюрьме. В 1906 г. осуждается на полтора года заключения, которое отбывал вначале в пересыльной тюрьме, а затем в «Крестах». Там он подготовил первую научную работу, связанную с проектированием металлических конструкций каркасных зданий.

В 1909 г. Б.Г. Галеркин был приглашен преподавателем в Петербургский политехнический институт. В 1920 г. он избирается заведующим кафедрой строительной механики на механическом факультете Петроградского политехнического института, а в 1921 г. — на строительном факультете того же института. В 1923 — 1929 гг. — Б.Г. Галеркин декан инженерно- строительного факультета этого института, 1924 — 1929 гг. — профессор кафедры теории упругости Ленинградского государственного университета и строительной механики Ленинградского института инженеров путей сообщения. С 1939 г. Б.Г. Галеркин — начальник кафедры строительной механики и теории упругости в Высшем военно-морском инженерно-строительном училище.

В 1928 г. он был избран членом-корреспондентом, а в 1935 г. действительным членом Академии наук СССР и вскоре после этого назначен директором вновь созданного Института механики.

Большое число работ Б.Г. Галеркина посвящено теории стержней и пластин. Он, по-видимому независимо от И.Г. Бубнова, предложил метод интегрирования дифференциальных уравнений, который получил большое распространение при решении краевых задач.

Им исследовано напряженное состояние прямоугольных пластин, различным образом нагруженных и закрепленных, в плотинах и подпорных стенках трапецеидального профиля.

Ряд работ посвящен изгибу и кручению призм. Широко известно данное Б.Г. Галеркиным представление интеграла уравнений трехмерной задачи теории упругости при помощи трех бигармонических функций. На этой основе им изучено равновесие толстых плит различной формы. Таким же образом им изучено напряженное состояние толстостенных оболочек различной формы.

Иван Григорьевич Бубнов

Механик и инженер Иван Григорьевич Бубнов (18.01.1872 — 13.03.1919) родился в Нижнем Новгороде.

Основным трудом И. Г. Бубнова является двухтомный курс строительной механики корабля, вышедший первым изданием в 1910 — 1912 гг.

В первой части курса рассмотрена устойчивость стержней и стержневых наборов. Вторая часть посвящена теории жестких пластин.

И. Г. Бубнов также исследовал динамику спуска судна на воду и дал классификацию действующих на корабль нагрузок.

Разработал метод нахождения приближенного решения операторного уравнения в виде линейной комбинации элементов заданной линейно независимой системы, который применил к решению ряда задач теории упругости. Метод был усовершенствован Б. Г. Галеркиным (метод Бубнова–Галеркина). Развил (1902) теорию расчета пластин, работающих в системе корпуса корабля. Дал математическое обоснование местной и общей прочности судов. Основоположник строительной механики корабля. Разрабатывал приближенный метод интегрирования дифференциальных уравнений теории упругости.

Петр Федорович Папкович

Механик и инженер Петр Федорович Папкович (05.04.1887 — 03.04.1946) родился в г. Брест-Литовске (ныне г. Брест) в семье межевого инженера. В 1905 г. окончил с золотой медалью гимназию в Самаре и в том же году поступил на кораблестроительное отделение Петербургского политехнического института. В 1911 г. он получил квалификацию морского инженера, защитив кроме дипломного проекта еще и дипломную работу, посвященную гашению вибраций в корпусе корабля. Тема такой работы выбиралась самостоятельно. Она была поддержана его учителем А. Н. Крыловым. После окончания института был назначен ассистентом конструктора на адмиралтейский судостроительный завод. Затем занимал должности помощника заведующего техническим бюро и заведующего техническим бюро.

Научные работы Папковича относятся к теории упругости и строительной механике корабля. В теории упругости он установил, что решение общей однородной задачи может быть сведено к отысканию четырех гармонических функций из граничных условий задачи (использование одной из них обязательно при v=0.25), разработал две оригинальные аналогии общего случая деформации тел вращения, доказал ряд общих теорем теории устойчивости. Заметим, что независимо от Папковича общее решение однородной задачи теории упругости было сведено к трем гармоническим функциям механиком Г. Нейбером. В строительной механике корабля им усовершенствованы методы расчета современных судовых конструкций при статическом и динамическом нагружении. В 1943 г. за четыре книги, одна из которых посвящена теории упругости, а три — строительной механике корабля, ему была присуждена Государственная премия.

Николай Гурьевич Четаев

Н. Г. Четаев (1902—1959) - крупный советский учёный в области аналитической механики, теории устойчивости движения и качественных методов теории дифференциальных уравнений.

Значительное место в творчестве Четаева занимала аналитическая механика. Ещё в студенческой работе он применил принцип Гаусса к решению задачи о том, по какой из возможных ветвей равновесия будет следовать масса вращающейся жидкости в окрестности точки бифуркации. В последующих работах, обобщив понятие о связях, которое в свою очередь потребовало нового, наиболее общего определения возможных перемещений, Четаев показал, что принцип Гаусса вытекает из принципа Даламбера — Лагранжа, если последний ввести как следствие аксиомы определения гладких связей. Определение возможных перемещений по Четаеву получило всеобщее признание.

Большое значение имеют его работы по уравнениям движения в групповых переменных, которые были введены в механику А. Пуанкаре. Четаев преобразовал уравнения Пуанкаре в каноническую форму и доказал для них обобщения классических теорем Гамильтона и Якоби, исследовал вопрос о построении группы возможных и действительных перемещений, когда связи заданы в дифференциальной форме, показал возможность решения уравнения типа Гамильтона-Якоби в более общих функциях, чем функция действия. Эти работы во многом определили направление исследований по динамике механических систем в групповых переменных.

Постановка вопроса об устойчивых траекториях динамики привела Четаева к "постулату устойчивости", т. е. к необходимости признания устойчивости того или иного рода в силу требований малых отклонений теории от эксперимента, справедливость которого он показал на конкретных законах физики.

Большой и важный цикл работ Четаева связан с исследованием общих свойств возмущённых движений механических систем в окрестности устойчивого невозмущённого движения. Результаты этих исследований позволили ему существенно продвинуть решение задачи о развитии оптико-механической аналогии в рамках аналитической динамики.

Фундаментальное значение, как теоретическое, так и практическое, в смысле приложения ко многим проблемам современной техники имеют работы Четаева по теории устойчивости движения, в особенности его знаменитая теорема обращения теоремы Лангранжа об устойчивости равновесия при максимуме силовой функции. Большой цикл работ он посвятил исследованию устойчивости неустановившихся движений по первому приближению, разработке приёма построения функции Ляпунова в виде квадратической формы с переменными коэффициентами, а также в виде линейной комбинации интегралов уравнений возмущённого движения. Наиболее важные результаты своих исследований Четаев изложил в ставшей классической монографии "Устойчивость движения" (1946, 1955, 1962).

В работах Четаева по качественным методам анализа получили развитие аналитические методы исследования поведения траекторий динамических систем. Ряд его работ посвящён выяснению алгебраической природы метода Ляпунова и задачам об оценках приближённого интегрирования, которые, как он показал, имеют много общего с задачами об устойчивости движения. Методы Ляпунова — Четаева имеют большое прикладное значение. Они применяются в теории регулирования, управления летательными аппаратами, в приборостроении, в подводном плавании. Решению прикладных задач посвящён целый цикл работ Четаева. Он решил задачу об устойчивости вращательного движения сплошного снаряда и снаряда с полостью, заполненной идеальной жидкостью, а также полёта снаряда по весьма настильной траектории.

Василий Захарович Власов

Механик и инженер Василий Захарович Власов (24.11.1906 — 07.08.1958) родился в селе Карееве Калужской губернии.

Первым крупным научным достижением В. З. Власова было создание в 1936 г. теории расчета незамкнутых цилиндрических оболочек и складчатых покрытий, которая была изложена в монографии. За эту книгу автору была присвоена ученая степень доктора технических наук. В монографии методы строительной механики применяются к расчету оболочек. Дифференциальные уравнения в частных производных вариационным методом, разработанным автором, приводятся к обыкновенным дифференциальным уравнениям. Этот метод был использован и в дальнейшем Власовым и другими авторами для решения различных задач. Заметим, что независимо от В.3. Власова к аналогичной идее на математической осно



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2021-04-20 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: