ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Развитие вопроса о сопротивлении материалов динамическим нагрузкам из "Сопротивление материалов Издание 13 " В последующие десятилетия технические достижения были очень разнообразны и характеризовались в основном большими сдвигами в энергетической промышленности, в области развития и усовершенствования всякого рода двигателей — главным образом в отношении увеличения их мощности и быстроходности. [c.769] В связи с широким распространением машин, быстродвижущиеся элементы которых подвергались воздействию динамических усилий и которые сами вызывали подобные же усилия в поддерживающих их конструкциях, появилась настоятельная необходимость в изучении сопротивления материалов действию динамических нагрузок. [c.769] В прошлом столетии наша страна, значительно отстававшая в развитии техники от крупных капиталистических стран, не имела, в сущности, своего машиностроения и достаточно развитого железнодорожного и водного транспортов. В связи с этим и вопросы динамики в строительной механике в эту эпоху не могли получить и не получили у нас надлежащего развития. [c.769] Экспериментальные и теоретические исследования в области динамики широко развернулись у нас только после Великой Октябрьской социалистической революции — в особенности в годы выполнения Сталинских пятилеток. Дело обороны нашей родины, грандиозное строительство новых фабрик и заводов, молодое советское машиностроение, за короткий период добившееся крупных успехов в различных областях техники, — выдвинули целый ряд проблем, связанных с наиболее эффективным и рациональным конструированием новых типов машин и сооружений. В связи с этим перед отечественной наукой бы.ии поставлены многие важные задачи, относящиеся к области динамического расчёта конструкций. В процессе решения этих задач работа наших учёных за короткое время ознаменовалась целым рядом крупных научных и технических достижений, значительно опередивших достижения sarpaHvwHon науки и техники. [c.769] В основу многих динамических расчётов в строительной механике положены данные теоретической и прикладной механики — главным образом динамики материальной точки и системы. Поэтому развитие вопроса о сопротивлении материалов действию динамических нагрузок должно быть рассматриваемо в тесной связи с развитием смежных вопросов динамики в механике. [c.769] Теория колебаний развилась из исследований Галилея о малых колебаниях маятника. Однако опыты Галилея, в сущности, лишь наметили путь для дальнейшей работы в этой области. Возникновение учения о колебаниях упругих тел в механике связано с именами академиков Петербургской Академии наук — Д. Бернулли, Эрмана и Л. Эйлера. В 1716 г. Эрман нашёл решение некоторых сложных задач о колебаниях маятника в 1740 г. Эйлер обобщил принцип Эрл)ана и применил его к исследованию колебаний струн и тонких брусьев. В 1751 г, Эйлер и Бернулли впервые получили дифференциальные уравнения поперечных колебаний. Хотя общая теория колебаний систем с конечным числом степеней свободы была дана в 1762—1765 гг. в работах Лагранжа, но по его же собственному признанию эти работы представляли собой возврат к методу Эрмана и Эйлера . [c.769] Однако пока не были открыты общие уравнения теории упругости, разработанная Лагранжем теория колебаний ещё не могла быть эффективно использована для расчётов в- строительной механике. Это стало возможным лишь в первой половине прошлого столетия, когда были выведены дифференциальные условия равновесия и движения. В первой половине прошлого столетия над вопросами механики твёрдого тела работал выдающийся русский математик, новатор в области теоретической и прикладной механики, академик М. В. ОстроградскшЧ его труды по математике и механике, и в частности по теории колебательногоЗдвижения, доставили ему мировую известность. [c.770] Широкое использование теории колебаний упругих тел в инженерном деле началось, в сущности, только в текущем столетии при этом в построении и развитии общих методов динамического расчёта машин и сооружений ведущая роль принадлежала и принадлежит нашим отечественным учёным. [c.770] Замечательные работн по теории колебаний были выполнены крупнейшим учёным нашей страны академиком А. Н. Крыловым. Его классическая работа о вынужденных поперечных колебаниях стержней и о влиянии резонанса, теория вибрации корабля, изложенная в изящной математической форме, разнообразные труды по динамике упругих систем, связанные с расчётом быстро вращающихся валов, колеблющихся балок, нагружённых подвижными грузам , и многие другие работы нашли широкое применение на практике как л СССР, так и за границей. [c.770] Большую известность приобрели также работы В. 3. Власова (Колебании тонкостешйи стержней), Н. Е. Кочипа (Крутильные колебания коленчатых валов), П. Ф. Папковича (Теория вибрации корабля, поперечные колебания трубчатых мостов), М. И. Яновского (Метод расчёта быстро вращающихся дисков) и др. [c.770] Первые более или менее систематические исследования явления удара, без обобщения и подведения под них какого-либо теоретического фундамента, были выполнены известным художником и учёным средних веков (kompij XV столетия) Леонардо да Винчи. Первая теоретическая работа по этому вопросу принадлежит Эйлеру ( О распространении удара , 1748 г.). [c.770] В связи с тем, что сопротивление материалов динамическому (ударному) действию нагрузок оказалось значительно отличающимся от сопротивления их статическому действию сил, внимание исследователей было направлено, главным образом, на экспериментальное изучение явления удара. В конце прошлого столетия было обнаружено, что при ударном изломе надрезанных образцов металл может обладать специфической хрупкостью, не проявляющейся ни при каких других видах испытаний. С. тех пор такие испытания металлов — так называемая ударная проба надрезанных образцов — широко внедрились в заводскую и научно-исследовательскую практику. [c.770] Давиденкову и его школе. Введённый им в практику исследований новый метод испытания ненадрезанных образцов позволил изучить многие явления, весьма существенные для теории удара (влияние состояния поверхности, наклёпа, остаточных напряжений и т. п.). Вопрос об истинной природе ударной хрупкости металлов, для разрешения которого различными исследователями за границей был предложен ряд теорий, находившихся во взаимном противоречии и оказавшихся не в состоянии дать строгое, основанное на единой точке зрения, объяснение явлений в области ударных испытаний, получил правильное истолкование в результате работ Н. Н. Давиденкова и его сотрудников. [c.771] Эти исследования значительно продвинули вперёд не только разрешение вопроса о динамической прочности металлов в связи с их службой в деталях машин и сооружений. Глубокое аналитическое изучение явления удара позволило Н. Н. Давиденкову построить новую общую теорию механизма разрушения материала (см. главу XXXVIII) и установить общие критерии прочности материалов как при динамическом, так и при статическом действии сил. [c.771] Исследование вопроса о сопротивлении материалов действию переменных нагрузок с самого же начала пошло чисто экспериментальным путём. [c.771] Наиболее тщательно поставленные опыты на специально сконструированных для этой цели машинах были проведены в 1860—1870 гг. Вчёлером. Разработанная им методика длительного определения предела выносливости металлов с небольшими изменениями сохранилась и до сих пор. [c.771] В Ленинградском институте инженеров путей сообщения в течение ряда лет, начиная с 1925 г., велись работы по борьбе с изломами от усталости деталей подвижного состава железных дорог (главным образом вагонных и паровозных осей). Многочисленные исследования, выполненные под руководством Н. М. Бе.тяева, позволили устранить основные причины этих изломов, которые одно время являлись бичом железнодорожного транспорта. Не менее практически важней была проведённая там же (1925—1940 гг.) большая работа по изучению динамической (в основном — усталостной) прочности рельсовой стали, резу.тьтаты которой нашли отражение в наших технических условиях, обеспечивающих длительную и надёжную работу рельсов. [c.771] Вернуться к основной статье