ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Предисловие к четвертому изданию из "Колебания в инженерном деле " Имя Степана Прокофьевича Тимошенко (1878—1972 гг.) хорошо известно советским специалистам и не требует рекомендаций. Его вклад в теорию колебаний упругих систем очень значителен. Он занимался теорией продольных, крутильных и поперечных колебаний стержней в связи с проектированием валов и мостов. Исследовал поперечные колебания стержней при движуш,ейся нагрузке, оценил влияние противовесов ведущих колес локомотива в связи с явлением резонанса. Изучил роль продольного растяжения при поперечных колебаниях от движуш,ейся нагрузки. Предложил метод расчета стержня на поперечный удар, причем этот метод существенно расширил наши представления о процессе удара учет деформации в месте удара позволил установить временную зависимость контактной силы и самое время удара (в прежней постановке задачи, развитой Коксом и Сен-Венаном, это было невозможно) и, естественно, определить закон изменения поперечных перемещений стержня во времени. [c.8] Наконец, С. П. Тимошенко получил дифференциальное уравнение прогибов стержня (1916 г.) с учетом поперечных сдвигов и инерции вращения, а также проанализировал на основе уравнений теории упругости собственные колебания стержня прямоугольного поперечного сечения и показал, как связать эти результаты с данными, полученными на основе балочной теории. [c.8] Эти идеи получили широкое развитие в теории малых поперечных колебаний стержней. Позднее они были распространены на случай пластин и оболочек, дав механике то, что теперь мы называем двухмодовой аппроксимацией колебаний стержня Тимошенко, стержнем типа Тимошенко, пластиной и оболочкой типа Тимошенко. В последних трех случаях уравнения классической теории стержней, пластин и оболочек дополняются поперечными сдвигами. [c.8] Таким образом, интерес С. П. Тимошенко к теории колебаний упругих систем и их приложениям в технике не случаен, как не случаен отбор материала для его книги о колебаниях, характер изложения материала, его анализ и используемые им в процессе решения методы. [c.8] Любая книга С. П. Тимошенко всегда имела успех у самого различного круга читателей — от аналитиков до инженеров-эксплуата-ционников. Редактор не сомневается и в успехе перевода четвертого издания последняя переработка не изменила лицо книги и характер подачи материала. Эта книга с интересом будет изучена специалистами в области теории колебаний, инженерами различного профиля, аспирантами и студентами старших курсов высших учебных заведений. В ряде принципиальных случаев редактор вынужден был сопроводить текст примечаниями. [c.9] В 1905 г., когда возраст одного из авторов не достигал и года, С. П. Тимошенко уже опубликовал в журнале Известия Санкт-Петербургского политехнического института свою первую научную статью К вопросу о явлениях резонанса в валах . В ней рассматривался вал постоянного диаметра с укрепленными на концах дисками и показывалось, как с помощью метода Релея можно приближенно учесть влияние распределенной массы вала на период свободных крутильных колебаний. В статье также указывалось, что аналогичным образом можно вычислить период основных колебаний вала, несущего несколько (более двух) дисков. Это был первый случай применения метода Релея (Рэлея) в инженерной задаче, и он же положил начало исследованию проблем колебаний в технике. Из этой статьи видно, какое большое влияние оказала книга лорда Релея Теория звука на последующие работы С. П. Тимошенко, посвященные теории колебаний. [c.10] Тимошенко умер 29 мая 1972 г. в доме своей дочери в ФРГ в возрасте 93 лет. Он не увидел последнее издание этой книги, поэтому остается неизвестным, что в ней было бы одобрено им. Сохранить традиционно высокое качество, исключительную притягательность, а также характерные особенности, присущие монографиям С. П. Тимошенко, и в то же время не отстать от новых достижений в данной области — все это, разумеется, представляет собой нелегкую задачу для соавторов. Однако хочется надеяться, что настоящее, четвертое, издание Колебаний в инженерном деле будет иметь такой же успех, как и все предыдущие. [c.11] Главная цель настоящего издания сделать книгу такой, чтобы она лучшим образом удовлетворяла основным требованиям сегодняшнего дня в вопросах исследований колебаний. Устаревший материал исключен, и вместе с тем подчеркнуты и расширены наиболее полезные аспекты теории. Использована матричная техника и введен метод нормальных форм колебаний для исследования динамики. Кроме того, приведены программы для вычислительных машин, необходимые при численных решениях. Цель этих изменений сделать книгу более современной и в то же время сохранить фундаментальные положения и особенности предыдущего издания. [c.12] Книга предназначена для студентов старших курсов втузов и аспирантов, которые должны хорошо разбираться в математическом анализе, включая -дифференциальные уравнения. Кроме того, им потребуются знания курсов по статике, элементарной динамике и механике материалов. Что касается курсов строительной механики и теории упругости, то предварительного ознакомления с ними достаточно при изучении теории колебаний. Предполагается, что студент обладает некоторыми знаниями матричной алгебры или достаточно хорошо подготовлен для того, чтобы разобраться в необходимых матричных операциях по ходу чтения этой книги. [c.12] в которой рассматриваются линейные системы с одной степенью свободы, содержит новый материал, относящийся к поведению системы при действии произвольно распределенной нагрузки в условиях перемещения опор, спектральной чувствительности и численным решениям. Представляющие общий интерес и полезные для практики темы расширены, при этом некоторые параграфы, касающиеся вопросов узко специального приложения, исключены. [c.12] Обсуждение нелинейных систем в гл. 2 теперь включает упругопластические и различные кусочно-линейные функции, описывающие зависимость нагрузки от перемещений, а также нелинейно упругие системы. Кроме того, здесь сильнее, чем прежде, акцентированы вопросы неустановившихся колебаний и спектральных характеристик. Более того, значительно расширен параграф, посвященный численным решениям, и теперь он стал основным в данной главе. [c.12] 3 вводится матричная форма представления уравнений движения как в усилиях (с учетом коэффициентов жесткости), так и в перемещениях (с учетом коэффициентов влияния податливости). Приводимые обсуждения служат как бы мостом для перехода к системам со многими степенями свободы, рассматриваемым в следующей главе. Кроме того, исчерпывающе обсужден вопрос взаимодействия инерционных сил и сил тяжести с учетом упругих сил и влияния вязкого демпфирования. [c.12] где рассматриваются колебания упругих тел, в силу классического характера материала требовала самых небольших переделок. Тем не менее, более трети ее параграфов полностью перекомпонованы и добавлены новые, чтобы включить изложение метода нормальных форм колебаний. [c.13] В приложении содержится ряд программ для вычислительных машин, относящийся к гл. 1, 2 и 4, в которых использовались численные и матричные методы. Эти программы составлены третьим соавтором во время работы над переизданием этой книги и использованы при решении многих примеров и задач. По этой причине они составлялись в соответствии с интересами студентов и могут быть использованы как вспомогательные материалы при программировании. [c.13] Вернуться к основной статье