Теоретическая механика. Часть II. Динамика. Аналитическая механика. Манжосов В.К - 8 стр.

UptoLike

8
В XX веке особенно интенсивное развитие получила теория нелинейных колебаний,
описывающая важные процессы не только в механических, но и в радиотехнических
системах. Основополагающими в этой области являются работы Ван-дер-Поля,
А. А. Андронова (1901 – 1952), Н. Н. Боголюбова, Л. И. Мандельштама (1879 – 1944),
Н. М. Крылова (1879 – 1955), Н. Д. Папалекси (1880 – 1947) и др.
В механике зародилась теория автоматического регулирования (работы
И. А. Вышнеградского (1831 – 1895)); в настоящее время эта теория представляет собой
самостоятельную научную дисциплину, которую связывают с механикой, помимо
исторических корней, теория устойчивости движения и теория колебаний.
В XIX веке сложилась теория упругостинаука о законах статического и
динамического деформирования упругих тел (работы Эйлера, Навье (1785 – 1836), Коши
(1789 – 1857), Сен-Венана (1797 – 1886)). В настоящее время ее начинают называть теорией
твердого деформируемого тела в связи с расширением представления о законах
деформирования и учетом вязких и пластичных свойств реальных тел.
В конце XIX века под сильным влиянием развития надводного и подводного
кораблестроения и авиации начата углубленная разработка проблем гидро- и аэродинамики.
Наиболее крупные результаты в этих областях связаны с именами Н. Е. Жуковского,
С. А. Чаплыгина (1869 – 1942), Л. Прандтля (1875 – 1953), Т. Кармана (1881 – 1963).
В известных работах И. В. Мещерского (1859 – 1935) заложены основы механики тела
переменной массы (переменного состава) – дисциплины, служащей фундаментом изучения
реактивного полета. Основополагающими работами в области ракетодинамики являются
работы К. Э. Циолковского (1857 – 1935).
Механика прошла огромный путь развития, но и в наши дни она представляет живо
развивающуюся науку. Укажем на одну проблему, возникшую в самое последнее время
(за последние десятилетия) – проблему управления движением. Речь идет об установлении
характера изменения сил, с помощью которых можно обеспечить движение по заранее
выработанной программе. Сюда непосредственно примыкает проблема оптимального
управления, например, каким образом управлять движением ракеты, чтобы она вышла на
заданную орбиту при минимальном расходе горючего.
Строго говоря, под механикой следует понимать совокупность достаточно
обособленных отраслей знаний, базирующихся на законах Ньютона. Круг вопросов,
изучаемых механикой, все время расширяется, охватывая все новые и новые области науки и
техники. Это привело к тому, что ряд разделов теоретической механики вследствие
специфики объектов исследования и применяемых математических методов становится
вполне самостоятельными науками. К их числу относятся дисциплины: механика жидкостей
и газов, теория упругости, теория механизмов и машин, небесная механика, теория
регулирования и др. Этот естественный процесс развития науки продолжается и в наши дни.
Сейчас под собственно теоретической механикой обычно понимают сравнительно
узкий раздел механики, а именно: механику материальной точки, механику абсолютно
твердого тела и их систем. Несмотря на это, теоретическая механика является одним из
важнейших курсов, изучаемых в высшей технической школе; ее законы и выводы широко
применяются в целом ряде других предметов при решении самых разнообразных и сложных
технических задач. Все технические расчеты при постройке различных сооружений, при
проектировании машин, при изучении полета различных управляемых и неуправляемых
летательных аппаратов и т. п. основаны на законах теоретической механики.
Особое значение механика приобретает сейчас, когда началась эра исследования
космоса. Расчеты космических траекторий, разработки методов управления полетом
представляют сложные задачи механики.
В высших технических учебных заведениях теоретическая механика делится обычно на
три раздела: статику, кинематику и динамику.