В 2009 году исполняется 90 лет со дня создания физико-механического факультета
Кафедра Экспериментальная ядерная физикаКафедра БиофизикаКафедра Физика прочности и пластичности материаловКафедра ГидроаэродинамикаКафедра Механика и процессы управленияКафедра Компьютерные технологии и эксперимент в теплофизикеКафедра Прикладная математикаКафедра Экспериментальная физикаКафедра Высшая математикаКафедра Теоретическая механикаКафедра Теоретическая физикаКафедра Математическая физикаКафедра Математическое и программное обеспечение высокопроизводительных вычислений

· На Главную
· О факультете
· Из истории ФМФ
· ФизМех-90
· Кафедры ФМФ
· Студентам ФМФ
· Абитуриентам
· Платное обучение

· Новости ФМФ
· Новости науки
· Гранты и программы
· Голосования
· Вопросы и ответы
· Поиск по сайту



Rambler's Top100

Рейтинг@Mail.ru




Вы можете разместить на своих страницах наш баннер:

Физико-Механический факультет СПбГПУ

Получить код баннера



Сайт www.FEA.ru представляет учебные пособия по механике деформируемых тел заслуженного деятеля науки РФ, зав. каф. ''Механика и процессы управления'' профессора В.А. Пальмова

На сайте www.FEA.ru (лаб. "Вычислительная механика", CompMechLab® каф. МПУ) в разделе: Высшее образование / Каф. "Механика и процессы управления" НИУ СПбГПУ / Учебные пособия представлены краткая справка об авторе и учебные пособия проф. В.А. Пальмова:

  • Элементы тензорной алгебры и тензорного анализа;
  • Фундаментальные законы природы;
  • Теория определяющих уравнений в нелинейной термомеханике деформируемых сред;
  • Определяющие уравнения термоупругих, термовязких и термопластичных материалов.

Учебные пособия написаны на основе полувекового опыта проф. В.А. Пальмова чтения курсов лекций "Теория упругости", "Механика деформируемых твердых тел" и "Механика сплошной среды" на кафедре "Механика и процессы управления" НИУ СПбГПУ.
Учебные пособия представляют собой фундаментальную основу образования в области механики деформируемых сред на кафедре "Механика и процессы управления" по направлению подготовки бакалавров и магистров 151600 "Прикладная механика", а также могут быть полезны студентам, обучающимся по направлениям подготовки в области физико-математических наук и в области техники и технологий (машиностроение, металлургия, энергетика и энергетическое машиностроение, авиационная и ракетно-космическая техника, морская техника, транспортные средства, строительство).



На сайте www.FEA.ru (лаб. "Вычислительная механика", CompMechLab® каф. МПУ) в разделе: Высшее образование / Каф. "Механика и процессы управления" НИУ СПбГПУ / Учебные пособия представлены краткая справка об авторе и учебные пособия проф. В.А. Пальмова:

  • Элементы тензорной алгебры и тензорного анализа;
  • Фундаментальные законы природы;
  • Теория определяющих уравнений в нелинейной термомеханике деформируемых сред;
  • Определяющие уравнения термоупругих, термовязких и термопластичных материалов.

Учебные пособия написаны на основе полувекового опыта проф. В.А. Пальмова чтения курсов лекций "Теория упругости", "Механика деформируемых твердых тел" и "Механика сплошной среды" на кафедре "Механика и процессы управления" НИУ СПбГПУ.
Учебные пособия представляют собой фундаментальную основу образования в области механики деформируемых сред на кафедре "Механика и процессы управления" по направлению подготовки бакалавров и магистров 151600 "Прикладная механика", а также могут быть полезны студентам, обучающимся по направлениям подготовки в области физико-математических наук и в области техники и технологий (машиностроение, металлургия, энергетика и энергетическое машиностроение, авиационная и ракетно-космическая техника, морская техника, транспортные средства, строительство).
 

Проф. В.А. Пальмов выступает 6 декабря 2011 года на Торжественном заседании в Большой физической аудитории СПбГПУ, посвященном 110-летию со дня рождения Анатолия Исаковича Лурье (1901-1980) - крупнейшего отечественного ученого-механика, чл.-корр. АН СССР, основателя научно-педагогической школы кафедры "Механика и процессы управления" СПбГПУ

 

 

Краткая справка об авторе учебных пособий –  профессоре В.А. Пальмове

Профессор Владимир Александрович Пальмов родился 07 июля 1934 года. В 1958 году с отличием окончил физико-механический факультет Ленинградского политехнического института (ныне СПбГПУ) по специальности “Динамика и прочность машин” и по распределению был оставлен на работу на кафедре “Динамика и прочность машин” (ныне – каф. “Механика и процессы управления”).

В 1972 году защитил диссертацию на соискание ученой степени доктора физико-математических наук, с 1974 г. работает профессором на кафедре “Механика и процессы управления”.

Профессор В.А. Пальмов в 1976 году возглавил кафедру “Механика и процессы управления” СПбГПУ, которой заведует и в настоящее время. В знак признания научных достижений проф. В.А. Пальмов в 1976 г. избран членом Национального (ныне – Российского национального) комитета по теоретической и прикладной механике.

Проф. В.А. Пальмов является широко известным и признанным специалистом в области механики деформируемого твердого тела, теории колебаний неупругих тел, теории определяющих уравнений, динамики и прочности машин, вычислительной механики и механики композитов. Он автор 6 монографий, 9 учебных пособий и около 150 научных и научно-методических работ.

На протяжении пятидесяти лет проф. В.А. Пальмов читал и читает студентам кафедры "Механика и процессы управления" разнообразные курсы лекций: "Теория упругости", "Механика деформируемых твердых тел", "Механика сплошных сред", "Теория стержней, пластин и оболочек", "Теория пластичности", "Колебания упруго-пластических тел", "Нелинейная механика анизотропных деформируемых сред" и другие.

В один из самых трудных периодов существования (с 1983 г. и по 2001 г.) крупнейшего в СПбГПУ физико-механического факультета проф. В.А. Пальмов работал деканом этого факультета (примечательно, что срок работы проф. В.А. Пальмова превышает длительность работы деканом ФМФ основателя факультета академика А.Ф. Иоффе). За этот период проф. В.А. Пальмову удалось сохранить научно-педагогические школы кафедр физико-механического факультета, на котором работают и учатся около 1250 профессоров, преподавателей, научных работников, инженеров, лаборантов, аспирантов и студентов.

В 1993 году за большой вклад в развитие научно-педагогической школы, созданной крупным советским ученым-механиком чл.-корр. РАН А.И. Лурье, и многолетнюю успешную подготовку научно-педагогических кадров проф. В.А. Пальмову решением Ученого совета СПбГПУ присвоено почетное звание “Заслуженный профессор СПбГПУ”.

C 1994 г. и по настоящее время проф. В.А. Пальмов является председателем Научно-методического совета по направлению “Прикладная механика” УМО по университетскому политехническому образованию. Под его руководством и при его активном участии разработаны ГОС 1-го и 2-го поколения, а в настоящее время – Федеральный ГОС 3-го поколения по направлению подготовки бакалавров и магистров “Прикладная механика”.

В 1998 году проф. В.А. Пальмов избран чл.-корр. Международной академии наук высшей школы.

В настоящее время проф. В.А. Пальмов руководит магистрантами и аспирантами, консультирует докторантов, руководит работой 2-х диссертационных советов в СПбГПУ (Д 212.229.05, Д 212.229.13), являясь их председателем, а также работает по совместительству главным научным сотрудником в Институте проблем машиноведения РАН.

В 1999 году за выдающиеся заслуги в разработке приоритетного направления науки – механики как основы всех отраслей машиностроения, в развитии всемирно известной научной школы в области механики и процессов управления и многолетнюю успешную подготовку высококвалифицированных научных и научно-педагогических кадров проф. В.А. Пальмову было присвоено почетное звание “Заслуженный деятель науки Российской Федерации”.

На базе руководимой с 1976 г. и по настоящее время проф. В.А. Пальмовым кафедры “Механика и процессы управления”  работает научно-педагогический коллектив, который в результате победы в 2008 году в конкурсном отборе включен в реестр ведущих научных и научно-педагогических школ Санкт-Петербурга.

В рамках этого коллектива при самом активном участии проф. В.А. Пальмова подготовлено около 40 докторов физико-математических и технических наук, которые успешно и плодотворно работают в СПбГПУ и других вузах, в НИИ и КБ, на многих ведущих отечественных промышленных предприятиях.Под руководством проф. В.А. Пальмова подготовили и успешно защитили кандидатские диссертации более 40 воспитанников – выпускников каф. “Механика и процессы управления” и подразделений СПбГПУ, а также других научных организаций и учреждений.

В 2008 году проф. В.А. Пальмову с двумя его учениками (чл.-корр. РАН, директор Института машиноведения РАН Д.А. Индейцев и проф. каф. “Механика и процессы управления” А.И. Боровков) за выдающиеся достижения в области высшего профессионального образования в номинации “Научные достижения, способствующие повышению качества подготовки специалистов и кадров высшей квалификации” за цикл работ “Подготовка конкурентоспособных специалистов нового поколения, обладающих компетенциями мирового уровня”  в научной области “Механика, машиностроение, вычислительная механика и компьютерный инжиниринг” – присуждена премия Правительства Санкт-Петербурга.

В 2010 году за значительные успехи в организации и совершенствовании образовательного процесса и реализации инновационных образовательных программ по направлению подготовки бакалавров и  магистров “Прикладная механика”, за достижения в исследованиях по актуальным фундаментальным и прикладным проблемам механики, за публикации научной, научно-методической и учебной литературы и заслуги  в многолетней успешной подготовке высококвалифицированных кадров в области механики, математического моделирования, динамики и прочности машин проф. В.А. Пальмов награжден нагрудным знаком “Почетный работник высшего профессионального образования Российской Федерации”.

Проф. В.А. Пальмов награжден медалями “250 лет Ленинграду” (1953), “Ветеран труда” (1989), “Ветеран атомной энергетики и промышленности” (1999), “300 лет Санкт-Петербургу” (2003).

Учебные пособия профессора В.А. Пальмова: 

1. Пальмов В.А. Элементы тензорной алгебры и тензорного анализа: Учебное пособие. – СПб: Изд-во Политехн. ун-та, 2008. – 109 с.

Учебное пособие соответствует государственному образовательному стандарту и содержанию примерной учебной программы дисциплин "Теория упругости" и "Строительная механика машин".

В нем прямое тензорное исчисление выбрано для быстрого и наиболее простого ознакомления с основами тензорного исчисления студентов, обучающихся по курсам "Теория упругост" и "Строительная механика машин". В выборе материала автор руководствовался соображениями простоты и краткости. В связи с этим в учебном пособии не нашли отражения многие вопросы, традиционные для тензорного исчисления. Вместе с тем в него включены вопросы, полезные для последующего обучения названным выше курсам.

Учебное пособие может быть полезно для студентов, обучающихся по направлениям подготовки и специальностям техники и технологии в области машиностроения, а также по направлению подготовки бакалавров и магистров 150300 (в настоящее время - 151600) "Прикладная механика".

Работа выполнена в рамках реализации Инновационной образовательной программы Санкт-Петербургского государственного политехнического университета "Развитие политехнической системы подготовки кадров в инновационной среде науки и высокотехнологичных производств Северо-Западного региона России" по мероприятию – Разработка инновационного УМК по направлению подготовки бакалавров и магистров 150300 (151600) "Прикладная механика" на кафедре "Механика и процессы управления" СПбГПУ.

ВВЕДЕНИЕ
Это учебное пособие следовало бы назвать более длинным названием, а именно: "Элементы тензорной алгебры и тензорного анализа для специалистов по механике деформируемого тела". Такое уточнение очень важно. Если взглянуть на историю развития тензорного исчисления и механики деформируемых тел, то легко заметить, что эти две науки развивались параллельно, причем именно механика деформируемых тел давала содержательные импульсы для развития тензорного исчисления. Так что, эти две науки тесно переплетены и совсем трудно представить их развитие по отдельности.

Но исторический путь развития этих двух наук оказался длинным и тернистым. Так получилось, что появилось несколько тензорных исчислений и основанных на них вариантов изложения механики деформируемых тел. Читатель может ознакомиться с различными вариантами построения тензорных исчислений по книге Ефимова Н.В., Розендорна Э.Р. "Линейная алгебра и многомерная геометрия" [1]. Конечно, между всеми этими вариантами существуют связи, так что, имея один вариант изложения легко можно получить и другие.

И вот перед автором этого пособия и лектором соответствующего курса лекций встал вопрос: какой из вариантов изложения избрать для первоначального, быстрого и наиболее простого ознакомления читателя и слушателя с механикой деформируемых тел? Я выбрал вариант, основанный на использовании так называемого прямого или инвариантного тензорного исчисления. В своем выборе я следовал за своим учителем чл.-корр. АН СССР А.И. Лурье. Я же буду в процессе изложения демонстрировать простоту и компактность соотношений механики деформируемых тел, получаемых с использованием прямого тензорного исчисления, по сравнению с другими вариантами изложения.

Я хочу, чтобы эта книга была кратким пособием по механике деформируемых тел, а не книгой по тензорному исчислению вообще, в которой о механике говорится вскользь. Все сказанное относится к выбору, если угодно, метода изложения — выбрано прямое или инвариантное тензорное исчисление. Аналог его — прямое векторное исчисление прочно заняло свое место в теоретической механике и в физике. А ведь было время, когда теоретическая механика излагалась с использованием координатного векторного исчисления.

Но ведь остается еще один важный вопрос — о выборе материала, подлежащего изложению. Так получилось, что тензорное исчисление с течением времени превратилось в отдельную область математики. К чему это привело? Эта наука обросла специфическими для нее вопросами и подходами к этим вопросам. Для того, чтобы наглядно представить себе во что превратилось тензорное исчисление, достаточно обратиться к книге "Тензорный анализ для физиков" [3]. Она написана профессором математики Амстердамского университета Я.А. Схоутеном. Как видно из ее названия она ориентирована не на математиков, а на физиков. По-видимому, под словами "для физиков" автор подразумевает "для специалистов по теоретической физике". Полагаю, что не все включенные в нее вопросы представляют интерес для специалистов по теоретической механике и по механике деформируемого тела. Нужна селекция.

В приложениях к книге А.И. Лурье "Теория упругости" [2] уже осуществлен выбор материала и манеры изложения вполне достаточный для последующего изложения механики деформируемого тела. Я буду следовать этому уже осуществленному выбору. Однако, я считаю, что перечень рассматриваемых вопросов все еще велик. Я буду стараться сократить этот перечень. А во-вторых я дополню этот перечень рядом важных вопросов, которые еще не нашли отражения в [2]. В этом главный смысл выделения отдельного учебного пособия, в котором излагаются основы прямого тензорного исчисления. Все остальное что последует — чистая механика деформируемых тел. Первое изложение механики деформируемых тел, и многих других вопросов, основанное на использовании прямого тензорного исчисления, можно найти в книге Лагалли "Векторное ичисление" [4].
Тензорный анализ является важным отделом математики. В этом можно убедиться, если обратиться к уже цитированной книге [3]. Мне представляется, что этот раздел перегружен большим количеством информации, которую при первоначальном изучении механики деформируемых тел можно опустить. В первую очередь это относится к криволинейным координатам общего вида. Поэтому я ограничился рассмотрением только ортогональных криволинейных координат и сведением до минимума многих подробностей. Это позволило избежать введения так называемого взаимного базиса. Далее, опущен материал, cвязанный с символами Кристоффеля, с тензором Римана – Кристоффеля, с тензором Риччи и, наконец, с теоремой Риччи. Ни слова не говорится о ковариантных и контравариантных "компонентах" тензоров и, следовательно, о вопросах, связанных с ковариантным и контравариантным дифференцированием. Все эти вопросы могут быть восполнены при углубленном изучении тензорного анализа.

Последнее, о чем следует сказать — это о манере изложения выбранного материала. Я вспоминаю беседу с А.И. Лурье на эту тему. Привожу суть беседы в своем изложении. Он говорил: Вы должны и писать и читать лекции предельно ясно; ведь ни студент, которому предназначено это пособие, ни инженер, которому предназначено Ваше научное исследование, не знает столько, сколько знаете Вы. То, что Вам кажется абсолютно ясным, им может быть и непонятно. Им нужно давать пояснения. Но лучше всего избежать этих пояснений. Пишите подробнее и не бойтесь оказаться занудным. Лучше быть занудным, чем непонятым. Помните, что если Вы пропускаете в своих объяснениях один какой-нибудь шаг, то его может восстановить читатель или слушатель Ваших лекций; если сделано два пропуска, это сделать уже труднее. Ну, а если Вы пропускаете пять шагов, то Ваше изложение превращается в ребус. Один студент возьмет листок бумаги и станет отгадывать Ваш ребус, а другой не возьмет, и Вы окажетесь вообще непонятым.

Это учебное пособие адресовано студентам, и поэтому изложение в нем будет в максимальной степени подробным.

 

2. Пальмов В.А. Фундаментальные законы природы в нелинейной термомеханике деформируемых тел. Учебное пособие. СПб: Изд-в СПбГПУ, 2008. 143 с.

Учебное пособие соответствует государственному образовательному стандарту и содержанию примерной учебной программы дисциплины "Теория упругости" и "Строительная механика машин". В нем представлены законы природы и дано их приспособление к нелинейной механике деформируемых тел. Учебное пособие адресовано студентам, обучающимся по курсам "Теория упругости" и "Строительная механика машин". Последовательно рассмотрены законы кинематики, законы динамики, а также законы термодинамики.

Учебное пособие может быть полезно для студентов, обучающихся по направлениям подготовки и специальностям техники и технологии в области машиностроения, а также по направлению подготовки бакалавров и магистров 150300 (в настоящее время - 151600) "Прикладная механика".

Работа выполнена в рамках реализации Инновационной образовательной программы Санкт-Петербургского государственного политехнического университета "Развитие политехнической системы подготовки кадров в инновационной среде науки и высокотехнологичных производств Северо-Западного региона России" по мероприятию – Разработка инновационного УМК по направлению подготовки бакалавров и магистров 150300 (151600) "Прикладная механика" на кафедре "Механика и процессы управления" СПбГПУ.

ВВЕДЕНИЕ
Это учебное пособие посвящено формулировке фундаментальных законов природы и их применению в механике деформированных тел. Оно состоит из трех глав.

Первая глава посвящена кинематике деформируемых тел. При описании движения использованы традиционные для этой проблемы лагранжев и эйлеров подходы. Рассмотрение движения окрестности некоторой типичной материальной точки проведено с использованием полярного разложения, так называемого, деформационного градиента. В соответствии с этим разложением введены в рассмотрение правый и левый тензоры искажений. С их помощью введены и выражены известные тензоры Коши – Грина, Фингера и Альманси. Представлено две интерпретации движения малой окрестности типичной материальной точки: сначала, изменение размеров в соответствии с правым тензоро искажений, и затем, поворот, или наоборот, сначала поворот, а потом изменение размеров в соответствии с левым тензором искажений. Далее, разъяснен механический смысл введенных мер деформации и тензоров деформации. Нетрадиционным является введение тензора поворота окрестности материальной точки. Он определен с использованием ортогонального триэдра, вращающегося с угловой скоростью окрестности. Отдельный параграф отведен установлению связей между материальными скоростями изменения мер деформации, с одной стороны, а с другой — тензором скоростей деформации и тензором вихря.

Вторая глава посвящена динамике деформируемых тел. Сформулировано два независимых закона динамики Эйлера. Первый закон — это закон изменения количества движения материального тела, и второй — закон изменения его момента. Во всех учебниках и книгах по механике деформируемых тел тензор напряжений Коши вводится путем рассмотрения равновесия элементарного тетраэдра. Со времен Коши этот тетраэдр кочует из одного учебника в другой. В представленном учебном пособии использован альтернативный подход. Он никак не связан с рассмотрением равновесия тетраэдра и выглядит проще и убедительнее. Он получен, как результат использования интегрального уравнения динамики при непрерывном и дифференцируемом векторе напряжения. Подобное рассмотрение динамики материального деформируемого тела при кусочно-непрерывном векторе напряжения приводит к известным условиям на поверхности разрыва. Далее, подробно рассмотрен вопрос об определении главного базиса тензора напряжений Коши и его главных значений и главных инвариантов. Много внимания уделено вычислению интенсивности массовой силы. Кроме традиционных для этого вопроса случаев действия силы тяжести и центробежной силы, рассмотрен вопрос об определении массовых сил в элементах гиростата.

Последняя глава посвящена законам термодинамики: первому, второму и третьему. Первый закон термодинамики — это закон сохранения энергии. Что касается второго закона термодинамики, то известно около трех десятков различных его формулировок. В учебном пособии приведена наиболее общая из них, а именно, неравенство Клаузиуса – Дюгема. Представлено также следствие этого неравенства — так называемое, универсальное диссипативное неравенство. Завершается глава третьим законом термодинамики — законом Нернста. Важно отметить, что все законы природы, сформулированные в интегральной форме, должны выполняться как для материального деформируемого тела в целом, так и для выбранных произвольно его кусков. Далее, все законы природы, сформулированные в локальной форме, т.е. в форме дифференциальных уравнений и неравенств должны выполняться во всех точках деформируемого тела.

3. Пальмов В.А. Теория определяющих уравнений в нелинейной термомеханике деформируемых тел. Учебное пособие. СПб: Изд-во СПбГПУ, 2008. 113 с.

Учебное пособие соответствует государственному образовательному стандарту и содержанию примерной учебной программы дисциплин "Теория упругости" и "Строительная механика машин". В нем представлены главные принципы, лежащие в основе современной теории определяющих уравнений. Учебное пособие предназначено студентам, обучающимся по курсам "Теория упругости" и "Строительная механика машин". В выборе материала автор руководствовался соображениями простоты и краткости. Большое количество примеров иллюстрирует эффективность основных принципов, лежащих в основе этого выбора. Много внимания уделено рассмотрению изотропных материалов.

Учебное пособие может быть полезно для студентов, обучающихся по направлениям подготовки и специальностям техники и технологии в области машиностроения, а также по направлению подготовки бакалавров и магистров 150300 (в настоящее время - 151600) "Прикладная механика".

Работа выполнена в рамках реализации Инновационной образовательной программы Санкт-Петербургского государственного политехнического университета "Развитие политехнической системы подготовки кадров в инновационной среде науки и высокотехнологичных производств Северо-Западного региона России" по мероприятию – Разработка инновационного УМК по направлению подготовки бакалавров и магистров 150300 (151600) "Прикладная механика" на кафедре "Механика и процессы управления" СПбГПУ.

ВВЕДЕНИЕ

Лишь в немногих книгах по механике деформируемых тел читатель встретит раздел, посвященный общей теории определяющих уравнений. Вместе с тем, частные примеры определяющих уравнений встречаются везде. Правда, они называются по-другому. Встречаются названия "уравнения состояния", "физические уравнения". В книгах по теории
упругости читатель найдет определяющие уравнения упругого материала — линейного и нелинейного. В книгах по механике жидкости и газа читатель встретит определяющие уравнения сжимаемой и несжимаемой жидкости, вязкой жидкости — опять-таки линейной и нелинейной. В книгах по теории пластичности читатель встретит разнообразные определяющие уравнения пластических материалов. Наконец, в теории теплопроводности читатель встретит определяющие уравнения, описывающие теплопроводность. Вместе с тем, все эти определяющие уравнения имеют единую основу.

В предлагаемом учебном пособии излагается единая теория определяющих уравнений. Из этой общей теории, как частные случаи получаются все перечисленные уравнения и много новых. В этом учебном пособии изложение ведется в соответствии с общей схемой, содержащейся в книгах [5] (Трусделл К. "Первоначальный курс рациональной механики
сплошных сред")
и [9] (Пальмов В.А. "Колебания упруго-пластических тел"). Вводится понятие "определяющие параметры". История изменения всех определяющих параметров во времени в каждой типичной материальной точке составляет содержание понятия «термомеханический процесс» в окрестности материальной точки. Далее постулируется, что поведение деформируемого тела зависит от всего термомеханического процесса. Такая зависимость задается определяющими уравнениями материала. Отдельный раздел посвящен проблеме их определения. В нем указано, что эта проблема похожа на проблему идентификации "черного ящика". Точное решение проблемы черного ящика неизвестно. Приближенное решение состоит в априорной формулировке определяющего уравнения и в последующей экспериментальной проверке его соответствия получаемым экспериментальным результатам. Показано, что первый шаг — априорная формулировка определяющих уравнений должна быть подчинена ряду ограничений. Первое из них — второй закон термодинамики, второе — принцип материальной объективности, и наконец, для изотропных материалов — соответствие определению изотропии. По представленной общей схеме составлены известные и неизвестные ранее определяющие уравнения.
 

4. Пальмов В. А. Определяющие уравнения термоупругих, термовязких и термопластических материалов: учеб. пособие / В. А. Пальмов. — СПб.:Изд-во Политехн. ун-та, 2009. — 138 с.

Учебное пособие соответствует государственному образовательному стандарту и содержанию примерной учебной программы дисциплины "Теория упругости".
К описанию поведения изотропных термоупругих, термовязких и термопластических материалов применены законы и методы современной теории определяющих уравнений. Продемонстрировано взаимное влияние тепловых и механических процессов.

Учебное пособие может быть полезно для студентов, обучающихся по направлениям подготовки и специальностям техники и технологии в области машиностроения, а также по направлению подготовки бакалавров и магистров 150300 (в настоящее время - 151600) "Прикладная механика".

Работа выполнена в рамках реализации Инновационной образовательной программы Санкт-Петербургского государственного политехнического университета "Развитие политехнической системы подготовки кадров в инновационной среде науки и высокотехнологичных производств Северо-Западного региона России" по мероприятию – Разработка инновационного УМК по направлению подготовки бакалавров и магистров 150300 (151600) "Прикладная механика" на кафедре "Механика и процессы управления" СПбГПУ.

ВВЕДЕНИЕ
Учебное пособие посвящено применению основных принципов и положений современной теории определяющих уравнений к описанию материалов, в поведении которых проявляется взаимное влияние механических и тепловых процессов. Главный принцип этой теории — все влияет на все. Это означает, что определяющие параметры тепловых
процессов — температура и ее градиент — влияют на протекание механических процессов, т.е. на возникающие напряжения, и обратно, определяющие параметры механических процессов — деформации — влияют на протекание тепловых процессов. В линейной теории такое взаимное влияние проявляется слабо. Проявляется влияние нагрева на
возникающие удлинения. Обратное влияние удлинений на процесс теплопроводности обычно незаметно. При больших деформациях такое взаимовлияние становится уже существенным. Так что, представляемые уравнения оказываются неминуемо нелинейными. Поэтому областью применения описываемых ниже теорий являются такие явления, в которых деформации твердых тел велики или велики градиенты скоростей течения жидкостей.

Первая глава посвящена нелинейной теории упругости. Упругие материалы находят широкое применение. Всякий инженер-конструктор предпочитает, чтобы вся конструкция находилась в упругом состоянии. Появление пластических деформаций рассматривается, как нежелательное явление, приближающее конструкцию к разрушению. Все сказанное накладывает ограничения на деформации: они должны быть малыми. Но если деформации малы, то можно с большим успехом применять линейный закон Гука, хорошо известный из курса "Сопротивление материалов". Упоминание о нем содержится в разделе 1.8 учебного пособия Пальмов В.А. "Теория определяющих уравнений в нелинейной
термомеханике деформируемых тел"
. Зачем же тогда нужна эта глава, целиком посвященная теории определяющих уравнений упругого материала? В ней будут получены и проанализированы определяющие уравнения нелинейных упругих материалов. Потребность в такой теории возникает при конструировании резиновых изделий, испытывающих большие деформации. Это разнообразные уплотнения, амортизаторы, автомобильные шины, и т.д.

Вторая и третья главы посвящены анализу поведения нелинейных упругих материалов и вариантов их описания. Четвертая глава отведена рассмотрению термовязких и чисто вязких материалов. Продемонстрировано, что взаимное влияние течения и теплопроводности здесь проявляется наиболее сильно. Пятая глава содержит описание поведения идеальных чисто пластических материалов. Взаимное влияние термических и механических процессов учтено в последнем разделе этой главы. Последняя глава посвящена рассмотрению определяющих уравнений материалов с чистыми свойствами — теплопроводность, упругость, вязкость, пластичность — и их применению к конструированию определяющих уравнений материалов с комбинированными свойствами. Описание поведения материалов с чистыми свойствами заимствовано из книг [1] – [4] (1. Лурье А.И. "Теория упругости"; 2. Лурье А.И. "Нелинейная теория упругости"; 3. Лойцянский Л.Г. "Механика жидкости и газа"; 4. Качанов Л.М. "Основы теории пластичности"). Описание поведения сложных материалов заимствовано из Трусделл К. "Первоначальный курс рациональной механики сплошных сред" [5]. Наконец, следует отметить, что настоящее учебное пособие представляет собой логическое продолжение учебных пособий [6] – [8] (6. Пальмов В.А. "Элементы тензорной алгебры и тензорного анализа"; 7. Пальмов В.А. "Фундаментальные законы природы в механике деформируемых тел"; 8. Пальмов В.А. Теория определяющих уравнений в нелинейной термомеханике деформируемых тел"). В связи с этим в тексте этого пособия содержатся ссылки на конкретные формулы этих пособий. Поэтому для облегчения восприятия излагаемого материала рекомендуется предварительное изучение трех названных пособий.

Учебные пособия любезно предоставлены проф. В.А. Пальмовым для размещения на сайте www.FEA.ru в разделе:
Высшее образование / Каф. "Механика и процессы управления" НИУ СПбГПУ / Учебные пособия

 




Версия для печати Распечатать статью   



©2003-2017 ФМФ СПбГПУ. Техническая поддержка: CompMechLab. Разработка: Меркушев Владимир.
Другие веб-проекты: CAE.ru, SolidWorks.spb.ru, , CompMechWorkshop.com, Simpleware.ru,
Moldex3D.ru, DIGIMAT.CompMechLab.ru, ESAComp.CompMechLab.com, KISSsoft.CompMechLab.com