Вводная

ЛЕКЦИЯ № 1

Краткий курс лекций по прикладной механике

Михаил Владимирович Астахов

Астахов М.В.

ПО ПРИКЛАДНОЙ МЕХАНИКЕ

КРАТКИЙ КУРС ЛЕКЦИЙ

М. В. Астахов

Москва 2012

УДК 631.374 (075.8)

ББК 38.112

А91

Рецензенты:

Доктор технических наук, профессор С. М. Жданов

Краткий курс лекций по прикладной механике: электронное учебное пособие. – М.: Издательство МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2012

Цель пособия – освоение теоретического материала по основам дисциплин: теоретическая механика, теория механизмов и машин, сопротивление материалов.

Учебное пособие предназначено для использования студентами по направлению «Наноинженерия» 152200.62.

УДК 631.374 (075.8)

ББК 38.112

© Астахов М. В., 2012

© Издательство МГТУ

ISBN 978-5-7038-3423-7 им. Н. Э. Баумана, 2

Учебное пособие

Редактор С.Н. Капранов

Корректор Т.В. Тимофеева

Технический редактор А.Л. Репкин

(с использованием ТСО)

Все явления природы представляют собой движение различных форм материи. Здесь и далее будем рассматривать движение материальных объектов только вещественных форм.

Всякое изменение материи называется движением. Одним из простейших является механическое движение – перемещение материальных объектов в пространстве с течением времени.

Пространство и время в прикладной механике трактуются упрощенно. Пространство считается не зависящим от времени и движущейся в ней материи. Принято, что пространство обладает всеми геометрическими свойствами эвклидовой геометрии. Время считается универсальным, не связанным с пространством и движущейся материей. Его характеризуют каким – либо периодическим процессом (например, периодом вращения Земли вокруг своей оси).

Прикладная механика широко применяется в технике (авиации, космонавтике, кораблестроении, машиностроении и т. п.).

Для неподвижных относительно Земли объектов (сооружений) применяется часть прикладной механики – Статика.

Для движущихся объектов (машин и механизмов) применяются разделы прикладной механики – Кинематика, Динамика, Теория механизмов и машин.

Для деформируемых объектов, где можно проследить зависимость между внешней нагрузкой и деформацией тел, применяется раздел прикладной механики - Сопротивление материалов.

Наибольший вклад в развитие прикладной механики внесли великие ученые Галилей (1564г. – 1642г.) и Ньютон (1643г. – 1727г.).

Дальнейшее развитие прикладной механики обеспечили ученые Гюйгенс (1629г. – 1695г.), Д’Аламбер (1717г. - 1783г.), Эйлер (1707г. – 1783г.), Лагранж (1736г. – 1823г.), Остроградский (1801г. – 1862г.), Жуковский (1847г. – 1921г.), Ляпунов (1851г. – 1918г.) и другие.

Большая заслуга в развитии прикладной механики принадлежит российским ученым и инженерам. Значительный вклад в ее развитие внесли: М. В. Ломоносов (1711г. – 1765г.), построивший машины для испытания различных материалов; Н. Н. Ползунов (1728г. – 1766г.) – создатель первой паровой машины и автоматического регулятора питания котла водой, изобретатель большого числа различных механизмов, в том числе часов – автоматов, вездехода, самокатной машины (прообраза автомобиля);

Е. А. и М. Е. Черепановы – творцы первого в России паровоза; Л. Эйлер (1707г. – 1783г.), разработавший теорию эвольвентного зацепления.

В 19 столетии в России работали многие талантливые ученые, заложившие основы теории машин и механизмов: академик П. Л. Чебышев (1821г. – 1894г.) – математик и механик, изобретатель арифмометра и более 40 различных механизмов, академик И. А. Вышнеградский (1831г. – 1921г.) – основоположник теории автоматического регулирования;

проф. Жуковский Н. Е. (1847г. – 1921г.) – автор исследований по механике твердого тела, математике, гидро и аэродинамике, прикладной механике, теории регулирования машин и механизмов.

Развитие прикладной механики связано с акад. В. П. Горячкиным (1868г. – 1935г.) – основоположником механики сельхозмашин, проф. Ассуром (1878г. – 1920г.) – создателем классификации плоских шарнирных механизмов, акад. А. Н. Крыловым (1863г. – 1945г.) - кораблестроителем и механиком; А. А. Благонравым (1894г. – 1975г.) - специалистом по механике и артиллерии; И. И. Артоболевским (1905г. – 1977г.) – автором теории автоматов и новых методов кинематического анализа механизмов; И. М. Беляевым (1890г. – 1944г.) – создателем теории прочности и устойчивости конструкции.

Создание новых наноматериалов предполагает использование новых машин, устройств и приспособлений, для разработки (проектирования) которых необходимо знание методов прикладной механики.

Изучение прикладной механики предполагает подготовку студентов к выполнению всех стадий проектирования изделия и разработку реального проекта. При этом значительное место в проектировании занимают интегральные расчеты, которые осваиваются на расчетных моделях.

В зависимости от требований к изделию расчетные модели могут быть составлены как для машины (механизма) в целом, так и для отдельных ее узлов и деталей.

Модели данных объектов назовем информационно-математическими моделями конструкций. Их поведение и будем изучать.

Дата добавления: 2014-01-07