Прикладная механика История возникновения

Министерство науки и образования

Кафедра "ИиВТ"

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

К курсовой работе

По предмету: Физика

На тему: Прикладная механика

Введение

Техническая механика представляет собой комплексную дисциплину, в которой излагаются основные положения о взаимодействий твердых тел, прочности материалов и методах расчета конструктивных элементов зданий и сооружений на внешние воздействия.

С древних времен строители и архитекторы старались возводить прочные и надежные здания. При этом для определения размеров сооружения и его элементов пользовались эмпирическими правилами. В одних случаях это приводило к авариям, в других же удавалось строить вполне надежные сооружения (сохранившиеся до наших дней египетские пирамиды, римские виадуки и т.д.).

Обычно считают, что наука о прочности материалов возникла в XII в. после выхода книги великого итальянского ученного Г. Галилея "Беседы и математические доказательства двух новых отраслей науки" (1638г.), в которой были заложены основы сопротивления материалов. На протяжений последующих двух веков многие выдающиеся математики, физики и инженеры внесли вклад в развитие теоретических положений науки о прочности материалов: Я. Бернулли было выведено и решено уравнение изогнутой балки при изгибе; Р.Гуком открыт закон о прямой пропорциональности между нагрузкой и перемещением; О Кулоном дано решение по расчету подпорных стен; Л.Эйлером – решение задачи об устойчивости центральносжатых стержней и т.д. Однако эти положения, как правило, носили чисто теоретический характер и не могли быть применены на практике.

В XIX в. в связи с бурным развитием промышленности, транспорта и строительства потребовались новые разработки прочности материалов. Навье и Коши получили полную систему уравнений для решения пространственной задачи изотропного тела; Сен-Венаном решена задача о косом изгибе бруса с произвольной формой поперечного сечения; Клайпероном был разработан метод расчета неразрезных балок при помощи уравнений трех моментов; Брессом – методика расчета двухшарнирных и бесшарнирных арок; Максвеллом и Мором предложен метод определения перемещений и т.д.

Большой вклад в развитие науки внесли и русские ученные. Д.И. Журавскому принадлежит теория расчета мостовых ферм, а также формула для определения касательных напряжений при изгибе балки; А.В. Годолин разработал методы расчета толстостенных цилиндров; Х.С. Головин произвел расчет кривого бруса; Ф.С. Есинский решил задачу по определению критических напряжений при продольном изгибе в неупругой работе материала и т.д.

В XXстолетии роль русских ученных в области расчета строительных конструкций стала ведущей. А.Н. Крыловым, И.Г.Бубновым и П.Ф. Папковичем была создана общая теория расчета конструкций, лежащих на грунтовом основании. В трудах видных ученных С.П. Тимошенко, А.Н. Динника, Н.Н. Давиденкова, С.В. Сересена, В.В. Болотина, В.З. Власова, А.А. Ильюшина, И.М. Рабиновича, А.Р. Ржаницына, А.Ф. Смирнова и многих других были развиты новые направления по созданию удобных методов расчета на прочность, устойчивость и динамические воздействия различных сложных пространственных сооружений.

На современном этапе развития большое внимание уделяется сближению расчетных схем и основных допущений с действительными условиями эксплуатации зданий и сооружений. С этой целью проводятся исследования по выявлению влияния на напряженно-деформированное состояние конструкций изменчивого характера прочностных параметров материала, внешних воздействий, нелинейной связи напряжений и деформаций, больших перемещений и т.д. Разработка соответствующих расчетных методик производится с использованием специальных разделов математики. Все современные методы расчета разрабатываются с использованием специальных разделов математики. Все современные методы расчета разрабатываются с широким применением электронно-вычислительной техники. В настоящее время создано большое число стандартных программ для ЭВМ, позволяющих не только осуществить расчеты различных сооружений, но производить конструирование отдельных элементов и выполнять рабочие чертежи.

Движение является способом существования материи, её основным неотъемлемым свойством.

Под движением в общем смысле понимается не только перемещение тел в пространстве, но и тепловые, химические, электромагнитные и любые другие изменения и процессы, включая наше сознание и мысль.

Механика изучает наиболее простую и легко наблюдаемую форму движения – механическое движение.

Механическим движением называется происходящее с течением времени изменение положения материальных тел относительно положения частиц одного и того же материального тела, т.е. его деформация.

Нельзя, конечно, все многообразие явлений природы свести только к механическому движению и объяснить их на оснований положений одной механики. Механическое движение никоим образом не исчерпывает существа различных форм движения, но оно всегда исследовано раньше всего остального.

В связи с колоссальным развитием науки и техники стало невозможным в одной дисциплине сосредоточить изучение множества вопросов, связанных с механическим движением различного рода материальных тел. Современная механика представляет собой целый комплекс общих и специальных технических дисциплин, посвященных исследованию движения отдельных тел и их систем, проектированию и расчету различных сооружени