Общая механика. Механика твердых тел

Методические указания способствуют формированию основных компетенций при изучению курсов «Основы механики сплошных сред» и «Введение в механику сплошных сред», приобретению навыков и их закреплению при выполнении заданий.

Учебно-методическое пособие подготовлено на кафедре экспериментальной физики.

Настоящее пособие представляет собой вторую часть учебного пособия для лабораторных компьютерных занятий и самостоятельной работы студентов по курсу "Теоретическая механика и механика сплошных сред".

Цель настоящего пособия – показать принципы решения задач теоретической механики с применением системы компьютерной алгебры.

В методических указаниях представлена лабораторная работа по изучению способа определения плотности твердого тела.

Рассмотрены вопросы численного моделирования механического движения. Изложены основы математических методов моделирования в механике. Приведены примеры численного моделирования, реализованные в среде Mathcad.

В монографии изложена общая теория локальных бифуркаций в динамических системах с косимметрией, обладающих в условиях общего положения непрерывным семейством равновесий с. переменным спектром устойчивости. Исследованы бифуркации таких семейств равновесий, которые приводят к рождению вторичных и третичных стационарных режимов, а также автоколебательных периодических режимов.

В монографии рассматриваются процессы переноса под действием электрического поля в многокомпонентных химически и биологически активных сплошных средах. Построены математические модели процессов переноса, которые исследованы аналитическими, асимптотическими и численными методами.

Данный учебник посвящен фундаментальным проблемам квантовой физики, новым квантовым эффектам и их приложениям, широко использует математический аппарат и теоретические методы, не изучаемые на должном уровне в стандартных курсах квантовой теории и недостаточно описанные в типовых учебниках. Основное внимание в нем уделено не рассмотрению конкретных квантовых явлений, что легко найти в любом учебнике по квантовой механике, а подробному описанию физических основ квантовой механики, ее математического аппарата, необходимого для изучения современной литературы, методов использования этого аппарата для описания основных нерелятивистских микрообъектов и аксиоматики, устанавливающей связь между математическим аппаратом и характеристиками микрообъектов.

Решебник содержит решения наиболее показательных задач динамики материальной точки. В каждом модуле кратко изложены основные теоретические положения. В приложение вынесены алгоритмы решения некоторых задач, реализованные в среде Maple 10.

Пособие содержит теоретический материал по разделу общей физики "Механика"

Кафедра процессов управления и информационной безопасности Пермского государственного национального исследовательского университета с 1972 г. издает межвузовский сборник научных трудов "Проблемы механики и управления". Авторский коллектив сборника - ведущие ученые России, профессора, преподаватели, аспиранты, студенты Пермского университета. Издание "Проблемы механики и управления" предназначено для научных работников, инженеров-механиков, аспирантов и студентов специальностей "Механика", "Прикладная математика" и всех интересующихся проблемами механики и управления.

Издаётся с декабря 2013 года (прежнее название [2013–2015] "Вестник МГТУ МИРЭА"). Международный журнал, призванный освещать результаты фундаментальных и прикладных междисциплинарных исследований, технологических и организационно-экономических разработок, направленных на развитие и совершенствование современной технологической базы, публикует оригинальные экспериментальные и теоретические работы в виде полных статей, кратких сообщений, а также авторские обзоры и прогнозно-аналитические статьи по актуальным вопросам сферы высоких технологий.

Пособие разработано в соответствии с требованиями ФГОС ВО, в нем последовательно изложены основы теории в соответствии с темой занятия, порядок проведения лабораторных работ, перечень контрольных вопросов для самоподготовки, а также список рекомендуемой литературы

Описывается метод прямой линеаризации нелинейных сил смешанного типа для расчета нелинейных колебательных систем. Приводится сравнение результатов этого метода с результатами других методов, отмечается их практическая близость. По сравнению с известными методами анализа нелинейных систем, методы прямой линеаризации на несколько порядков снижают затраты труда и времени при вычислениях, что значительно повышает их эффективность на практике

Данного методическое пособие направлено на задачу сведения воедино знаний студентов старших курсов направлений «Механика и математическое моделирование» и «Прикладная математика и информатика» и их применения для решения практических задач. Особую ценность представляет возможность реализации ИНС на микроконтроллерной технике и исследовании работы алгоритмов в реальных условиях. Например, для управления наземным роботом или летающей многороторной платформой - мультикоптером.

В монографии рассмотрены вопросы, касающиеся применения торовых технологий для создания принципиально новых способов и устройств, способных надежно работать в суровых арктических условиях. Адресована аспирантам, соискателям, преподавателям вузов, специалистам, работающим в области технических наук, а также может быть полезной студентам технических специальностей

Изложены основные положения теоретической механики, представлены варианты контрольных заданий и примеры их решения, со-держит указания к выполнению контрольных и курсовых работ.

В пособие включены типовые задачи по теоретической механике, даны общие методические подходы к решению задач.

На основании положений волновой трибомеханохимии рассматриваются вопросы, касающиеся общего описания и разработки схем образования и функционирования фрикционных связей и подповерхностных слоев в трибосистемах, взаимосвязи процессов, протекающих в подповерхностных слоях, и процессов контактирования тел и роли процессов, протекающих в подслое

На основании положений волновой трибомеханохимии рассматриваются вопросы, касающиеся общего описания и разработки схем процесса относительного тангенциального движения и трения тел для случая симметричной (канонической) трибосистемы. Основное внимание уделено первичной, физической составляющей процесса

На основе известной классификации колебательных процессов рассматриваются все типы смешанных колебаний для описания эффективности (достаточно малые затраты труда и времени) использования методов прямой линеаризации на практике. Приводятся конечные основные расчетные соотношения для определения параметров колебаний

Журнал «Прикладная математика и механика» (ПММ) – старейшее российское периодическое издание, специально посвященное проблемам механики. В журнале публикуются результаты (построение моделей, аналитические, численные и экспериментальные) в области механики, ранее не опубликованные и не предназначенные к одновременной публикации в других изданиях, за исключением журнала «Доклады РАН», по следующим направлениям: общая механика и механика систем, механика жидкости и газа, механика деформируемого твердого тела, математические методы механики, междисциплинарные проблемы механики (биомеханика, геомеханика и др.). Печатаются также обзорные статьи по указанным направлениям.

Рассмотрены достоинства и недостатки манометров с упругим чувствительным элементом. Проведен факторный эксперимент для выявления зависимости метрологической надежности манометров различных производителей от уровня и продолжительности перегрузок по измеряемому давлению. Рассмотрены методы защиты манометров от перегрузок.

Основан в 1966 г. Публикуются статьи по основным областям изучения динамики систем материальных точек и абсолютно твердого тела теории устойчивости движения и процессов управления движущимися объектами теории гироскопов и навигационных устройств механики деформируемых тел, теории упругости, пластичности и ползучести механики полимеров, грунтов и гетерогенных твердых сред фундаментальной теории механики и др. Включен в Перечень ВАК.

Понятие силы относится к важнейшим понятиям механики и естествознания наряду с такими базовыми понятиями, как пространство, время, масса и др. Все многообразие механического взаимодействия тел осуществляется посредством сил. Наибольшее их число – в механике. Усиливающийся интерес к фундаментальной науке, современная модернизация производства требуют углубления знаний о механических силах и их систематизации, прослеживания их генетических корней.

Излагаются первоначальные сведения по теоретической механике, представленные в двух разделах книги: кинематика и динамика. Помимо традиционных вопросов, обсуждаются теория скользящих векторов, движение систем переменного состава, кватернионное описание движения твердого тела.

В издании представлены семь основополагающих статей классика естествознания Джеймса Клерка Максвелла по кинетической теории с комментариями и примечаниями. Эти статьи сыграли огромную роль в науке, технике, образовании и формировании научного мировоззрения, вывели всю молекулярно-кинетическую теорию на новый уровень, близкий к современному. В них были впервые введены уравнение Больцмана и максвелловские молекулы, максвелловское распределение молекул по скоростям, исследованы ансамбли Гиббса и кольца Сатурна.

Пособие посвящено методам решения задач по курсу общей физики (раздел «Механика»). Большинство рассматриваемых задач взято из сборника задач И. Е. Иродова «Задачи по общей физике». Каждый раздел предваряется кратким изложением теоретических вопросов, приводятся основные формулы. Описывается методика решения задач, которая может быть применена в данном разделе.

Курс посвящен изучению динамики конечномерных голономных механических систем с идеальными связями. Динамика обсуждается с привлечением уравнений Лагранжа, Гамильтона, уравнения Гамильтона—Якоби. Методы аналитической динамики используются для изучения вопросов устойчивости положения равновесия, поведения электромеханических систем.

В книге рассмотрены основные законы как нерелятивистской (ньютоновской), так и релятивистской механики — законы движения и законы сохранения импульса, энергии и момента импульса. На большом количестве примеров и задач показано, как следует применять эти законы при решении различных конкретных вопросов.

Практикум подготовлен на кафедре общей физики физического факультета Воронежского государственного университета.

В МГУ им. М.В. Ломоносова прошел третий международный научный симпозиум по проблемам механики деформируемых тел, посвященный памяти Алексея Антоновича Ильюшина. В этом году отмечалось столетие со дня рождения выдающегося ученого, чьи научные интересы были направлены на исследование пластичности: теория пластических течений, теория упругопластических деформаций и теория термомеханических процессов в сплошных средах.

Рассматриваются гамильтоновы системы, являющиеся немалым неавтономным возмущением автономных гамильтоновых систем. Приводятся достаточные условия, при которых изменения первых интегралов невозмущенной системы вдоль решений неавтономной системы конечны. Общие утверждения иллюстрируются примерами.

Приводятся основанные на методах прямой линеаризации нелинейных сил упругости и сопротивления методы расчета нелинейных колебательных систем.

Methods of calculation of nonlinear oscillatory systems by means of direct linearization of nonlinearities are described.

Анонсируется книга профессора Г.С. Варданяна, в которой систематически излагаются основы теории подобия и анализа размерностей, обсуждаются возможности этих методов и их применение для решения не только фундаментальных задач механики деформируемого твердого тела, но и прикладных задач, в частности, сложных задач инженерной сейсмологии.

Статья посвящена обсуждению необходимость соединения актуального научного знания и процесса обучения. Предлагается оригинальный подход позволяющий построить подлинно научную схему экспликации учебного предмета.

Показывается, что в основе поперечных волн лежит явление качения, когда линейное смещение неотделимо от поворота.

В статье предлагается вывод уравнений теории пластин Кирхгофа–Лява и теории пластин Рейсснера–Миндлина при помощи асимптотического метода осреднения.

Рассмотрена задача о качении колесного аппарата с малыми углами поворота передних колес относительно корпуса (вокруг вертикальной оси). В модели контакта колес с опорной плоскостью учитываются малые относительные проскальзывания. Показано, что предельный переход к бесконечной жесткости колес может переводить систему уравнений движения аппарата в неклассическую модель, которая определяется условиями непроскальзывания колес в продольном по ходу движения направлении и первичными связями Дирака, возникающими из-за вырождения лагранжиана исходной системы.

В соответствии с аналогией Кирхгофа уравнения равновесия упругой нити на плоскости эквивалентны уравнениям движения математического маятника. В настоящей работе эта аналогия обобщается на случай, когда нить находится на гладкой криволинейной поверхности. Выводятся уравнения равновесия нити в общем случае и в частных случаях плоской, цилиндрической и сферической поверхностей. Для этих поверхностей аналогия Кирхгофа обобщается на случай математического маятника в добавочном силовом поле, также предлагаются электромагнитная и неголономная аналогии уравнений равновесия нити.

Получено выражение для плотности вероятности случайных направлений линий сдвига на продольных шлифах растягиваемых образцов в неупругой области. При этом использованы различные предположения о случайных наклонах плоскостей сдвига. Проведено сравнение результатов расчета с известными экспериментальными данными.

Предлагается вывод уравнений теории пластин Кирхгофа-Лява и теории пластин Рейсснера-Миндлина при помощи асимптотического метода осреднения.

Рассматривается движение по инерции системы, состоящей из твердого тела с неподвижной точкой и вязкой несжимаемой жидкости, заполняющей сферическую или эллипсоидальную полость внутри твердого тела. Главные моменты инерции системы относительно неподвижной точки близка к главным моментам инерции осесимметричного тела.

В работе дается краткое содержание трактата Леонарда Эйлера “Механика, или наука о движении, изложенная аналитически”, изданного в 1736 г. в Санкт-Петербурге. Фундаментальные достижения И. Ньютона в динамике материальной точки получили в трактате Эйлера аналитическое развитие. Ключевые слова: динамика материальной точки, дифференциальные уравнения, криволинейные координаты.

Рассматриваются гамильтоновы системы с малым неавтономным и непериодическим возмущением. Доказываются достаточные условия, при которых значения первых интегралов невозмущенной системы слабо меняются вдоль решения возмущенной системы, если возмущение мало. В качестве примеров рассматриваются механические системы.

Рассматриваются зависимости между фиксируемыми в поляризационно-оптическом методе исследования напряжений оптическими величинами (порядками полос изохром и параметрами изоклин) и механическими величинами (напряжениями и деформациями). На основе полученного точного решения задачи о сжатии диска вдоль диаметра в экспериментальных исследований дается анализ этих зависимостей и приводится наиболее предпочтительная форма основного закона фотоупругости.

Содержат краткую теорию по методам измерения линейных и угловых размеров, описание средств измерения, а также теорию по применению косвенного метода измерений для нахождения плотности. Содержат порядок выполнения и контрольные вопросы для лабораторных работ № 1-4 по курсу «Методы и средства измерений и контроля».

В учебно-методическом пособии предложены контрольные работы по основным разделам механики, молекулярной физики и термодинамики, приведены краткий теоретический обзор по теме, разбор решения типовых задач, заданий интернет-экзамена, задачи для самостоятельного решения, а также простые экспериментальные задания. В конце предложен тест для проверки полу­ченных знаний. Данное пособие по физике адресовано студентам, изучающим курс общей физики, а также может быть полезно преподавателям при организации учебного процесса.