Теоретическая механика или прикладная, какая из них технике регистрации информации она родная? Прикладная механика — бакалавриат (15.03.03) Прикладная механика кем работать.

05.04.2022

  • 15.03.01 Машиностроение
  • 15.03.02 Технологические машины и оборудование
  • 15.03.03 Прикладная механика
  • 15.03.04 Автоматизация технологических процессов и производств
  • 15.03.05 Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств
  • 15.03.06 Мехатроника и робототехника

Будущее отрасли

В машиностроении в будущем конкуренция будет еще жестче, это потребует от производителей промышленного оборудования и машиностроителей постоянных инноваций и расширения ассортимента продукции и эффективности производственной цепи.

Вместе с этим меняются и сами машины: отличительными качествами машин завтрашнего дня являются их гибкость и оптимизированная производительность. Этому способствует модульная структура, удобное интуитивное управление, высокая эргономичность и интеграция в сеть через Интернет. Решающим фактором оптимизации производительности машины будет ее интеллект, интегрированный в виде умных мобильных приложений в цепь процессов, которые обеспечат управление, независимое от платформы и от задействованного персонала.

Сейчас происходит возрождение интереса к робототехнике в быту и в промышленности. Так, в машиностроении идет активное внедрение робототехнических комплексов нового поколения, способных гибко настраиваться на нужные задачи и обучаться по ходу работы.

Говорят, что сегодня мы стоим на пороге четвертой - промышленной революции, связанной с появлением облачных технологий, обработкой больших данных и развитием промышленного интернета.

В будущем производственные мощности станут модульными и гораздо более гибкими, чем современные заводы. Проектируемый продукт превращается в киберфизическую систему, объединяющую виртуальный и реальный миры.


Инженеры-механики в дефиците: куда они уходят?

В данной ситуации отчасти виноваты сами работодатели, перекладывающие на плечи инженера целый ряд задач, которые не должны входить в круг его обязанностей (составление договоров с поставщиками оборудования, учет запасных частей и т.д.). В результате специалист, указывающий в резюме приличный опыт работы инженером-механиком, на самом деле не обладает теми навыками и знаниями, которые мог бы освоить за это время на данной позиции, поскольку половину рабочего времени тратил на решение совершенно других вопросов.

Безусловно, это только одна из причин дефицита опытных инженеров-механиков. Основными остаются массовый отток выпускников технических вузов в другие сферы деятельности (в частности, в продажи) на фоне постепенного ухода на пенсию старшего поколения. В среднем доля выпускников вузов, работающих по профилю полученного образования, составляет около 30%, хотя есть направления, где эта цифра существенно выше (70% в строительных специальностях, 66% в нефтегазовом деле).

На фоне столь печальной статистики особенно выразительно выглядит растущий интерес соискателей к позиции инженера по продажам. Кандидат на эту должность должен иметь высшее техническое образование, хорошо разбираться в специфике продукции или услуг (речь может идти о промышленном или строительном оборудовании, его установке и сервисном обслуживании). При этом среднее зарплатное предложение для инженера по продажам находится в пределах 50 000 – 80 000 руб., что выглядит привлекательнее тех 40 000 – 57 000 руб., на которые может претендовать инженер-механик с таким же опытом работы (от 2-х лет). Неудивительно, что число соискателей, претендующих на должность инженера по продажам, за последний год выросло на 23%.

Оставим в стороне грустные цифры и обратимся к должностным обязанностям инженера-механика.

Должностные обязанности

Обеспечение бесперебойной работы оборудования;
- проведение монтажных и пусконаладочных работ, приемка оборудования;
- контроль эксплуатации оборудования;
- проведение диагностики, технических осмотров оборудования;
- составление графиков планово-предупредительных и текущих ремонтов;
- техническое обслуживание, своевременный ремонт и модернизация оборудования;
- определение потребностей и составление заявок на приобретение материалов и запчастей для ремонта оборудования;
- участие в разработке мероприятий по повышению эффективности использования оборудования, по увеличению сроков эксплуатации;
- ведение учета оборудования, списание старого, изношенного оборудования;
- ведение технической и отчетной документации.

Зарплатные предложения и требования работодателей

Среднее зарплатное предложение для инженера-механика в Москве составляет 47 000 руб., в Санкт-Петербурге - 40 000 руб., в Волгограде - 20 000 руб., в Екатеринбурге - 30 000 руб., в Казани - 22 000 руб., в Нижнем Новгороде - 22 000 руб., в Новосибирске - 26 000 руб., в Ростове-на-Дону - 23 000 руб., в Омске - 22 000 руб., в Самаре 23 000 руб., в Уфе - 20 000 руб., в Челябинске - 26 000 руб.

Молодые специалисты – выпускники технических факультетов вузов – должны иметь хорошие теоретические и начальные практические знания механики промышленного оборудования, знать нормы и правила разработки технической и конструкторской документации, владеть специализированными программами (AutoCAD, КОМПАС-3D). Оклад инженеров-механиков, делающих первые шаги на данном поприще, в Москве составляет от 25 000 до 35 000 руб., в Санкт-Петербурге – от 20 000 до 28 000 руб., в Екатеринбурге – от 15 000 до 22 000 руб., в Нижнем Новгороде – от 12 000 до 17 000 руб.


Город Уровень дохода, руб.
(без опыта работы на данной позиции)
Москва 25 000 - 35 000
- Высшее техническое образование
- Уверенный пользователь ПК (MS Office, AutoCAD, КОМПАС-3D)
- Знание норм и правил разработки технической и конструкторской документации, ЕСКД
- Хорошие теоретические и начальные практические знания механики промышленного оборудования
- Навыки чтения чертежей
Санкт-Петербург 20 000 - 28 000
Волгоград 10 000 - 15 000
Екатеринбург 15 000 - 22 000
Казань 12 000 - 15 000
Нижний Новгород 12 000 - 17 000
Новосибирск 15 000 - 20 000
Ростов-на-Дону 13 000 - 17 000
Омск 12 000 - 17 000
Самара 13 000 - 17 000
Уфа 12 000 - 16 000
Челябинск 14 000 - 20 000

Чуть более высокий заработок вакансии обещают инженерам-механикам с опытом работы от 1 года, досконально изучившим промышленное оборудование. Работодатели отдают предпочтение кандидатам, владеющим английским языком на уровне, достаточном для чтения технической документации, а в ряде случаев требуется знание электротехники и электроники. Зарплатные предложения для специалистов, соответствующих указанным критериям, в столице достигают 40 000 руб., в городе на Неве – 33 000 руб., в Екатеринбурге – 25 000 руб., в Нижнем Новгороде – 20 000 руб.

Город Уровень дохода, руб.
(с опытом работы от 1 года)
Требования и пожелания к профессиональным навыкам
Москва 35 000 - 40 000
- Отличные знания устройства, принципов работы и правил эксплуатации промышленного оборудования
- Знание английского языка на уровне чтения технической документации

Возможное пожелание: знание электротехники и электроники

Санкт-Петербург 28 000 - 33 000
Волгоград 15 000 - 18 000
Екатеринбург 22 000 - 25 000
Казань 15 000 - 20 000
Нижний Новгород 17 000 - 20 000
Новосибирск 20 000 - 23 000
Ростов-на-Дону 17 000 - 20 000
Омск 17 000 - 18 000
Самара 17 000 - 20 000
Уфа 16 000 - 18 000
Челябинск 20 000 - 24 000

Инженеры-механики со стажем работы более 2 лет, имеющие навыки диагностики и ремонта промышленного оборудования, имеющие также опыт работы с оборудованием определенного типа, зарабатывают в Москве до 57 000 руб., в Северной столице – до 48 000 руб., в Екатеринбурге – до 37 000 руб., в Нижнем Новгороде – до 28 000 руб.

Город Уровень дохода, руб.
(с опытом работы от 2 лет)
Требования и пожелания к профессиональным навыкам
Москва 40 000 - 57 000

Навыки диагностики ремонта промышленного оборудования
- Опыт работы с оборудованием определенного типа

Возможное пожелание: готовность к разъездной работе / командировкам

Санкт-Петербург 33 000 - 48 000
Волгоград 18 000 - 28 000
Екатеринбург 25 000 - 37 000
Казань 20 000 - 27 000
Нижний Новгород 20 000 - 28 000
Новосибирск 23 000 - 33 000
Ростов-на-Дону 20 000 - 30 000
Омск 18 000 - 28 000
Самара 20 000 - 30 000
Уфа 18 000 - 27 000
Челябинск 24 000 - 33 000

Опыт работы более 3 лет и отличные навыки монтажа, наладки, обслуживания и ремонта сложного промышленного оборудования вкупе с опытом организационной и руководящей работы позволяют соискателям претендовать на максимальный доход. В Москве он составляет 95 000 руб., в Санкт-Петербурге – 80 000 руб., в Екатеринбурге – 60 000 руб., в Нижнем Новгороде – 45 000 руб.

Город Уровень дохода, руб.
(с опытом работы от 3 лет)
Требования и пожелания к профессиональным навыкам
Москва 57 000 - 95 000
- Опыт работы по монтажу, наладке, обслуживанию и ремонту сложного промышленного оборудования (в том числе с ЧПУ, АСУ ТП)
- Опыт организационной и руководящей работы

Возможное пожелание: знание английского языка на разговорном уровне

Санкт-Петербург 48 000 - 80 000
Волгоград 28 000 - 45 000
Екатеринбург 37 000 - 60 000
Казань 27 000 - 45 000
Нижний Новгород 28 000 - 45 000
Новосибирск 33 000 - 55 000
Ростов-на-Дону 30 000 - 50 000
Омск 28 000 - 50 000
Самара 30 000 - 50 000
Уфа 27 000 - 45 000
Челябинск 33 000 - 55 000

Портрет соискателя

Работа инженера-механика – типично мужская сфера деятельности. Представители сильного пола составляют подавляющее большинство соискателей этой должности – 99%. 38% кандидатов – молодежь до 30 лет, 29% - соискатели в возрасте от 30 до 40 лет, 20% - от 40 до 50 лет, 13% - специалисты старше 50 лет. 91% инженеров-механиков имеет высшее техническое образование.

класс твитнуть

Код для вставки в блог

Инженер-механик

Инженер-механик – достаточно дефицитная профессия на российском рынке труда. Несмотря на соответствующее среднерыночному соотношение предложения и спроса (3,3 резюме на одну вакансию), найти квалифицированного инженера-механика достаточно сложно.

Рис.1. Обложка электронной книги ЕНИТа (504стр.).


Сначала дается традиционно назначение и области применения: механизмы электромагнитной записи (на магнитной ленте, на дисках, видеомагнитофонах), самолетах, киносъемочной и кинопроекционной аппаратуре, сканерах, печатающих устройствах, метрологии (рис.3).

Рис.3. Примеры применения механизмов регистрации информации.

С точки зрения прикладной механика - устройство, предназначенное для обеспечения согласно алгоритму (принципу действия) заданного взаимодействия носителя информации с элементами записи - воспроизведения этой информации. Если это относится к электромагнитной записи, то взаимодействия магнитной ленты с магнитными головками, если к дисковым механизмам, то это взаимодействия магнитных (оптических) дисков с магнитными или лазерно-оптическими головками, если это принтеры, то взаимодействие бумажного носителя с краской картриджей и тому подобное (определение автора с 1981 года). Далее согласно содержанию книги идет элементы кинематики механизмов. Механизмы состоят из деталей (звеньев), соединенных между собой неподвижно и подвижно. Теоретические основы механизмов составляет кинематика и динамика. Кинематика - раздел теории механизмов, в котором изучают механическое движение звеньев механизма, отвлекаясь от вызывающих его причин (kinema - гр. движение). Механическое движение происходит в пространстве и во времени. Пространство, в котором происходит движение звеньев, рассматривается как трехмерное, хотя часто звенья механизмов взаимодействуют друг с другой в одной или часто в двух плоскостях. Основная задача кинематики - определение положения звеньев механизма, отражение траектории отдельных точек механизма, определение линейных и угловых скоростей и их ускорений. Чтобы ясно и наглядно решать поставленные в кинематике задачи надо составлять принципиальные схемы построения механизмов, их составляющих, взаимодействия между собой, что возможно по кинематическим схема (плоским или пространственным) (рис.4). Принципиальная кинематическая схема любого механизма выражает движения всех его звеньев относительно одного, принятого за неподвижное, например относительно неподвижных магнитных головок в аппаратуре электромагнитной записи с преобразованием одних движений в другие. Ведущий вал преобразовывает свое вращение в поступательное движение магнитной ленты, вал электродвигателя передает свое вращение с большой частотой маховику с значительно меньшей частотой вращения и т.п. Кинематическая схема является графическим скелетом любого механизма и может быть выполнена плоской для простых механизмов (рис.4,а) или пространственной для сложных механизмов (рис.4,б). Не характерные для передачи движений и их преобразования на схеме не обозначаются.

Рис. 4. Кинематическая схема механизмов ленточной аппаратуры: а - плоское исполнение, б - пространственное, в - конструктивное исполнение механизма.

В кинематической схеме механизма присутствует обязательно источник активного движения (электродвигатель ЭД, пружинный механический двигатель, электромагниты). По числу электродвигателей кинематические схемы разделяют на одномоторные (один ЭД), двухмоторные (два ЭД), трехмоторные (три ЭД) и более. Плоские кинематические схемы графически выполнять просто, а пространственные - значительно сложней, но они в понимании очень просты, даже без значительного текстового материала. Далее в книге идет описание видов движения механизмов, которые подразделяются на вращательные (самые распространенные) и поворотные (часть вращательного движения), прямолинейные поступательные, винтовые и комбинированные (рис.5).

Рис.5. Некоторые примеры видов движения в механизмах ТРИ.

Вращательным движением твердого тела или эластичного, его обхватывающего, называется такое движение, когда все точки лежащие на геометрической оси вращения остаются неподвижными, а остальные точки, лежащие вне геометрической оси, описывают окружность вокруг этой оси в плоскостях, перпендикулярных этой оси с центром О. Угол, на который поворачивается любая точка вне оси, называется углом поворота. Когда угол поворота бесконечен, то это звено (деталь) вращается шагово (дискретно) или непрерывно. Вращение детали на угол 360 о называется полным оборотом её. (рис.6).

Рис.6. Схема вращательного движения.

Вращательное движение присуще ведущим валам механизмов транспортирования магнитной ленты (равномерное), валам электродви гателей, вращению рулонов с магнитной или кинолентой (равномерно ускоренное и равномерно замедленное), вращению прижимных роликов, вращению магнитных и оптических дисков и др. Деталь вращения, передающая вращающий момент, называется валом , а не передающая его, подвижная или неподвижная называется осью. Форма вала (оси) может быть гладкой цилиндрической, ступенчатой или конусной в зависимости от выполняемых функций (рис.7) и конструкции узла механизма. Валы по форме могут быть гладкими цилиндрическими, ступенчатыми, полыми большого диаметра, цельными или сборными.

Рис.7. Форма валов механизмов ТРИ.

Прямолинейным и поступательным движением твердого тела (звена) называется такое движение, когда всякая прямая, проведенная в этом теле, остается параллельной своему начальному положению. Скорость всех точек звена механизма будут одинаковы по величине. Прямолинейное движение всегда имеет начальное и конечное положения, оно присуще движению лазерно-оптических головок дисковых оптических механизмов, ряду магнитных головок механизмов Винчестеров (жестких магнитных дисков), движению направляющих вакуумных камер видеомагнитофонов поперечно-строчной записи (ПСЗ) профессионально и специального назначения. Кроме того, прямолинейное движение присуще перемещению кинопленки в фильмовом канале всей киносъемочной и кинопроекционной аппаратуры. Прямолинейное движение может быть равномерным или скачкообразным (в фильмовых каналах кинотехнической аппаратуры). Комбинированными видами движения являются такие, в которых есть сочетания несколь ких ранее рассмотренным, например вращательное движение винтового вала и прямолинейное движение магнитных или оптических головок в дисковых механизмах (рис.8,б,в) механизмов позиционирования. Не буду дальше рассматривать разделы по содержанию глав прикладной механике, отмечу, что все механизмы, приведенные выше отличаются малыми габаритными размерами и малыми нагрузками, например ведущий вал кассетных магнитофонов обычно выполняется диаметром 2-2,5 мм, что при радиальной нагрузке 200 -250 г. не испытывает механического прогиба, а ведущий вал из закаленной инструментальной стали ХВГ диаметром 10 мм. большинства самолетных магнитных самописцев на дюймовую ширину магнитной ленты (25,4 мм) при радиальной нагрузке 3,5 кг. также не испытывает даже микронной деформации и не требует сопроматных расчетов на изгибы и деформации из теоретической механики, все находится на уровне прикладной механики и все остальные механизмы по опыту 30-летней работы автора на головной фирмы СССР по электромагнитной записи и термопластической (НИИ ЭМП объединения «Маяк»).

Рис.8. Прямолинейное движение и его сочетание с вращательным.

Применение теоретической механики и её составляющего расчета на сопромат очевидно будет рационально для сильно нагруженных устройств механико-оттисковой печати -печатных машин (рис. 9), но эти печатные машины обычно у нас не разрабатываются и выгодно покупаются за рубежом.

Рис.9. Электромеханический измеритель натяжения и скорости магнитной ленты по а.с.№1682839 «ЕНИТ-РТ».

Тоже относится к машинам для производства магнитных и кинолент, например объединение «Свема» (г. Шостка) закупило в ФРГ (автор был там когда-то в командировке). В этих машинах при каландрировании пластмассовой основы и нанесении магнитного слоя усилия достигают до 1 т. и они наверняка конструировались на основе сопромата и теоретической механики. Остальные главы не стану рассматривать, они также построены на прикладной классической механике, а новый раздел, не описанный нигде в ней, приведу подробнее. Любые исследования, а также производство техники немыслимо без применения измерительного инструмента и измерительных приборов. Эту область представляет собой метрология, которая выделяется как наука об измерениях .При этом существуют стандартные и нестандартные средства измерений. К первым относятся приборы и инструменты, которые применяются во многих отраслях механики, электронике, выпускаются серийно крупными партиям, например, весь штангенинструмент, микрометры, динамометры, биенемеры (индикаторы) , осциллографы, генераторы сигналов, ампер-вольтметры, мультиметры и др. Они могут применяться для измерения в механизмах самолетостроения, автомобилестроении, станкостроения и др. Ко второй группе метрологического назначения относят такие механизмы, которые применяются только для узкого назначения механизмов, например, медицинского, приборостроительного и в том числе, технике регистрации информации. Эти механизмы и приборы выпускаются небольшими партиями, часто содержат не традиционные конструкции имеют высокие (микроные) точности. Приведу один лишь пример, применения нестандартной метрологической прикладной механики в технике регистрации информации (рис.9). Это электромеханический измеритель натяжения и скорости магнитной ленты, который содержит чувствительный стержень 1, образованный не традиционно в виде установленного на малых 5 шарикоподшипниках 3х7х2,5 мм, которые эксцентрично размещены в больших легких 4 шарикоподшипниках 17х25х3 мм на втулке 7. Большие шарикоподшипники установлены в цилиндрическом корпусе 2 измерителя. Эксцентричное расположение образует не традиционный рычаг с плечом 3 мм., что обеспечило очень компактную конструкцию всего измерителя. Чувствительный стержень 1 имеет вращение и поворотное перемещение за счет шарикоподшипников и расположен в неподвижной U- образной направляющей, куда стремится войти ЧЭ (чувствительный стержень), взаимодействующий с движущейся магнитной лентой МЛ. Чем больше натяжение МЛ, тем больше выдвигается ЧЭ из направляющей 10. Чувствительный стержень 1 соединен шарнирно с тензометрическим преобразователем 3, деформация полупроводникового тензомоста которого дальше в электронном блоке поступает на аналого-цифровой преобразователь, усилитель и высвечивается в виде натяжения в граммах на дисплее электронного блока. Цена деления измерителя 1 г. до 1000г. Кроме того, на верхнем вылете чувствительного стержня установлен маховичок 9 с намагниченными по его цилиндрической поверхности магнитными рисками, против которых размещен датчик Холла (потокочувствительная магнитная головка) 8. При вращении чувствительного стержня магнитной лентой МЛ частота вращения маховичка считывается магнитной головкой 8 и передается в электронный блок и там преобразуется в значение скорости движения МЛ, которое высвечивается на экране дисплея и может составлять от 1гс до 1000гс. с ценой деления 1гс. Такие измерители натяжения и скорости магнитной ленты были изготовлены и поставлены на предприятия СССР, которые занимались выпуском видеомагнитофонов (НПО «Тантал» - Саратов, НИИ ЭМП- Киев, «Спектр» -Великий Новгород и др.). Предприятие изготовитель- ООО «ЕНИ ТЕХ, г. Киев, директор и ГК - Травников Е.Н.

1. Если писать книгу по прикладной механике любого направления, то необходимо приводитьиллюстрации только по её тематике, лучше всего это будет получаться у специалистов проофессионалов, работающих в этой отрасли или в содружестве с преподавателями.

2. В книгах по прикладной механике желательно приводить главу по её метрологии, что подымет уровень книги и позволит более полней раскрыть содержание излагаемого материала.

3. Пока в литературе по прикладной механике нет ни у кого раздела «метрология», что очень жаль.

5. Если книга по прикладной механике не имеет предназначения, просто называется «Прикладная механика», то это чистый обман и она является теоретической механикой.

6. Автор впервые в научно-технической литературе попытался написать классическую книгу (учебник) по прикладной механике в такой громадной области как «Техника регистрации информации», которой отдал как конструктор-изобретатель свыше 30 лет и как преподаватель КПИ свыше 15 лет.

Литература:

1. Г.Б. Иосилевич, П.А. Лебедев, В.С. Стреляев Прикладная механика. «Машиностроение», М, 1985г. (пока только теоретическая механика). 576 с.

2. Т.В. Путята, Н.С. Можаровский и др.Прикладная механика. «Вища школа», К. 1977 г.536 с. (пока только теоретическая механика, сопротивление материалов, теория машин и механизмов, детали машин).

3. Травников Е.Н. Механизмы магнитной записи. «Техника», К. 1976 г. 486 с.

4. Травников Е.Н. Власюк Г,Г. и др. «Системи та пристрої реєстрації інформації», навчальний посібник для студентів технічних спеціальностей вищих навчальних закладів» ,»Кафедра», м. Київ, 2013 р. 215 с.

5. Справочник по технике магнитной записи. Под ред. О.В. Порицкого и Травникова Е.Н. «Техника», К. 1981 г.317с.

6.Травников Е.Н. Прикладная механика в технике регистрации информации. Электронный вариант, 2001 г. 504 с.

07 / 25 / 2014 - 16:58

Дорогой Женя! Ей-богу отличная методологическая статья, где рассматриваются вопросы, связанные с преподаванием в ВУЗ-ах прикладной механики, так же дается рекамендации какие раздели должни бить в книге «Прикладная механика».Желаю успехов. Армянский друг Геворг.

Описание

На изучение прикладной механики по очной форме обучения отводится четыре года. За это время студенты освоят основные дисциплины:

  • аналитическую динамику и теорию колебаний;
  • инженерную и компьютерную графику;
  • материаловедение;
  • теоретическую механику;
  • механику жидкости и газа;
  • основы конструирования и детали машин;
  • основы автоматизированного проектирования;
  • теорию упругости;
  • сопротивление материалов;
  • строительную механику машин.
Это позволит разрабатывать физико-механические, компьютерные и механические модели с целью проведения исследований и решения задач в области науки и техники. При прохождении практики студенты смогут принять участие в проведении расчетно-экспериментальных работ в составе группы. По завершении обучения бакалавры без труда будут проектировать устойчивые, безопасные, долговечные, надежные и прочные конструкции и машины. Много часов отведено на изучение принципов составления некоторых видов технической документации для проектов, элементов и сборочных единиц. Сложные работы, направленные на оптимизацию технологических процессов, будут доступны для понимания и проведения получившим образование в этой сфере. Часть изучаемых дисциплин направлена на освоение методов управления небольшими коллективами, которые позволят контролировать решение поставленных задач и разрабатывать для этого специальные планы.

Кем работать

Основное направление профессиональной деятельности – инженерное. Реализовать свой потенциал выпускники могут, работая инженерами, инженерами-конструкторами, механиками и разработчиками. В совершенстве овладевшим знаниями в области компьютерной техники можно трудоустроиться в качестве специалиста по компьютерной биомеханике или по компьютерному инжинирингу. В зависимости от выбора узкого профиля выпускники могут работать как на заводах, так и в проектных компаниях. Активно развивающая сфера нанотехнологий испытывает регулярную нехватку кадров в сфере прикладной механики, а потому с удовольствием принимает на работу получивших данное образование.

Прикладная механика - наука о мире материалов и механизмов


Прикладная (техническая) механика представляет собой комплексную дисциплину, в которой излагаются основные положения о взаимодействии твердых тел, прочности материалов и методах расчета конструктивных элементов, а также изучает простые и легко наблюдаемые формы движения — механические движения и сами механизмы и машины.


Материалы

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 веке после выхода книги великого итальянского ученного Г. Галилея «Беседы и математические доказательства двух новых отраслей науки» (1638 год), 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 веке 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 XX столетии 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

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 основании 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 и самих механизмов. Современная механика представляет собой целый комплекс общих и специальных технических дисциплин, посвященных исследованию движения отдельных тел и их систем, проектированию и расчету различных сооружений, механизмов и машин и т.д.


© nvuti-info.ru, 2024
Новости бизнеса, дизайна, красоты, строительства, финансов