Конструктивные особенности М. с. 18 страница

Осн. мерой механич. взаимодействия материальных тел в М. является сила. Одновременно в М. широко пользуются понятием момента силы относительно точки и относительно оси.В М. сплошной среды силы задаются их поверхностным или объёмным распределением, т. е. отношением величины силы к площади поверхности (для поверхностных сил) или к объёму (для массовых сил), на к-рые соответствующая сила действует. Возникающие в сплошной среде внутр. напряжения характеризуются в каждой точке среды касательными и нормальными напряжениями, совокупность к-рых представляет собой величину, называемую тензором напряжений. Среднее арифметическое трёх нормальных напряжений, взятое с обратным знаком, определяет величину, называемую давлением в данной точке среды.

Помимо действующих сил, движение тела зависит от степени его инертности, т. е. от того, насколько быстро оно изменяет своё движение под действием приложенных сил. Для материальной точки мерой инертности является величина, называемая массой точки. Инертность материального тела зависит не только от его общей массы, но и от распределения масс в теле, к-рое характеризуется положением центра масс и величинами, называемыми осевыми и центробежными моментами инерции; совокупность этих величин определяет т. н. тензор инерций. Инертность жидкости или газа характеризуется их плотностью.

В основе М. лежат законы Ньютона. Первые два справедливы по отношению к т. н. инерциалъной системе отсчёта. Второй закон даёт осн. ур-ния для решения задач динамики точки, а вместе с третьим - для решения задач динамики системы материальных точек. В М. сплошной среды, кроме законов Ньютона, используются ещё законы, отражающие свойства данной среды и устанавливающие для неё связь между тензором напряжений и тензорами деформаций или скоростей деформаций. Таков Гука закон для линейно-упругого тела и закон Ньютона для вязкой жидкости (см. Вязкость). О законах, к-рым подчиняются др. среды, см. Пластичности теория и Реология.

Важное значение для решения задач М. имеют понятия о динамич. мерах движения, к-рыми являются количество движения, момент количества движения (или кинетич. момент) и кинетическая энергия, и о мерах действия силы, каковыми служат импульс силы и работа. Соотношение между мерами движения и мерами действия силы дают теоремы об изменении количества движения, момента количества движения и кинетич. энергии, называемые общими теоремами динамики. Эти теоремы и вытекающие из них законы сохранения количества движения, момента количества движения и механич. энергии выражают свойства движения любой системы материальных точек и сплошной среды.

Эффективные методы изучения равновесия и движения несвободной системы материальных точек, т. е. системы, на движение к-рой налагаются заданные наперёд ограничения, называемые связями механическими, дают вариационные принципы механики, в частности возможных перемещений принцип, наименьшего действия принцип и др., а также Д'Аламбера принцип. При решении задач М. широко используются вытекающие из её законов или принципов дифференц. ур-ния движения материальной точки, твёрдого тела и системы материальных точек, в частности ур-ния Лагранжа, канонич. ур-ния, ур-ние Гамильтона-Якоби и др., а в М. сплошной среды - соответствующие ур-ния равновесия или движения этой среды, ур-ние неразрывности (сплошности) среды и ур-ние энергии.



Исторический очерк.М. - одна из древнейших наук. Её возникновение и развитие неразрывно связаны с развитием производит, сил общества, нуждами практики. Раньше др. разделов М. под влиянием запросов гл. обр. строит, техники начинает развиваться статика. Можно полагать, что элементарные сведения о статике (свойства простейших машин) были известны за неск. тысяч лет до н. э., о чём косвенно свидетельствуют остатки древних вавилонских и егип. построек; но прямых доказательств этого не сохранилось. К первым дошедшим до нас трактатам по М., появившимся в Древней Греции, относятся натурфилос. сочинения Аристотеля (4 в. до н. э.), к-рый ввёл в науку сам термин М.к Из этих соч. следует, что в то время были известны законы сложения и уравновешивания сил, приложенных в одной, точке и действующих вдоль одной и той же прямой, свойства простейших машин и закон равновесия рычага. Науч. основы статики разработал Архимед (3 в. до н.э.).

Его труды содержат строгую теорию рычага, понятие о статич. моменте, правило сложения параллельных сил, учение о равновесии подвешенных тел и о центре тяжести, начала гидростатики. Дальнейший существенный вклад в исследования по статике, приведший к установлению правила параллелограмма сил и развитию понятия о моменте силы, сделали И. Неморарий (ок. 13 в.), Леонардо да Винчи (15 в.), голл. учёный Стевин (16 в.) и особенно - франц. учёный П. Ва-риньон (17 в.), завершивший эти исследования построением статики на основе правил сложения и разложения сил и доказанной им теоремы о моменте равнодействующей. Последним этапом в развитии геометрич. статики явилась разработка франц. учёным Л. Пуансо теории пар сил и построение статики на её основе (1804). Др. направление в статике, основывавшееся на принципе возможных перемещений, развивалось в тесной связи с учением о движении.



Проблема изучения движения также возникла в глубокой древности. Решения простейших кинематич. задач о сложении движений содержатся уже в соч. Аристотеля и в астрономич. теориях древних греков, особенно в теории эпициклов, завершённой Птолемеем (2 в. н. э.). Однако динамич. учение Аристотеля, господствовавшее почти до 17 в., исходило из ошибочных представлений о том, что движущееся тело всегда находится под действием нек-рой силы (для брошенного тела, напр., это подталкивающая сила воздуха, стремящегося занять место, освобождаемое телом; возможность существования вакуума при этом отрицалась), что скорость падающего тела пропорциональна его весу, и т. п.

Периодом создания науч. основ динамики, а с ней и всей М. явился 17 век. Уже в 15-16 вв. в странах Зап. и Центр. Европы начинают развиваться бурж. отношения, что привело к значит, развитию ремёсел, торг, мореплавания и воен. дела (совершенствование огнестрельного оружия). Это поставило перед наукой ряд важных проблем: исследование полёта снарядов, удара тел, прочности больших кораблей, колебаний маятника (в связи с созданием часов) и др. Но найти их решение, требовавшее развития динамики, можно было только разрушив ошибочные положения продолжавшего господствовать учения Аристотеля. Первый важный шаг в этом направлении сделал Н. Коперник (16 в.), учение к-рого оказало огромное влияние на развитие всего естествознания и дало М. понятия об относительности движения и о необходимости при его изучении выбора системы отсчёта. Следующим шагом было открытие И. Кеплером опытным путём кинематич. законов движения планет (нач. 17 в.). Окончательно ошибочные положения ари-стотелевой динамики опроверг Г. Галилей, заложивший науч. основы совр. М. Он дал первое верное решение задачи о движении тела под действием силы, найдя экспериментально закон равноускоренного падения тел в вакууме. Галилей установил два осн. положения М.-принцип относительности классич. М. и закон инерции, к-рый он, правда, высказал лишь для случая движения вдоль горизонтальной плоскости, но применял в своих исследованиях в полной общности. Он первый нашёл, что в вакууме траекторией тела, брошенного под углом к горизонту, является парабола, применив при этом идею сложения движений: горизонтального (по инерции) и вертикального (ускоренного). Открыв изохронность малых колебаний маятника, он положил начало теории колебаний. Исследуя условия равновесия простых машин И решая нек-рые задачи гидростатики, Галилей использует сформулированное им в общем виде т. н. золотое правило статики - начальную форму принципа возможных перемещений. Он же первый исследовал прочность балок, чем положил начало науке о сопротивлении материалов. Важная заслуга Галилея - планомерное введение в М. науч. эксперимента.

Современник Галилея Р. Декарт в основу своих исследований по М. положил сформулированный в общем виде закон инерции и высказанный им (но не в векторной форме) закон сохранения количества движения; он же ввёл понятие импульса силы. Дальнейший крупный шаг в развитии М. был сделан голл. учёным X. Гюйгенсом. Ему принадлежит решение ряда важнейших для того времени задач динамики - исследование движения точки по окружности, колебаний фи-зич. маятника, законов упругого удара тел. При этом он впервые ввёл понятия центростремительной и центробежкой силы и понятие о моменте инерции (сам термин принадлежит Л. Эйлеру), а также применил принцип, по существу эквивалентный закону сохранения механич. энергии, общее математич. выражение к-рого дал впоследствии Г. Гелъмгольц.

Заслуга окончат, формулировки осн. законов М. принадлежит И. Ньютону (1687). Завершив исследования своих предшественников, Ньютон обобщил понятие силы и ввёл в М. понятие о массе. Сформулированный им основной (второй) закон М. позволил Ньютону успешно разрешить большое число задач, относящихся гл. обр. к небесной М., в основу к-рой был положен открытый им же закон всемирного тяготения. Он формулирует и 3-й из осн. законов М.- закон равенства действия и противодействия, лежащий в основе М. системы материальных точек. Исследованиями Ньютона завершается создание основ классич. М. К тому же периоду относится установление двух исходных положений М. сплошной среды. Ньютон, исследовавший сопротивление жидкости движущимися в ней телами, открыл осн. закон внутр. трения в жидкостях и газах, а англ, учёный Р. Гук экспериментально установил закон, выражающий зависимость между напряжениями и деформациями в упругом теле.

В 18 в. интенсивно развивались общие аналитич. методы решения задач М. материальной точки, системы точек и твёрдого тела, а также небесной М., основывавшиеся на использовании открытого Ньютоном и Г. В. Лейбницем исчисления бесконечно малых. Гл. заслуга в применении этого исчисления для решения задач М. принадлежит Л. Эйлеру. Он разработал аналитич. методы решения задач динамики материальной точки, развил теорию моментов инерции и заложил основы М. твёрдого тела. Ему принадлежат также первые исследования по теории корабля, теории устойчивости упругих стержней, теории турбин и решение ряда прикладных задач кинематики. Вкладом в развитие прикладной М. явилось установление франц. учёными Г. Амонтоном и Ш. Кулоном экспериментальных законов трения.

Важным этапом развития М. было создание динамики несвободных меха-нич. систем. Исходными для решения этой проблемы явились принцип возможных перемещений, выражающий общее условие равновесия механич. системы, развитию и обобщению к-рого в 18 в. были посвящены исследования И. Бернулли, Л. Карно, Ж. Фурье, Ж. Л. Лагранжа и др., и принцип, высказанный в наиболее общей форме Ж. Д'Аламбером и носящий его имя. Используя эти два принципа, Лагранж завершил разработку аналитич. методов решения задач динамики свободной и несвободной механич. системы и получил ур-ния движения системы в обобщённых координатах, названные его именем. Им же были разработаны основы совр. теории колебаний. Др. направление в решении задач М. исходило из принципа наименьшего действия в том его виде, к-рый для одной точки высказал П. Мопертюи и развил Эйлер, а на случай механич. системы обобщил Лагранж. Небесная М. получила значит, развитие благодаря трудам Эйлера, Д' Аламбера, Лагранжа и особенно П. Лапласа.

Приложение аналитич. методов к М. сплошной среды привело к разработке теоретич. основ гидродинамики идеальной жидкости. Основополагающими здесь явились труды Эйлера, а также Д. Бернулли, Лагранжа, Д' Аламбера. Важное значение для М. сплошной среды имел открытый М. В. Ломоносовым закон сохранения вещества.

В 19 в. продолжалось интенсивное развитие всех разделов М. В динамике твёрдого тела классич. результаты Эйлера и Лагранжа, а затем С. В. Ковалевской, продолженные др. исследователями, послужили основой для теории гироскопа, к-рая приобрела особенно большое практич. значение в 20 в. Дальнейшему развитию принципов М. были посвящены основополагающие труды М. В. Остроградского, У. Гамильтона, К. Якоби, Г. Герца и др.

В решении фундаментальной проблемы М. и всего естествознания - об устойчивости равновесия и движения, ряд важных результатов получили Лагранж, англ, учёный Э. Раус и Н. Е. Жуковский. Строгая постановка задачи об устойчивости движения и разработка наиболее общих методов её решения принадлежат А. М. Ляпунову. В связи с запросами машинной техники продолжались исследования по теории колебаний и проблеме регулирования хода машин. Основы совр. теории автоматич. регулирования были разработаны И. А. Выгипе-градским.

Параллельно с динамикой в 19 в. развивалась и кинематика, приобретавшая всё большее самостоят, значение. Франц. ученый Г. Кориолис доказал теорему о составляющих ускорения, явившуюся основой М. относит, движения. Вместо терминов -"ускоряющие силы" и т. п. появился чисто кинематич. термин "ускорение" (Ж. Понселе, А. Резаль). Пуансо дал ряд наглядных геометрич. интерпретаций движения твёрдого тела. Возросло значение прикладных исследований по кинематике механизмов, важный вклад в к-рые сделал П. Л. Чебышев. Во 2-й пол. 19 в. кинематика выделилась в самостоят, раздел М.

Значит, развитие в 19 в. получила и М. сплошной среды. Трудами Л. Навъе и О. Каши были установлены общие ур-ния теории упругости. Дальнейшие фундаментальные результаты в этой области получили Дж. Грин, С. Пуассон, А. Сен-Венан, М. В. Остроградский, Г. Ламе, У. Томсон, Г. Кирхгоф и др. Исследования Навье и Дж. Стокса привели к установлению дифференциальных ур-ний движения вязкой жидкости. Существенный вклад в дальнейшее развитие динамики идеальной и вязкой жидкости внесли Гельмгольц (учение о вихрях), Кирхгоф и Жуковский (отрывное обтекание тел), О. Рейнольде (начало изучения турбулентных течений), Л. Прандтль (теория пограничного слоя) и др. Н. П. Петров создал гидродинамич. теорию трения при смазке, развитую далее Рейнольдсом, Жуковским совместно с С. А. Чаплыгиным и др. Сен-Венан предложил первую математич. теорию пластич. течения металла.

В 20 в. начинается развитие ряда новых разделов М. Задачи, выдвинутые электро- и радиотехникой, проблемами автоматич. регулирования и др., вызвали появление новой области науки - теории нелинейных колебаний, основы к-рой были заложены трудами Ляпунова и А. Пуанкаре. Другим разделом М., на котором базируется теория реактивного движения, явилась динамика тел переменной массы; её основы были созданы ещё в кон. 19 в. трудами И. В. Мещерского. Исходные исследования по теории движения ракет принадлежат К. Э. Циолковскому.

В М. сплошной среды появляются два важных новых раздела: аэродинамика, основы к-рой, как и всей авиац. науки, были созданы Жуковским, и газовая динамика, основы которой были заложены Чаплыгиным. Труды Жуковского и Чаплыгина имели огромное значение для развития всей совр. гидроаэродинамики.

Современные проблемы механики. К числу важных проблем совр. М. относятся уже отмечавшиеся задачи теории колебаний (особенно нелинейных), динамики твёрдого тела, теории устойчивости движения, а также М. тел переменной массы и динамики космич. полётов. Во всех областях М. всё большее значение приобретают задачи, в к-рых вместо "детерминированных", т. е. заранее известных, величин (напр., действующих сил или законов движения отд. объектов) приходится рассматривать "вероятностные" величины, т. е. величины, для к-рых известна лишь вероятность того, что они могут иметь те или иные значения. В М. непрерывной среды весьма актуальна проблема изучения поведения макрочастиц при изменении их формы, что связано с разработкой более строгой теории турбулентных течений жидкостей, решением проблем пластичности и ползучести и созданием обоснованной теории прочности и разрушения твёрдых тел.

Большой круг вопросов М. связан также с изучением движения плазмы в магнитном поле (магнитная гидродинамика), т. е. с решением одной из самых актуальных проблем совр. физики - осуществление управляемой термоядерной реакции. В гидродинамике ряд важнейших задач связан с проблемами больших скоростей в авиации, баллистике, турбостроении и двигателестроении. Много новых задач возникает на стыке М. с др. областями наук. К ним относятся проблемы гидротермохимии (т. е. исследования механич. процессов в жидкостях и газах, вступающих в химич. реакции), изучение сил, вызывающих деление клеток, механизма образования мускульной силы и др.

При решении мн. задач М. широко используются электронно-вычислительные и аналоговые машины. В то же время разработка методов решения новых задач М. (особенно М. сплошной среды) с помощью этих машин - также весьма актуальная проблема.

Исследования в разных областях М. ведутся в ун-тах и в высших технич. уч. заведениях страны, в Ин-те проблем механики АН СССР, а также во многих других н.-и. ин-тах как в СССР, так и за рубежом.

Результаты исследований, относящихся к различным областям М., публикуются в многочисленных периодич. изданиях: "Доклады АН СССР" (серия Математика. Физика, с 1965), "Известия АН СССР" (серии Механика твёрдого тела и Механика жидкости и газа, с 1966), "Прикладная математика и механика" (с 1933), "Журнал прикладной механики и технической физики" (изд. Сибирского отд. АН СССР, с 1960), "Прикладная механика" (изд. АН УССР, с 1955), "Механика полимеров" (изд. АН Латв. ССР, с 1965), "Вестники" и "Труды" ряда высших уч. заведений и др. (см. также Гидроазромеханика).

Для координации науч. исследований по М. периодически проводятся между-нар. конгрессы по теоретич. и прикладной М. и конференции, посвящённые отд. областям М., организуемые Междунар. союзом по теоретич. и прикладной М. (ШТАМ), где СССР представлен Национальным к-том СССР по теоретич. и прикладной М. Этот же к-т совместно с др. науч. учреждениями периодически организует всесоюзные съезды и конференции, посвящённые исследованиям в различных областях М.

Лит.: Галилей Г., Соч., т. 1, М.- Л., 1934; Ньютон И., Математические начала натуральной философии, в кн.: К р ы-л о в А. Н., Собр. трудов, т. 7, М. -Л., 1936; Эйлер Л., Основы динамики точки, М.- Л., 1938; Даламбер Ж., Динамика, пер. с франц., М.- Л., 1950; Лагранж Ж., Аналитическая механика, пер. с франц., т. 1-2, М.- Л., 1950; Жуковский Н. Е., Теоретическая механика, М.- Л., 1950; Суслов Г. К., Теоретическая механика, 3 изд., М.- Л., 1946; Б у х-гольц Н. Н., Основной курс теоретической механики, ч. 1 (9 изд.), ч. 2 (6 изд.), М., 1972; см. также лит. при ст. Гидроаэромеханика, Упругости теория и Пластичности теория. По истории механики: Моисеев Н. Д., Очерки развития механики, [М.], 1961; Космодемьянский А.А., Очерки по истории механики, 2 изд., М., 1964; История механики с древнейших времен до конца XVIII в., под общ. ред. А. Т. Гри-горьяна и И. Б. Погребысского, М., 1971; Механика в СССР за 50 лет, т. 1 - 4, М., 1968 - 1973; Л ь о ц ц и М., История физики, пер. с итал., М., 1970.

С. М. Торг.

МЕХАНИКА ГРУНТОВ, научная дисциплина, изучающая напряжённо-деформированное состояние грунтов, условия их прочности, давление на ограждения, устойчивость грунтовых массивов и др. В М. г. рассматривается зависимость механич. свойств грунтов от их строения и физич. состояния, исследуются общая сжимаемость грунтов, их структурно-фазовая деформируемость, контактная сопротивляемость сдвигу. Результаты, полученные в М. г., используются при проектировании оснований и фундаментов зданий, пром. и гидротех-нич. сооружений, в дорожном и аэродромном строительстве, устройстве подземных коммуникаций, прокладке трубопроводов, а также для прогнозирования деформаций и устойчивости откосов, подпорных стен и др. Методы М. г. применяются при рассмотрении задач об использовании взрывов и вибраций в производств, процессах, связанных с разработкой грунтов.

Осн. вид деформации грунтов - уплотнение их при сжатии. Оно вызывается действием нормальных усилий, приложенных к элементу грунта, и происходит гл. обр. за счёт взаимного перемещения (сдвигов и поворотов) твёрдых минеральных частиц, вызывающего уменьшение пористости грунта. Характеристиками деформируемости грунтов служат коэфф. относит. сжимаемости или обратно пропорциональный ему модуль общей деформации и коэфф. относит, поперечной деформации, аналогичные модулю упругости и коэфф. Пуассона (см. Пуассона коэффициент) упругих тел, с той разницей, что нагружение грунта предполагается однократным (без последующей разгрузки) и грунт далёк от разрушения. Для грунтов характерна деформируемость их во времени как вследствие выжимания воды из пор грунта и вызываемого этим перераспределения давлений между пбровой водой и грунтовым скелетом (процесс фильтрац. консолидации), так и в результате вязкого взаимного перемещения грунтовых частиц (процесс ползучести грунта).

Осн. вид нарушения прочности грунта - смещение одной его части по отношению к другой вследствие незатухающего сдвига, переходящего в срез. Сопротивление срезу несвязных (сыпучих) грунтов обусловливается силами внутр. трения, развивающегося в точках контакта частиц грунта при взаимном их смещении. В глинистых грунтах взаимному смещению препятствуют цементационные и водно-коллоидные связи, обусловливающие сопротивление срезу. Показатели прочности грунта - угол внутр. трения и удельное сцепление (зависящие от физич. состояния грунта)-являются лишь параметрами диаграммы среза, необходимыми в М. г. для расчёта прочности. Для глинистых грунтов величина сил внутр. трения зависит от той доли внешней нагрузки, к-рая воспринимается их минеральным скелетом. Если часть нагрузки передаётся на поровую воду, то в грунте проявляется уменьшенное сопротивление срезу за счёт трения. В М. г. скорость движения воды в порах грунта описывается законом Дарси, скорость деформирования вязко-пластичных межчастичных связей - интегральным ур-нием теории наследственной ползучести Больцмана - Вольтерры, ядро к-рой устанавливается по результатам экспериментов. При вибрациях механич. свойства грунтов (особенно несвязных) меняются в зависимости от интенсивности колебаний. Малосвязные грунты под действием вибраций в определённых условиях приобретают свойства вязких жидкостей.

В М. г. при построении прогнозов пользуются данными инженерной геологии, инженерной гидрогеологии, а также исходными зависимостями механики сплошной среды и, в частности,- теорий упругости, пластичности, ползучести, статики сыпучей среды.

Задачи исследования напряжений и деформаций грунтовых массивов под действием внешних сил и собств. веса, разработка вопросов их прочности, устойчивости, давления грунтов на ограждения, а также на неглубоко расположенные подземные сооружения являются важнейшими в М. г.; решение их для различных случаев загружения имеет непосредств. приложение в практике строительства.

При рассмотрении поставленных проблем в М. г. в основном применяются 2 метода: расчётно-теоретический, основывающийся на математич. решении чётко сформулированных задач М. г. с обязательным опытным (лабораторным или полевым) определением значений исходных параметров, и метод моделирования, используемый в тех случаях, когда сложность задачи не позволяет получить "замкнутого" решения или когда результат получается весьма громоздким. Первый метод интенсивно развивается благодаря применению ЭВМ. Второй метод (впервые предложенный в СССР Г. И. Покровским и Н. Н. Давиденковым) получает развитие в М. г. в двух направлениях: физич. моделирования для задач, в к-рых не учитываются массовые силы, и центробежного моделирования,отвечающего требованиям теории подобия (см. Подобия теория) с учётом массовых сил.

Использование решений, основанных на ур-ниях сплошной линейно-деформируемой среды и применяемых к грунтам лишь при определённых условиях, позволяет рассматривать мн. задачи М. г., где напряжённое состояние не является предельным. В ряде случаев по теории линейно-деформируемой среды устанавливается лишь напряжённое состояние, а переход к деформациям осуществляется при помощи экспериментально определяемых зависимостей.

При рассмотрении задач о деформировании грунтов во времени (по теории фильтрационной консолидации или ползучести) применяется распределение напряжений, полученное на основе решения задачи для сплошной линейно-деформируемой среды.

Теория предельного равновесия сыпучих сред используется в М. г. для рассмотрения задач, связанных с определением критич. нагрузок на основания, предельного равновесия грунтового откоса заданного профиля, очертания максимально устойчивых откосов без при-грузки или с заданной пригрузкой сверху, активного и пассивного давлений грунтов на наклонные подпорные стенки, устойчивости грунтовых сводов и др.

Нек-рые виды грунтов, являясь структурно неустойчивыми (оттаивающие веч-номёрзлые, лёссовые просадочные при замачивании, слабые структурные), обладают особенностями деформирования, связанными с резкими изменениями их физич. состояния и структуры. В совр. М. г. разработаны спец. методы расчёта осадок вечномёрзлых грунтов при их оттаивании, просадок лёссов при замачивании, устанавливаются предельные скорости загружения слабых глинистых и за-торфованных грунтов из условия сохранения их структурной прочности и т. д. На основе науч. достижений в области М. г. в СССР создан наиболее прогрессивный метод проектирования оснований и фундаментов по предельным деформациям. Важной задачей совр. М. г. является дальнейшее совершенствование методов определения физико-механич. свойств грунтов в лабораторных и полевых условиях, комплексного исследования совместной работы фундаментов сооружений и грунтов оснований, расчёт свайных фундаментов.

Первой фундаментальной работой по М. г. является исследование французского учёного Ш. Кулона (1773) по теория сыпучих тел, ряд результатов которой успешно применяется и в настоящее время при расчёте давления грунтов на подпорные стенки. Франц. учёным Ж. Буссинеском было получено решение задач (1885) о распределении напряжений в упругом полупространстве под сосредоточенной силой, послужившее основой для определения напряжений в линейно-деформируемых основаниях. Важным этапом в развитии М.г. явились исследования амер. учёного К. Терцаги. Большой вклад в М. г. сделан русскими (В. И. Курдюмов, П. А. Миняев) и особенно советскими учёными. Последними разработана новейшая теория предельной равновесия грунтов (В. В. Соколовский, В. Г. Березанцев, С. С. Голушкевич, М. В. Малышев и др.), сформулированы и решены задачи теории консолидации двух- и трёхфазных грунтов (Н. М. Герсеванов и Д. Е. Полыпин, В. А. Флорин, Н. А. Цытович, Н. Н. Маслов, Ю. К. Заредкий и др.), на базе теории балок на упругом основании исследованы вопросы совместной работы сооружений и их оснований (А. Н. Крылов, М. И. Горбунов Посадов, В. А. Флорин, Б. Н. Жемочкин, А. П. Синицын, И. А. Симвулид и др.). Важная роль принадлежит сов. учёным в разработке ряда вопросов механики отд. региональных видов грунтов - структурно-неустойчивых проса-дочных (Ю. М. Абелев, Н. Я. Денисов, Р. А. Токарь), многолетнемёрзлых (Н. А. Цытович, С. С. Вялов, М. Н. Гольдштейн и др.). Среди исследований по вопросам устойчивости откосов наиболее известны работы В. В. Соколовского, Н. Н. Мас-лова, М. Н. Гольдштейна, подпорных стенок - И. П. Прокофьева, Г. К. Клейна. Из зарубежных учёных в области М. г. наиболее известны своими работами: Ж. Керизель (Франция), И. Бринч-Хансен (Дания), Р. Гибсон, А. Бишоп (Великобритания), М. Био, У. Лэмб (США).

Н.-и. работы по М. г. ведутся в ряде науч. учреждений и вузов СССР, преим. в н.-и. Ин-те оснований и подземных сооружений им. Н. М. Герсеванова, Моск. инженерно-строит. ин-те им. В. В. Куйбышева и др. строит, вузах.

В 1936 по инициативе К. Терцаги было создано Междунар. об-во по механике грунтов и фундаментостроению (ISSMFE), членом к-рого (с 1957) является СССР. 8-й конгресс этого об-ва состоялся в Москве в 1973. Орган общества - журн. "Geotechnique" (L.,c 1948). В СССР с 1959 издаётся журнал * Основания, фундаменты и механика грунтов". Периодич. издания выпускаются также в США, Франции, Италии и др. странах.

Лит.: Прокофьев И. П., Давление сыпучего тела и расчёт подпорных стенок, 5 изд., М., 1947; Герсеванов Н. М., Польшин Д. Е., Теоретические основы механики грунтов и их практические применения, М., 1948; Флорин В. А., Основы механики грунтов, т. 1 - 2, Л.- М., 1959-1961; Соколовский В. В., Статика сыпучей среды, 3 изд., М., 1960; Терца-г и К., Теория механики грунтов, пер. с нем., М., 1961; Цытович Н. А., Механика грунтов, 4 изд., М., 1963; его же, Механика грунтов. Краткий курс, 2 изд., М., 1973; Клейн Г. К., Расчёт подпорных стен, М., 1964; Гольдштейн М. Н., Механические свойства грунтов, 2 изд., [т. 1-2J, М., 1971-73. Н. А. Цытович, М. В. Малышев.

МЕХАНИКА РАЗВИТИЯ,раздел биологии, изучающий причинные механизмы индивидуального развития организмов. Основанная в 80-х гг. 19 в. нем. учёным В. Ру М. р. бурно развивалась в 1-й трети 20 в. Начиная с 40-х гг. в результате сближения М. р., цитологии, генетики, эмбриологии, экспериментальной морфологии, биохимии и молекулярной биологии возникла синтетич. область исследования - биология развития.

МЕХАНИКА СПЛОШНОЙ СРЕДИ,раздел механики, посвящённый изучению движения и равновесия газов, жидкостей и деформируемых твёрдых тел. К М. с. с. относятся: гидроаэромеханика, газовая динамика, упругости теория, пластичности теория и др. Осн. допущение М. с. с. состоит в том, что вещество можно рассматривать как непрерывную, сплошную среду, пренебрегая его молекулярным (атомным) строением, и одновременно считать непрерывным распределение в среде всех её характеристик (плотности, напряжений, скоростей частиц и др.). Это оправдывается тем, что размеры молекул ничтожно малы по сравнению с размерами частиц, к-рые рассматриваются при теоретич. и экспериментальных исследованиях в М. с. с. Поэтому можно применить в М. с. с. хорошо разработанный для непрерывных функций аппарат высшей математики.


0443369013545995.html
0443453440721969.html
    PR.RU™