Международная конференция по механике«Третьи Поляховские чтения»

УДК 531

И. А. Пасынкова, С. Б. Филиппов

Вестник СПбГУ. Сер. 1, 2003, вып. 3

МЕЖДУНАРОДНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ ПО МЕХАНИКЕ «ТРЕТЬИ ПОЛЯХОВСКИЕ ЧТЕНИЯ»*

Творческая научная и педагогическая деятельность Николая Николаевича ПОЛЯХОВА (1906— 1987) почти 50 лет была связана с математико-механическим факультетом Ленинградского университета. Николай Николаевич — известный ученый в области аэрогидромеханики, теоретической механики, динамики полета и истории механики.

Вклад Н. Н. Поляхова в аэрогидромеханику весьма значителен. Его монография по теории и расчету воздушного гребного винта, написанная совместно с В. П. Ветчинкиным, пользуется широкой известностью. Эта книга, изданная в 1940 году, очень популярна среди инженеров-кораблестроителей, занимающихся теорией движителей. Н. Н. Поляхов существенно развил вихревую теорию крыла как в стационарном, так и в нестационарном потоке, а также предложил корректные методы решения уравнений теории крыла. Эти его результаты собраны в книге «Избранные труды: Аэрогидромеханика», выпущенной издательством СПбГУ в 1997 г.

Н. Н. Поляхов написал целый ряд работ по истории механики и создал великолепный соответствующий курс лекций. Достижения Н.Н. Поляхова и его учеников, С.А.Зегжды и М.П.Юшкова, в аналитической механике включены в их учебник для университетов «Теоретическая механика», который в 1985 году был опубликован издательством Ленинградского университета и получил первую университетскую премию.

Долгое время Николай Николаевич руководил отделением механики математико-механического факультета, в течение 25 лет он был заведующим кафедры теоретической механики, а с 1977 года и до своей кончины заведовал кафедрой гидромеханики. Он избирался деканом математико-механического факультета и более 25 лет был бессменным ответственным редактором серии «математика, механика, астрономия» журнала «Вестник Ленинградского университета».

Каждые три года, начиная с 1997, на базе математико-механического факультета Санкт-Петербургского университета проводятся научные конференции по механике, посвященные памяти Н. Н. Поляхова. Традиционные Поляховские чтения в этом году имели статус международной научной конференции по механике, которая проходила с 4 по 6 февраля 2003 года под председательством академика РАН Никиты Федоровича Морозова. На конференцию было представлено 178 докладов 233 авторов из России, Армении, Беларуси, Грузии, Украины, Германии, Китая, Румынии, США, Тайваня, Франции. Конференция была необычайно полезна для научного общения ее участников. Гости конференции приняли активное участие также и в культурной программе, в которой помимо традиционной экскурсии по Санкт-Петербургу были знакомство с Домом ученых РАН и посещение золотых кладовых Эрмитажа.

На конференции работали пять секций: теоретическая и прикладная механика, динамика космического полета, механика жидкости и газа, механика деформируемого твердого тела и история механики. Тематика Третьих Поляховских чтений охватывает практически все фундаментальные направления современной механики. Эта особенность Чтений связана с широтой интересов профессора Николая Николаевича Поляхова выдающегося российского ученого в области гидроаэромеханики, аналитической механики, истории механики.

В работе конференции приняло участие большое количество молодых ученых и аспирантов. Для их научного роста особенно полезным было услышать доклады ведущих ученых мира: академика РАН Н. Ф. Морозова, члена-корреспондента РАН В. В. Белецкого, профессоров Г. Т. Алдошина, Ю. З. Алешкова, И. И. Блехмана, Б.А.Ершова, С.А.Зегжды, А. В. Карапетяна, Р. Каспера, А.Л.Ку-ницына, Ю.В.Лапина, Г.И.Мельникова, Д. Р. Меркина, Р. Н. Мирошина, Г.К.Михайлова, В. А. Морозова, М. Паскаль, А. А. Пярнпуу, В. А. Самсонова, А. П. Сейроняна, С. Я. Степанова, П. Е. Товстика,

B. Н. Тхая, В. Н. Ускова, К. Ф. Черныха, М. П. Юшкова.

На секции «Теоретическая и прикладная механика», работавшей под руководством профессоров

C. А. Зегжды и А. В. Карапетяна, заслушивались и обсуждались доклады по трем научным направлениям: аналитическая механика, колебания и устойчивость механических систем, неголономные системы.

* Конференция была организована при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (03-01-10011).

© И. А. Пасынкова, С.Б.Филиппов, 2003

В области аналитической механики разработан общий подход к выводу уравнений как голономных, так и неголономных систем со связями любого порядка. Рассмотрены также следующие актуальные проблемы: использование теории необратимых систем при описании вращения твердого тела вокруг неподвижной точки, математическое описание работы центрифуги под действием ударных импульсов, управление роботами в конкурентной среде, анализ эффективности использования различных про-тивоградовых ракет, построение математической модели электромеханической системы, состоящей из большого числа генераторов и двигателей.

Колебаниям и устойчивости механических систем, были посвящены доклады, в которых рассматривались устойчивость и бифуркация стационарных движений тела, заполненного жидкостью, синхронизация динамических объектов с внутренними степенями свободы, анализ периодических движений сейсмостойкого фундамента с упругими ограничителями, аналитическое и численное описание нелинейных колебаний несбалансированного ротора с радиальным люфтом, колебания одноконтурного электромагнитного маятника в переменном магнитном поле, устойчивость движения динамических систем полиномиальной структуры и регулярных прецессий в осесимметричных полях.

С использованием теории движения неголономных систем со связями высокого порядка решен ряд задач мехатроники, рассмотрены вопросы устойчивости и стабилизации стационарных движений него-лономных систем, на основе методов неголономной механики построены уравнения движения системы твердых тел, проанализировано движения автомобиля на повороте.

Как показала работа конференции, плодотворным является научное сотрудничество российских ученых с известными научными школами Франции и Германии. В целом существенно усилились научные контакты российских ученых с учеными дальнего и ближнего зарубежья.

Проблематика исследований, проводимых по направлению «Динамика космического полета» (руководители секции чл. корр. РАН В.В.Белецкий, д-р физ.-мат. наук А.А.Тихонов), была представлена на конференции следующими тремя основными разделами: исследование кинематики и динамики управляемого и неуправляемого орбитального движения небесных тел; исследование динамики вращательного движения относительно центра масс искусственных спутников Земли и их связок (тросовых систем) с учетом светового давления, аэродинамических и лоренцевых сил; фундаментальные исследования по кинематике твердого тела, математическому моделированию управляемых динамических систем и исследование движения небесных тел в сложных силовых полях.

Доклады первого раздела вносят существенный вклад в развитие аналитических и численных методов для решения задач нескольких тел и способствуют созданию фундаментальной научной базы для дальнейшего продвижения в космическое пространство. В частности, изучение движения тела в окрестности центров либрации служит для обоснования возможности создания межпланетной солнечной стереоскопической обсерватории.

Решение проблем динамики вращательного движения искусственных спутников Земли позволяет улучшить их ориентацию и стабилизацию в условиях сложных силовых воздействий.

Результаты, представленные в третьем разделе, направлены на совершенствование методов решения прикладных задач динамики космических аппаратов и разработку новых принципов космического полета и управления ориентацией космических аппаратов.

Заседания секции «Механика жидкости и газа», которая работала под руководством профессоров С. К. Матвеева и Р. Н. Мирошина, были посвящены кинетической теории, аэрогазодинамике, гидродинамике и гидроупругости, гидро-газодинамике. Большинство докладов отличалось высоким научным уровнем и соответствовало актуальным с точки зрения мировой науки направлениям исследований.

В кинетической теории следует отметить как наиболее актуальные доклады о фрактальном моделировании шероховатой поверхности и несколько докладов по неравновесным процессам (в том числе по неньютоновской модели крови и легкого). Это направление сейчас интенсивно развивается в мировой науке и авторы представленных на конференции докладов активно участвуют в этом процессе. Об этом свидетельствуют их публикации в зарубежных изданиях и участие в международных симпозиумах. На этом заседании из 9 докладов два зачитывались аспирантами и один студентом четвертого курса. Председательствующий, профессор А. А. Пярнпуу, отметил возросший уровень представленных докладов по сравнению с предшествующими Поляховскими чтениями.

На заседании по аэрогазодинамике заслушивались сообщения по струям (БалГТУ), по расчету аэродинамических характеристик летательных аппаратов в разреженном газе и сальтирующих частиц у поверхности (СПбГУ), по нестационарным процессам в сверхзвуковых потоках (БалГТУ и СПбГУ).

На остальных заседаниях рассматривалось решение конкретных технических задач (применение численных методов к расчетам гребных винтов и турбинных решеток, слоев смешения и др.), оценивался опыт применения различных пакетов программ, рассматривалось решение некоторые фундаментальных задач гидроупругости.

Исследования, проводимые по теме «Механика деформируемого твердого тела» (руководители секции акад. РАН Н. Ф. Морозов, проф. П. Е. Товстик), были представлены на конференции следующими

основными направлениями: механика разрушения, теория оболочек и пластин, нелинейная теория упругости и модели сред со сложной внутренней структурой, биомеханика, технические приложения.

О механике разрушения шла речь в докладах о динамике распространения трещин, о расслоении композитных материалов и о разрушении материалов (в том числе материалов с эффектом памяти формы) под действием высокоскоростных нагрузок.

Большинство докладов по теории оболочек и пластин было посвящено разработке асимптотических методов для решения задач теории колебаний и устойчивости. В частности, исследована устойчивость слоистых оболочек и оболочек, армированных нитями, а также колебания подкрепленных и сопряженных оболочек.

В пленарном докладе К. Ф. Черныха выполнен обзор последних достижений российских ученых в области нелинейной теории упругости и нелинейной теории оболочек. В других докладах приведены определяющие уравнения нелинейной теории вязкоупругости, получены решения некоторых актуальных задач механики с использованием моментной теории упругости, предложены новые математические модели для наноструктурных объектов и сред с релаксирующей внутренней структурой.

В области биомеханики разработаны механические модели для описания возникновения и развития глаукомы, а также для определения формы хрусталика глаза. Методом конечных элементов найдено напряженно-деформированное состояние клапанного аппарата сердца во время хирургических операций. Предложена математическая модель для описания колебаний перепонки среднего уха.

Были представлены решения ряда актуальных технических задач. В сотрудничестве с учеными Ганноверского университета (Германия) исследовано поведение контейнеров с отработанным ядерным топливом при падении их на бетонную плиту. Разработан эффективный метод для определения влияния жесткостей опор роторов газотурбинных двигателей на их критические частоты вращения. Определены нагрузки, приводящие к потере несущей способности оболочек подводных технических средств.

Доклады на секции «История механики», проходившие под руководством проф. Г. К. Михайлова и доц. Н. Н. Поляхова, были посвящены следующим темам: история Петербургских научных школ по механике в 19—20 столетиях (к 300-летию Санкт-Петербурга), новые разработки в истории и философии механики, памятные и юбилейные даты.

Состоялись доклады о Петербургской школе механики в 19 столетии, ее научных связях с Парижской академией наук, о вкладе НИИ математики и механики и кафедры теоретической механики Петербургского университета в развитие механики в 20 веке.

Были представлены доклады по истории задач о свободном падении, о поступательно вращательном движении тел и о гомоклинической картине Пуанкаре.

Памятным и юбилейным датам были посвящены доклады о научном наследии Леонардо да Винчи (к 550-летию), Джироламо Кардано (к 500-летию) и М. В. Остроградского (к 200-летию), а также доклады о научной деятельности профессоров Петербургского университета А. А. Гриба и Е.А.Уг-рюмова.

Следует отметить, что в целом ряде докладов содержится развитие идей профессора Н.Н.По-ляхова как историка механики.

Следующие, «Четвертые Поляховские чтения», планируется провести в 2006 году, в год столетия со дня рождения Николая Николаевича Поляхова.