Scientific journal

Название журнала на английском

ISSN 2500-0802

ПИ №ФС77-61154

Главное назначение предметных олимпиад по теоретической механике состоит в приобщении их участников к глубокому пониманию изучаемого курса.

Теоретическая механика – наука о математическом моделировании механических явлений с использованием его результатов применительно к решению прикладных задач.

Создание инженерных конструкций и сооружений с оптимальными параметрами, обоснование норм их эксплуатации базируется на трех основных методах исследований:

математического и физического (механического, гидравлического, теплового, электрического и др.) моделирования, натурного эксперимента.

Среди них наиболее гибким, мобильным является метод математического моделирования. Точность его результатов находится в зависимости от состоятельности принятых допущений, то есть от степени приближения математической модели к истинному описанию изучаемого явления. Он позволяет проводить исследования в широком диапазоне, получить количественно-качественную картину явления и наметить пути оптимизации параметров исследуемых объектов с наименьшими затратами и достаточной степенью надежности.

Несмотря на многообразие задач механики, их решение укладывается в следующую совокупность последовательных действий: принятие исходных допущений, разработка расчетной схемы и математической модели с ее последующей реализацией, анализ полученных результатов. Суть этих действий состоит в следующем.

Принятие исходных допущений. На предварительном этапе устанавливаются границы области исследований и необходимая степень их достоверности. Пренебрежение отдельными факторами может привести к результатам, далеким от истинных. Учет же второстепенных факторов приводит к неоправданному усложнению модели, а достигнутая, казалось бы, точность результатов может быть поглощена разбросом физических свойств элементов проектируемых конструкций или иными обстоятельствами. Поэтому принимаемые допущения должны быть тщательно выверены и обоснованы.

Разработка расчетной схемы. Термин «расчетная схема» заимствован из практики инженерного проектирования. Это выполненный в масштабе чертеж с указанием элементов, участвующих в решении, какими являются: геометрические размеры (линейные и угловые), координаты (подвижные и неподвижные), перемещения (элементарные и конечные), кинематические параметры (скорости и ускорения, линейные и угловые), силовые факторы (активные, реактивные, инерционные) и т.д.

Разработка математической модели. Математическая модель является замкнутой системой уравнений (обыкновенных, дифференциальных), описывающих состояние объекта исследований. Ее достоверность во многом определяется корректностью расчетной схемы.

Реализация математической модели. Состоит в совместном решении системы уравне-ний и получении численных результатов (с построением графических зависимостей). Совре-менный уровень вычислительных средств позволяет преодолевать возникающие трудности.

Анализ результатов. Выполняется с целью оценки их состоятельности и определения оптимальных параметров конструктивных решений, назначения норм эксплуатации, направления дальнейших исследований.

Эти действия являются обязательными на уровне требований. Их несоблюдение приводит к существенным искажениям конечных результатов.

В сборнике использованы материалы олимпиад, проведенных в вузах стран СНГ.

На внутренних страницах обложки размещены цветные картинки с изображением инженерных конструкций, в проектирование и создание которых заложены основные разделы теоретической механики: статика, кинематика, динамика. Кроме того, по тексту книги имеются 7 цветных вкладок с изображениями зданий вузов, проводивших олимпиаду.

Структура сборника представлена в таблице. Рассмотрены 453 задачи, расширяющие представление о теоретической механике как о науке, обладающей широким диапазоном расчетных возможностей. Приведены решения 115 задач с целью развития практических навыков в рамках учебного курса и дальнейшей профессиональной деятельности. Использование задач олимпиад прошлого времени не снижает их фундаментальной значимости в развитии творческого потенциала студентов, будущих специалистов.

Олимпиадные варианты в целостном виде способствуют рациональному подбору и формированию комплекта задач в каждом конкретном случае. Задачи различаются по степени сложности, чем предусмотрена возможность участия в олимпиадах студентов широкого круга специальностей и, соответственно, разной подготовленности.

Сборник может быть использован как учебное пособие при организации и проведении олимпиад разного уровня – международных, общероссийских, региональных, вузовских.

Выход сборника в свет состоялся при участии заслуженных работников Высшей школы РФ, профессоров, докторов наук. Их имена ниже.

Рецензенты. Председатель НМС по теоретической механике Минобрнауки РФ, главный научный сотрудник МГУ им. М.В. Ломоносова В.А/ Самсонов. Профессор кафедры теоретической механики МГТУ им. Н.Э. Баумана В.В. Андронов.

Структура сборника, оформление, профессиональный уровень участников публикации являются отличительными его особенностями среди известных изданий.