104

И.С. Куликов, Г.А. Маковкин

ДИНАМИКА

МЕХАНИЧЕСКИХ СИСТЕМ

Учебное пособие

Министерство образования и науки Российской Федерации

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«НИЖЕГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Кафедра теоретической механики

ДИНАМИКА

МЕХАНИЧЕСКИХ СИСТЕМ

Нижний Новгород – 2011

ББК

Куликов И.С., Маковкин Г.А.

Динамика механических систем: Учебное пособие. – Н.Новгород, Нижегород. гос. архитект. - строит. ун-т, 2011г. – 147 с.

Сжато и доступно изложены основы динамики материальной точки и механической системы в рамках, не выходящих за пределы требований ГОС. В популярной форме авторы знакомят с основными понятиями и методами этого раздела теоретической механики, необходимыми для изучения дисциплин курса и специальных дисциплин. Изложение сопровождается примерами, которые нужны для успешного овладения теорией и приобретения минимальных навыков в решении задач.

Пособие предназначено для студентов ОТФ, изучающих раздел «динамика» в курсе теоретической механики, но будет полезным студентам и других специальностей вузов архитектурно-строительного направления. В том числе – специальности «Экспертиза и управление недвижимостью».

ISBN ãКуликов И.С., Маковкин Г.А. 2011

ãННГАСУ, 2011

Предисловие

Переход к многоуровневой системе образования проходит в условиях создания новых информационно-вычислительных систем, уменьшения числа естественнонаучных и увеличения числа гуманитарных дисциплин, осваиваемых студентами в период обучения. Этот естественный процесс сопровождается значительным сокращением времени, отводимого на изучение механики в целом и теоретической механики – особенно.

В значительной мере это объясняется тем, что в школьных и вузовских учебниках механика традиционно ассоциируется с разделом физики и ей невольно отводят место в ряду таких общеобразовательных дисциплин, как физика или математика. Хотя в действительности она играет гораздо более важную роль в деле подготовки специалистов по строительству и архитектуре.

И если у разработчиков стандартов и программ определенно сохраняется уверенность в необходимости изучения сопротивления материалов, то далеко не всегда, то же самое можно сказать о программах по теоретической механике, где намечается разрыв между декларативными требованиями и реальными возможностями образовательного процесса, проходящего в условиях падения уровня подготовки абитуриентов.

Все это приводит к формированию чрезмерно профилированных и адаптированных курсов по теоретической механике, в которых много внимания уделяется статике в ущерб динамике. Если сравнительно недавно считалось нормой, когда динамика составляет около 70% от объема курса теоретической механики, то сейчас доля этого раздела, как правило, не превышает 30-40% всего объема.

Это имеет, по крайней мере, два негативных последствия.

Во-первых, возрастают сложности при изучении таких разделов строительной механики как динамика и устойчивость. А это именно те факторы в работе сооружений, которые наряду с проблемой качества строительных материалов, являются в настоящее время основной причиной катастроф и аварий.

Во-вторых, теоретическая механика утрачивает ту роль, которую она всегда выполняла в деле консолидации технического образовательного пространства, устанавливая междисциплинарные связи и формируя научное мировоззрение.

Поэтому нетрудно понять, как важна разработка сбалансированного и лишенного отмеченных недостатков курса по этой дисциплине. Как и то, что успешное овладение основами этой науки в рамках сокращенной программы представляет непростую задачу, как для лектора, так и для студентов.

Первым шагом на пути её решения является определение целей этой работы, которые сформулированы так:

– разработка методического обеспечения для минимального по объему курса основ теоретической механики, который бы давал представление о предмете, методах исследования и задачах этой дисциплины;

– анализ места механики и теоретической механики в системе естествознания и среди других учебных дисциплин с учетом ГОС по математике и физике;

– подготовка предложений по корректировке учебных программ с учетом преподавания механики на кафедрах сопротивления материалов и строительной механики.

Настоящее пособие является попыткой содействовать решению этой задачи. Его содержание не претендует на полноту и отражает точку зрения авторов на то, каким должен быть вводный курс этой дисциплины. Изложение теоретического материала сопровождается рассмотрением тщательно подобранных примеров, необходимых как для понимания теории, так и для приобретения минимальных навыков в решении задач.

В пособии дается представление о предмете, методах исследования и задачах динамики, позволяющее студенту чувствовать себя уверенно при ее изучении.