Людвиг Прандтль
Механик и инженер Людвиг Прандтль (PrandtlL., 04.02.1875 — 15.08.1953) родился в г. Фрейзинге (Германия) в семье профессора сельскохозяйственного института. Окончил Высшую техническую школу в Мюнхене, в которой профессором технической механики в то время был А. Феппль. После окончания школы Л.Прандтль был оставлен ассистентом А.Феппля и начал под его руководством работу по интересовавшему А.Феппля вопросу изгиба кривого бруса большой кривизны. В случае чистого изгиба стержня, поперечное сечение которого есть узкий прямоугольник, он дал точное решение задачи. Эта работа Л.Прандтля не была опубликована. Заметим, что до Л. Прандтля в 1880 г. эта задача была решена Х.С. Головиным.
Людвиг Прандтль
Исследуя экспериментально изгиб круглых пластин, Прандтль установил, что прогибы пластин пропорциональны приложенным силам только в начальной стадии нагружения, когда прогибы малы. С увеличением прогибов жесткость пластин увеличивается. Вероятно, это первое экспериментальное исследование изгиба круглых пластин, в котором были установлены пределы применимости теории.
В 1899 г. Прандтль представил докторскую диссертацию, посвященную устойчивости плоской формы изгиба. Им были получены решения, как для чистого, так и для поперечного изгибов, причем в последнем случае для возможности вычисления критических нагрузок были составлены таблицы функций Бесселя, в которых интегрируется дифференциальное уравнение задачи. Заметим, что решение задачи устойчивости плоской формы изгиба балки при чистом изгибе было опубликовано в том же году математиком и механиком Джоном Генри Мичеллом (MichellJ.H., 26.10.1863 — 03.02.1940).
После защиты докторской диссертации Прандтль некоторое время работал в промышленности, а в 1900 г. возглавил кафедру инженерной механики в Высшей технической школе Ганновера.
В 1903 г. Прандтль предложил экспериментальный метод решения задачи кручения стержня на основе так называемой мембранной аналогии [467].
В 1904 г. известный математик, профессор Геттингенского университета Феликс Клейн (KleinF., 25.04.1849 — 22.06.1925), стремившийся к творческому содружеству математики и технических наук, пригласил молодого инженера руководить преподаванием инженерной механики в университете. Под руководством Прандтля в организованном им и Клейном институте прикладной математики и механики при университете работали по вопросам прочности талантливые молодые инженеры, среди которых были Т. Карман, готовивший докторскую диссертацию по устойчивости стержней за пределами упругости, А. Надаи, выполнивший ряд исследований по теории пластичности, а также C.П. Тимошенко, исследовавший устойчивость двутавровых балок.
В 1921 г. Прандтль опубликовал решение плоской задачи о вдавливании жесткого штампа в жесткопластическое тело, ограниченное плоскостью. В дальнейшем механиком Родни Хиллом (HillR., 11.06.1921) было показано, что это решение не является единственным, а механиками У. Прагером и Ф.Г. Хеджем построены решения, являющиеся комбинацией решений Л. Прандтля и Р. Хилла.
В 1924 г. на Первом Международном съезде по теоретической и прикладной механике Прандтль сделал доклад, в котором были сформулированы основы теории пластичности — теории течения для частного случая плоской деформации. В дальнейшем полученные результаты были обобщены механиком и инженером Эндре Рёйссом на общий случай напряженного состояния.
Несмотря на колоссальное значение работ Прандтля для механики деформируемого твердого тела, следует отметить, что наиболее крупные научные достижения его относятся к механике жидкости и газа.
Еще в 1904 г. на Международном математическом конгрессе Прандтль выступил с докладом, в котором впервые поставил проблему пограничного слоя. Начиная с 1906 г., когда в Германии было организовано Авиационное научно-исследовательское общество, Прандтль стал в основном заниматься аэродинамикой. В 1908 г. по проекту Прандтля в Институте прикладной математики и механики была построена небольшая аэродинамическая труба, а в годы первой мировой войны — вторая, более крупная. На основании проведенных в этих трубах экспериментов Прандтль разработал методы проектирования самолетов по данным испытаний моделей в трубах.
|
Предыдущая
