В монографии представлены результаты исследований, выполненных авторами в области механики многослойных анизотропных пластин и оболочек. Получены новые решения задач расчета напряженно-деформированного состояния и определения нагрузок начального разрушения широкого класса различных элементов тонкостенных конструкций. Проведен сравнительный анализ поведения конструкций на основе классической и ряда уточненных теорий пластин и оболочек в геометрически линейной и нелинейной постановках. Представлен оригинальный метода и новые классы аналитических решений обратных задач рационального проектирования композитных пластин и оболочек. для широкого круга специалистов в области механики деформируемого твердого тела, динамики и прочности машин, строительной механики, судостроения, авиакосмической техники, а также преподавателей, аспирантов и студентов.

В монографии изложены современные представления о моделях и критериях физики и механики повреждений и разрушения твердых тле при наличии трещин в условиях воздействия различных видов нагружения, а также принципы анализа и обоснования безопасности и живучести технических систем в сильно поврежденных состояниях. В рамках механики усталостного и контактного разрушения, динамической, экспериментальной и вычислительной механики разрушения, динамической, экспериментальной и вычислительной механики разрушения, механики трещин при ползучести и воздействии коррозионных сред рассмотрены особенности моделей и критериев физики и механики трещин в твердых телах. Использование основных теоретических положений и критериев механики трещин проиллюстрировано практическими примерами. Для студентов старших курсов. магистров и аспирантов технических университетов, а также научных и инженерно-технических работников, интересующихся проблемами прочности и разрушения, безопасности, живучести и ресурса технических систем.

В книге изучаются различные проблемы механики неоднородно стареющих вязкоупругих тел, характерных тем, что их элементы зарождаются и нагружаются неодновременно. Установлены и исследованы основные краевые задачи наращиваемых тел, подверженных старению. Изучена структура ядер ползучести и релаксации. решен ряд конкретных задач о напряженно-деформированном состоянии наращиваемых тел. а также ряд смешанных задач. Рассмотрены задачи оптимизации армированных конструкций с учетом скорости возведения как при полной, так и неполной информации. развиты общие методы исследования устойчивости и установлены условия устойчивости наконечном и бесконечном интервалах времени. Изложены принципы соответствия в линейной и нелинейной теории ползучести. Книга предназначена для научных работников, инженеров и аспирантов, специализирующихся в области механики сплошной среды и прикладной математике.

Настоящий сборник по тематике продолжает серию межвузовских сборников под общим названием "Прикладные проблемы прочности и пластичности" и является выпуском 25 этой серии. Сборник содержит результаты в области алгоритмизации и автоматизации решения задач механики деформируемых систем. Основное внимание уделяется построению алгоритмов и созданию теоретических снов пакетов прикладных программ, эффективных при сложных конструктивных формах деформируемых среди и учитывающих физическую и геометрическую нелинейность материалов, а также эффекты внешнего взаимодействия с внешними физическими полями. В данном выпуске продолжается публикация статей, отражающих проводимые в Горьковском университете работы по целевой комплексной научно-технической программе ГК НТ СССР О. Ц. 027 в части создания и развития АСНИ для комплексного анализа физико-механических задач прочности.

В сборнике содержатся материалы по применению и развитию асимптотических методов в различных задачах механики. Центральное место занимают работы по некорректным экстремальным задачам механики сплошной среды и динамики систем, описываемых обыкновенными дифференциальными уравнениями. Ряд статей посвящен решению задач динамики объектов на базе асимптотических методов. Книга рассчитана на специалистов, занимающихся асимптотическими методами и их приложениями к задачам аэрогидродинамики и динамики объектов.

Монография посвящена последовательном изложению квантовой теории молекулярных систем, а также решению волновых уравнений в нерелятивистской и релятивистской квантовой механике молекул. Многие затрагиваемые в книге вопросы рассматриваются на основе оригинальных исследований автора. Подробно исследуются простейшие квантово-механические системы - атом водорода и катион молекулы водорода. Большое внимание уделяется симметрии фазового пространства указанных систем и дополнительными интегралам движения Лапласа-Рунге-Ленца. Дано решение проблемы движения одного электрона в кулоновском поле многих неподвижных ядер, которая сводится к исследованию интегрального волнового уравнения Шредингера и Дирака, и показано, что точная волновая функция (биспинор) представляется в виде линейной комбинации атомных орбиталей (бипиноров). Исследованы решения уравнения Шредингера с многоцентровым потенциалом Юкавы. Изложена матричная теория многоэлектронных конфигураций атомов и молекул для решения нерелятивистских и релятивистских многочастичных волновых уравнений. Значительное место в книге занимает теория многоцентровых матричных элементов квантовой химии в базисе электронных функций с экспоненциальным убыванием на бесконечном радиусе. Отдельная глава посвящена теории возмущений в квантовой механике; подробно исследуется случай наличия линейно оболочки вырожденных состояний в невозмущенном спектре. Книга рассчитана на специалистов в области математической физики квантовой теории молекул, математиков, физиков-теоретиков и химиков, интересующихся проблемами вычисления квантовых состояний и физико-химических свойств сложных атомно-молекулярных систем; а также будет полезна аспирантам и студентам старших курсов физических и химических факультетов вузов.

В книге собраны доклады ученых, известных в нашей стране и за рубежом, многие из которых являются непосредственными учениками академика Л. И. Седова, приглашенных на Всероссийскую конференцию, посвященную памяти Леонида Иванович Седова в связи со столетием со дня его рождения. Конференция проводилась в ноябре 2007 г. в Москве в Математическом институте им. В. А. Стеклова РАН. Книга содержит широкую тематику и отражает состояние отечественной науки в важнейшей оласти механики. Сборник посвящен исследованию ряда фундаментальных проблем, которые тесно связаны с тематикой научной деятельности Л. И. Седова. Среди них вопросы движения тонких оболочек с большими ускорениями, деформирования и разрушения наноматериалов, задачи описания процессов, сопровождающихся распространением ударных и детонационных волн в газах и пылегазовых средах, исследования по фильтрационным явлениям, включая эффекты при извержениях вулканов, течения с большими скоростями в аппаратах с учетом химических реакций и влияния магнитного и электрического полей, вопросы адекватного описания природных явлений, в частности распространения метеоритов в атмосфере, и многое другое. Ряд работ касается актуальных проблем устойчивости процессов в сплошной среде. Большое внимание в исследованиях уделяется моделированию с использованием современных вычислительных систем.

В книге излагаются классические разделы аналитической динамики и некоторые результаты современных исследований по решению основных задач динамики. Книга написана с учетом современных тенденций как в развитии самой аналитической динамики, так и в форме ее изложения. Содержит такие нетрадиционные разделы, как обратные задачи динамики, симметрия в динамике, методы построения устойчивых систем и систем программного движения, обобщения гамильтоновых систем.

В монографии изложены основы общей теории термовязкопластичности, позволяющие найти соотношения между напряжениями, деформациями, температурой и временем в ряде практически важных случает простого и сложного нагружений. Приведены методы и результаты экспериментального обоснования установленных соотношений и даны рекомендации по использованию их в расчетах на прочность различных элементов конструкций. дан обзор исследований закономерностей деформирования конструкционных материалов при неизотермических процессах нагружения. Рассчитана на научных работников, преподавателей вузов. аспирантов и студентов университетов и втузов, специализирующихся в области механики деформируемого твердого тела.

Непредвиденные разрушения конструкций, как правило, являются хрупкими, т. е. вызываются постепенным или быстры м развитием трещин. В последние годы был достигнут значительный прогресс как в области теоретического осмысления тих вопросов, так и в области инженерных приложений теоретических результатов для расчета и прогнозирования хрупкого разрушения. В книге излагаются основные идеи и методы механики хрупкого разрушения, а также некоторые наиболее важные практические вопросы их приложений. В частности, изложены следующие вопросы: теория Гриффитса - Ирвина, теория роста усталостных трещин, теория водородного охрупчивания, коррозия под напряжением, теория действия взрыва, адсорбционный эффект, теория огневого бурения, оптическое разрушение, масштабный эффект и т. д. Предназначена для научных работников, инженеров, преподавателей, аспирантов и студентов, занимающихся проблемами прочности и разрушения.

Монография учебного характера, дополняющая имеющуюся на русском языке литературу по механике композиционных материалов. Основное внимание в ней уделено механике разрушения композиционных материалов при различных видах нагружения. Авторы - известные японские ученые. Для специалистов по механике композитов. Полезна студентам вузов как учебное пособие.

Книга является руководством по проведению анализа аварийных разрушений в конструкциях различного назначения. Она содержит многочисленные примеры отказов техники с подробным рассмотрением причин, приведших к ее отказу и связанных с неудачной конструкцией, наличием дефектов или неучтенных нагрузок, нарушением технологии или неверным выбором материала. Для облегчения понимания авторских подходов несколько глав посвящены основам механики разрушения и расчетам на прочность, а также базовым знаниям их области металловедения и термической обработки, распространения ультразвука, оценки остаточных напряжений и статистического анализа. Книга будет полезна специалистам, занимающимся анализом отказов техники, научным работникам в области механики, физики разрушения и неразрушающего контроля, изучающим механическое поведение материалов в различных условиях нагружения, а также конструкторам, заводским работникам, студентам и аспирантам технических вузов.

Данная книга адресована тем читателям, которые занимаются решением прикладных задач с помощью расчетно-теоретических методик, использующих понятие "уравнение состояния". Цель книги - дать читателям последовательное и критическое представление об том понятии. В книге описано становление, развитие, обобщения и применения термина "уравнение состояния". В трех первых главах выделено и упорядочено все самое главное в общей теории. Эти главы - самая формализованная часть книги. В них введены основные величины; сформулированы аксиомы, которые "управляют" этими величинами; сформулированы вытекающие из аксиом основные теоремы. Однако эти аксиомы (в отличие от аксиом геометрии) вовсе не являются самоочевидными истинами. Происхождение, мотивировка аксиом обсуждаются в необязательных дополнениях к трем первым главам. В заключительной четвертой главе (и необязательных дополнениях к ней) описаны некоторые приемы "конструирования" уравнений состояния. Кроме того, во всех дополнениях приводится много технических деталей. Книга рассчитана на подготовленного читателя, который имеет достаточные знания в математике (частные производные), в классической и квантовой механике (самые основы), в механике сплошной среды (понятия плотности вещества, давления). Не требуется никаких предварительных знаний по термодинамике. Данная книга может быть альтернативным учебником по термодинамике. В ней также затронуто много методологических вопросов, поэтому она может представлять интерес не только для студента, но и для преподавателя.

В книге изложены теория деформирования упругих, упругопластических и упруговязких тел, методы определения параметров уравнений состояния, методы решения задач и примеры. При изложении методов использованы новейшие достижения теории и практики численного анализа. Особенностью книги является широкое освещение современных приближенных методов решения задач о напряженном и деформированном состоянии конструкционных элементов с применением ЭВМ. Для студентов механических специальностей университетов, вузов. Может быть использована инженерами-расчетчиками, проектировщиками.

Книга представляет собой критическое изложение как самих методов конечных элементов, так и их приложений в механике твердых тел, гидромеханике, теории фильтрации и теории теплопередачи. После предварительной информации о построении математических моделей приводятся формулировки как линейных, так и нелинейных задач. Метод конечных элементов представлен в книге в качестве альтернативы методу конечных разностей, причем приводятся обоснованные данные о преимуществах МКЭ. Описываются различные версии метода конечных элементов, большое внимание уделяется численному интегрированию соответствующих уравнений, как с помощью точных, так и приближенных методов. Весь материал представляется с таким расчетом, чтобы результаты могли быть применены для автоматического проектирования машин и приборов с помощью компьютеров. Книга рассчитана на использование ее научными работниками в области механики и теплофизики, инженерами ряда специальностей и студентами старших курсов высших учебных заведений.

Монография посвящена систематическому изложению основных методов анализа механических систем с трением. Здесь собраны известные и оригинальные результаты, охватывающие все этапы решения задачи: описание трения с учетом кинематических и динамических характеристик составление уравнений движения в стандартной форме. исследование свойств решений этих уравнений. Обсуждается возможность применения к системам с трением общих принципов механики, высказывается и обосновывается идея динамического согласования закона трения с конфигурацией системы. Значительное внимание делено качественному исследованию динамики, включающему анализ устойчивости и классификацию бифуркаций положений равновесия и периодических движений. Подробно рассмотрены специфические особенности систем с трением, включая так называемые парадоксы Джеллетта и Пенлеве, а также новые парадоксы, связанные с определением состояния односторонних связей с трением. Изложение иллюстрируется большим числом простых и наглядных примеров, многие из которых имеют практическое значение. Книга предназначена для специалистов в области теоретической механики и негладкой динамики, студентов старших курсов и аспирантов.

Книга посвящена математически строгому изложению квантовой механики, в особенности вопросов, связанных с методом континуального интегрирования и суперсимметрий. Она будет полезна аспирантам и научным сотрудникам - математикам, в сфере научных интересов которых находятся математические аспекты квантовой механики, а также ее приложения и связи с различными подходами современной математики.

Предложен энергетические вариант теории неупругого реологического деформирования и рассеянного разрушения металлических материалов в условиях совместного действия квазистатических и высокочастотных циклических режимов нагружения. Рассмотрен самый общий случай реологического состояния материала, охватывающий деформации упругости, пластичности, ползучести, а также процессы рассеянного накопления поврежденности и разрушения. Выполнена обстоятельная экспериментальная проверка выдвинутых положений в условиях как квазистатической ползучести, так и виброползучести при совместной действии процессов ползучести и усталости. Книга предназначена для научных работников, инженеров и аспирантов, занимающихся вопросами механики деформируемого твердого тела и прочности металлических материалов.

Многообразие происходящих в природе явлений, на первый взгляд, не подчиняется каким-то унифицированным принципам, и каждое явление требует введения своих законов описания поведения. Однако данное утверждение, присущее классической физике, все больше утрачивает свои позиции. Примерами могут служить попытки создания единой теории материи или универсальность, вводимая с помощью ренормализационной группы. В последние десятилетия и в статистической физике возник ряд многообещающих гипотез о том, что самые разнообразные явления, такие как перколяция, землетрясения, разрушение материалов, полимеризация. ДНК, информационные процессы и многие другие, могут описываться унифицированным формализмом статистической физики; причем эта универсальность может распространяться как на окрестности точек фазовых переходов, так и на явления без фазовых переходов. Подобные системы стали называть сложными. В настоящей книге подробно рассматриваются такие важные концепции, как энтропия, потенциал свободной энергии, восприимчивость, ренормализационная группа. и делаются попытки обобщения принципов их построения для самых различных типов систем, в которых температура может отсутствовать как таковая. на уже хорошо знакомые читателю тепловые флуктуации. Книга предназначена для широкого круга физиков - научных работников, преподавателей и студентов вузов.

Справочник подготовлен коллективом японских специалистов в области математических методов теории упругости и механики разрушения. Он содержит 17 глав, охватывающих различные классы задач о трещинах - в пластинах, оболочках, массивных элементах, сварных швах, кусочно-однородных телах. Результаты представлены в форме, удобной для пользователя: простые аппроксимационные формулы, таблицы, графики; приводятся краткие теоретические сведения. Для механиков, инженеров, конструкторов, работающих в области прочности материалов и конструкций.

В книге излагается предельно простая (но без потери общности) авторская версия нелинейной теории упругости. Использование новых граничных условий и законов упругости дало возможность получать точные решения краевых двумерных задач (плоская задача, антиплоская деформация, осесимметричная деформация тел вращения, тонкие пластины). Основное внимание уделено актуальным сингулярным проблемам механики и физики твердого тела (теория трещин, дислокации, физическая мезомеханика и сосредоточенные воздействия). Предложенный автором элементарный метод расчленения граничных условий и условий сопряжения позволил снабдить книгу большим числом решенных актуальных задач нелинейной механики и физики твердого тела. Введены разрешающие статические и дисторсионные функции, удовлетворяющие компактной разрешающей системе координат. Выявлены статически и дисторсионно разрешимые задачи, пригодные для произвольного материала. Книга предназначена для специалистов, работающих в области механики и физики твердого тела, студентов, аспирантов, а также всех желающих ознакомиться (глазами автора монографии ) с современным состоянием дел в этой быстро развивающейся области нелинейной механики и физики твердого тела. Метод изложения, надеюсь, не вызовет больших трудностей при ознакомлении с содержанием книги.

Книга содержит краткий обзор методов исследования свойств симметрии в классической (включая релятивистскую) и квантовой механике, в классической и квантовой теории поля (без привлечения теории групп). Здесь собраны основные результаты по законам сохранения в обширном спектре проблем теоретической физики, в том числе известная теорема Паули-Людерса. Книга рассчитана на широкие круги физиков и математиков - как специалистов-теоретиков, так и студентов и аспирантов; её можно использовать как учебное пособие при чтении курсов классической (особенно с учетом гравитации) и квантовой теории поля.

Книга представляет собой краткое введение в квантовую информатику для читателей, не изучавших предварительно квантовую механику. В первой части книги проводится изложение основ волновой квантовой механики и ее приложений к описанию энергетических спектров электронов в атомах, полупроводниках и низкоразмерных наноструктурах. Она завершается рассмотрением полупроводниковых транзисторов (битов) в классических компьютерах. Во второй части производится переход к матричному представлению квантовой механики. Рассмотрены спин и двухуровневые атомы, реализующие квантовые биты (кубиты). Рассмотрены два режима функционирования двухуровневых атомов, взаимодействующих с электромагнитным полем: режим вынужденного излучения в лазерах и нестационарные когерентные атомные процессы. Проведена аналогия второго режима с режимом функционирования кубитов при квантовых вычислениях. Рассмотрены квантовые логические операторы, квантовые схемы, простейшие квантовые коммуникационные протоколы и квантовые алгоритмы, демонстрирующие экспоненциально большие ресурсы квантовых вычислений. Дан обзор современного состояния проблемы физической реализации квантового компьютера с использованием в качестве кубитов спинов, атомов, фотонов, а также макроскопических квантовых сверхпроводников. Книга может служить пособием для студентов физико-математических специальностей, а также представлять интерес для широкого круга читателей, интересующихся современными проблемами физики.

Предлагаемая книга является частью учебника «Задачи и примеры по термодинамике и статистической физике», опубликованного в «Университетской серии» японским издательством «Сокабо». Перевод публикуется в двух томах: один содержит термодинамику, другой - статистическую механику. Учитывая, что потребность в курсе статистической механики является для студентов первоочередной, часть, посвященная статистической механике, выпускается первой.