Умный поиск

Динамика сооружений для инженеров. Мониторим Интернет

Монорельсовый транспорт | Dystlab Library

Приветствую Вас, коллега!

Если Вы интересуетесь механикой строительных конструкций (в частности, разделом "динамика"), то этот цикл статей — для Вас. Материалы этого цикла будут полезны инженерам, проектантам, студентам технических специальностей и всем, кто интересуется колебаниями зданий и сооружений.

В этом цикле статей я постараюсь доступным языком объяснить, что такое динамика, как она "работает" в строительных конструкциях, где может быть применима, как ее посчитать. Мы начнем с самых азов. Плавно подойдем к свободным и вынужденным колебаниям. Разберем понятия "амплитуда", "частота", "скорость", "ускорение", "резонанс", "гаситель", "демпфер" и пр. Научимся делать расчет во временной области, учитывать подвижные и другие динамические нагрузки.

Вам не обязательно читать все статьи цикла подряд. Там, где это требуется, расставлены соответствующие ссылки. Будет интересно!


С чего начать?

Предположим, что по роду работы вам нужно разобраться в некоторых вопросах динамического анализа, или вы просто интересуетесь динамикой сооружений. Ну, так сложилось. С чего начать изучать динамику?

Безусловно, можно сразу воспользоваться тематическими изданиями — учебниками, научными монографиями, нормами проектирования и прочей технической литературой. В своё время я уже прошел этот путь и понимаю, что современный инженер любой поиск, так или иначе, начинает не с книг, а с Интернета.

Поэтому я сэкономил вам время, и сделал краткое реферирование в этом контексте. Тем более, что к научной литературе мы еще обратимся, позже.

Динамика как общее понятие

Поисковики

Перед тем как учиться динамическим расчетам на практике, попробуем загуглить это понятие. На запрос "динамика", поисковик Google выдает примерно 19,7 млн. результатов (Yandex немного меньше — 19,5 млн.):

Динамика сооружений для инженеров. Мониторим Интернет | Dystlab Library

Запрос "Динамика" в Google

Показательной является также нижняя часть страницы поиска — раздел, где поисковая система указывает слова и словосочетания, которые наиболее часто ищут вместе со словом "динамика":

Динамика сооружений для инженеров. Мониторим Интернет | Dystlab Library

Ассоциации со словом "динамика" в Yandex

В этот перечень попали слова "механика", "статика", "кинематика", "законы Ньютона". Как вы понимаете, неспроста. Мы еще не раз вернемся к тому, как эти понятия связаны между собой.

Вики

Википедия утверждает, что динамика — это

Состояние движения, ход развития, изменение какого-либо явления под влиянием действующих на него факторов.

Кстати, в англоязычной статье о динамике в Wikipedia представлено существенно больше информации, нежели в русскоязычной версии. Так, в разделе "Физика и инженерия" перечислены основные направления динамики, в том числе:

  • аэродинамика
  • гидродинамика
  • аналитическая динамика
  • небесная динамика
  • молекулярная динамика
  • термодинамика и пр.

Динамика в других отраслях

Листая страницы поисковой выдачи, вы поймете, что Википедия о многом "умолчала", ведь есть еще

  • динамика в экономике (изменение курса валют, цен, зарплат)
  • динамика в спорте
  • динамика в медицине (прогресс выздоровления больного)
  • динамика в экологии (распространение загрязнений) и пр.

Dystlab

Наша Лаборатория социальных инноваций называется "Dynamics & Structures, Lab.". Слово "динамика" здесь также подразумевается в самом широком смысле. Кстати, приглашаем вас в группу Динамика сооружений в нашем инженерном сообществе:

Динамика сооружений для инженеров. Мониторим Интернет | Dystlab Library

Группа "Динамика сооружений" в Dystlab Community

Динамика сооружений в сети

Интернет-ресурсов, посвященных именно динамике строительных конструкций, в сети практически нет. Эта тема является не только узкоспецифической, но и малопонятной с практической точки зрения, поэтому многие инженеры предпочитают держаться от нее подальше.

Большинство отечественных сайтов, которые встретятся вам в попытке узнать что-то о динамике сооружений, будут цитировать учебники по строительной и теоретической механике, или конспекты лекций какого-нибудь технического вуза. Англоязычный поиск приведёт вас, как правило, либо на сайт научного подразделения какого-нибудь университета, либо на сайт компании, специализирующейся на обследовании, мониторинге, реконструкции сооружений. К этому списку можно добавить еще сайты, продающие специализированную техническую литературу, а также видеохостинги типа Youtube.

Немного истории, или "где-то я это слышал..."

Как правило, с динамикой инженер-проектировщик (архитектор, расчетчик, конструктор) сталкивается на своем жизненном пути несколько раз. Сценарий таких встреч примерно следующий.

1-й курс университета

На первом курсе университета студент изучает (повторяя школьный курс?) физику. Динамика находится в соответствующем разделе механики, и изучается очень "поверхностно". На уровне задач о шарике, катящемся по уголку.

2-й курс университета

На втором курсе студент изучает теоретическую механику, разделы "динамика точки", "динамика системы", "колебания". Возникает еще больше вопросов, зачем это нужно строителю. Масла в огонь своими дифференциальными уравнениями и их интегрированием подливает высшая математика.

4-й курс университета

На четвертом курсе некоторым архитектурно-строительным специальностям (типа "Мостов и тоннелей") могут подкинуть какой-нибудь спецкурс. Например, "колебания конструкций". Не все специальности это проходят, но допустим. Поскольку к этому моменту голова студента под завязку набита сопроматом и строймехом в виде матриц и МКЭ, а также чертежами и расчетами из профильных дисциплин, то динамика в этом романтическом возрасте воспринимается примерно так же, как философия или охрана труда.

Магистратура

Дожившие до магистратуры студенты нередко выясняют, что две точки над X — это не новый смайлик, а часть дифуры из благополучно забытой "вышки". Вообще, научные работы магистрантов на тему динамики сооружений — отдельный мем, но именно здесь многим становится чуть-чуть понятнее, почему они (сооружения) вибрируют. Иногда — сильно, а иногда — очень сильно:

Аэроупругий флаттер (динамические изгибно-крутильные колебания), но пока об этом рано :)

Работа

Не многие из тысяч выпускников технических вузов становятся инженерами-проектировщиками. Но некоторым из них всё же приходится сталкиваться с динамикой: то шпиль на девятиэтажке ветром раскачается, то подмости под рабочими на стройке завибрируют, то фундамент на заводе под станком запляшет... А еще есть Еврокоды, в которых постоянно говорится о важности динамических расчетов (кстати, отечественные нормы постепенно приближаются к Еврокодам).

Вот и приходится практикующим инженерам погружаться в эту систему знаний с нуля. С нуля, потому что подготовка инженерных кадров в СНГ далека от совершенства: много теории, мало практики, почти полностью отсутствует проектная составляющая в обучении. Поэтому лаборатория Dystlab своим проектом Dystlab Education открыла возможность каждому инженеру обучиться онлайн у более опытного коллеги, а проектом Dystlab Job — еще и бесплатно стажироваться.

В следующей статье мы систематизируем печатные издания и научно-образовательные ресурсы, посвященные динамике сооружений, а также познакомимся с наиболее известными в этой теме авторами.


Виталий Артемов — фото профиля

Виталий Артемов

Основатель, руководитель лаборатории Dystlab. Кандидат технических наук, разработчик САПР. Ведет онлайн-курсы по расчету конструкций, динамике, спецкурс для аспирантов, руководит стажировкой по расчету ЖБК


Блог | Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра. | Community | FB | LinkedIn

Под статьей | Случайные статьи по инженерии