Негладкая механика

Название спецкурса на английском языке
Nonsmooth mechanics
Авторы курса
Кугушев Евгений Иванович
Пререквизиты
математический анализ, алгебра, линейная алгебра и геометрия, аналитическая геометрия, дифференциальная геометрия, дифференциальные уравнения, теоретическая механика
Целевая аудитория
3-6 курс, магистранты
Подразделение
[Кафедра теоретической механики и мехатроники]
Семестр
Полгода (весна)
Тип курса
Спецкурс по выбору кафедры
Учебный год
2024/25
Список тем
Ударный импульс. Основные уравнения и теоремы теории удара.
Удар в системе с идеальными голономными связями.
Удар твердого тела о поверхность. Абсолютно упругий удар шара..
Удар двух тел.
Возможные и касательные перемещения. Аксиома мгновенного удара.
Принцип Даламбера-Лагранжа в гладкой механике. Лемма об аннуляторе.
Уравнения Лагранжа первого рода. Основные законы гладкой механики.
Принцип Даламбера-Лагранжа в теории удара. Уравнения Лагранжа первого рода. Лемма о знаке коэффициента.
Основные законы динамики мгновенного удара.
Основное уравнение удара в лагранжевых координатах.
Теорема Аппеля. Кинетическая метрика. Модель Ньютона неупругого соударения.
Теоремы Карно.
Симметричный конек Чаплыгина - движение по инерции и удар о прямую.
Односторонний конек Чаплыгина - безударность выхода на связь.
Безударность неголономных односторонних связей в общем случае.
Циклические интегралы. Метод Рауса.
Фазовый портрет систем с одной степенью свободы.
Список источников
Кугушев Е.И. Негладкая механика. Конспекты лекций.
Вильке В.Г. Теоретическая механика. СПб.: Изд-во Лань, 2003.
Болотин С. В., Карапетян А.В., Кугушев Е.И., Трещев Д.В. Теоретическая механика. М.: Академия, 2010.
Суслов Г.К. Теоретическая механика. М.: ГИТТЛ, 1946.
Голубев Ю. Ф. Основы теоретической механики. М.: Изд-во Моск. ун-та, 2019.
Дополнительная информация

К негладкой механике относят механику систем с ударами и импульсными воздействиями, механику односторонних связей, системы с трением, математические и динамические биллиарды, механику систем с негладкими связями. Задачи, которые здесь ставятся, аналогичны задачам классической (гладкой) механики - это определение движения и его устойчивость, поиск периодических и решений, интегрируемость и т.п. Построение законов движения в таких системах, так же как и в гладкой механике, основано на специально сформулированном принципе Даламбера-Лагранжа. Это позволяет получать аналог уравнений Лагранжа второго рода для таких систем, и использовать метод Рауса при наличии циклических координат. Помимо классических односторонних связей, в курсе рассматриваются системы с так называемыми неголономными односторонними связями. Специальный интерес имеют натуральные механические системы с односторонними связями и абсолютно упругими соударениями. В таких системах выполняется закон сохранения энергии. При заданном значении уровня энергии движение такой системы можно рассматривать как движение материальной точки в римановом пространстве по геодезическим кинетической метрики Якоби.

День недели
четверг
Время
10:45-12:20
Аудитория
1613
Дата первого занятия
Аудитория первого занятия
1613
Статус курса
Запись открыта
Форма записи на курс
Заполнение формы записи на курс доступно только студентам. Для записи на курс авторизуйтесь, пожалуйста, в студенческом аккаунте.