Академик Ержанов Ж. Обзор
advertisement
Выдающийся ученый-механик , заслуженный деятель науки, лауреат Государственной премии, академик Национальной академии наук Республики Казахстан, академик Национальной Инженерной Академии Республики Казахстан, доктор технических наук, профессор Ж.С. Ержанов. Жакан Сулейменович Ержанов родился 10 февраля 1922 г. в Баянаульском районе Павлодарской области в семье учителя. В 1944 г. окончил маркшейдерское отделение Казахского политехнического института, затем аспирантуру Казахского филиала АН СССР, специализируясь в области механики. В 1949 г., защитив кандидатскую диссертацию, перешел на научнопедагогическую работу в Казахский государственный университет. В 1951-1960 гг. доцент Днепропетровского горного института. В 1960 г. академиком К.И.Сатпаевым приглашен в АН КазССР заведовать лабораторией Сектора математики и механики. Ж.С.Ержанов один из организаторов Института математики и механики, заместитель директора, руководитель его отдела в составе нескольких лабораторий (1965-1968). С 1968 по 1976 гг. главный ученый секретарь Президиума АН КазССР, 1976-1986 гг. – академиксекретарь Отделения наук о Земле. «Путь к звездам идет через кремнистые дороги» академик АН СССР, советский химик А.В.Фокин Академик Ж.С.Ержанов первый директор организованного им Института сейсмологии (1976-1986). В 1987-1991 гг. заведует лабораторией Института математики и механики. Ж.С.Ержанов один из организаторов Института механики и машиноведения, где с 1991 г. заведовал отделом механики. В 1971-1985 гг. руководил совместными исследованиями по механике АН КазССР и институтов ГДР в Лейпциге и Потсдаме. Родился Жакан Сулейменович 10 февраля 1922 года в Баянауле – благодатном крае, давшем миру таких крупных ученых, как К. Сатпаев, А. Бектуров, А. Маргулан, и других. В 1963 г. Ж.С.Ержанов защитил докторскую диссертацию в Сибирском отделении АН СССР, с 1969 г. – профессор, с 1970 г. – академик НАН РК. В 1971 г. ему присвоено звание Заслуженного деятеля науки Казахстана, в 1993 г. избран академиком Инженерной академии РК. Ж.С.Ержанов внес выдающийся вклад в проведение фундаментальных исследований по механике, создал новые направления в современной механике Земли, что способствовало открытию новой научной специальности – геомеханика. Они включают теорию ползучести горных пород, широко используемую в практике горного и строительного дела; методы расчета прочности и деформативности подземных конструкций; постановку и решение комплекса статических и динамических задач, включая расшифровку сейсмических предвестников; математические теории складкообразования в земной коре и формирования нефтеносных солянокупольных структур. Им получены основополагающие результаты по механике тектонического развития Земли и построены движущие механизмы послегерцинских движений. Развит комплекс работ по общей теории вращения Земли; вариант этой теории принят в качестве стандарта редукционных вычислений международными организациями – Астрономическим союзом, Бюро времени, Службой движения полюсов, Геодезическим и геофизическим союзом Ж.С.Ержанов – создатель оригинальной научной школы механики, воспитал плеяду учеников, многие из которых получили известность. Он автор более 350 индивидуальных и коллективных работ, включая 40 монографий, треть которых опубликована в зарубежных изданиях. Для творческой деятельности Ж.С.Ержанова была характерна забота о научных кадрах, им подготовлено 93 кандидата и 35 докторов наук. Академик Ж.С.Ержанов был членом Генеральной Ассамблеи Международного союза по теоретической и прикладной механике IUTAM, председателем Национального комитета РК по теоретической и прикладной механике, членом Президиума Российского национального комитета по теоретической и прикладной механике, председателем докторского диссертационного совета, членом Редакционного совета международного журнала «Прикладная механика» (издается в Киеве и Нью-Йорке), членом редколлегий других изданий. Заслуги патриарха теоретической и прикладной механики Ж.С.Ержанова в развитии науки и подготовке научных кадров отмечены орденом Трудового Красного Знамени, орденом «Знак Почета», медалями СССР и ГДР, Почетной Грамотой Верховного Совета Республики Казахстан, Государственной премией Республики Казахстан, Дипломом Почета и медалями ВДНХ СССР. Жакан Сулейменович Ержанов скончался 27 февраля 2003 г. Международная научная конференция « Ержановские чтения» проводятся в ПГУ им. С.Торайгырова в память о выдающемся геомеханике современности академике Ж.С.Ержанове, внесшем неоценимый вклад в развитие отечественной науки. В любой профессии любовь к ней является одним из условий успеха, но особенно справедливо для научно-исследовательской работы» физик, общественный деятель И.Жолио-Кюри Целеустремленный, знающий все тонкости своей необычной профессии, Жакан Сулейменович, продолжил активно заниматься исследованиями, писал даже по ночам. В те годы часто случались отключения света, и академик трудился дома под светом шахтерской лампы. И это ученый, методика которого по обнаружению концентрации метана в шахтах стоит миллионы долларов» доктор технических наук, профессор КазНТУ К. Сатпаева Зифа РАХИМБЕКОВА Введено понятие по возвращаемости движения различных систем твердых тел и его основных характеристик – полярного момента инерции и кинетической энергии систем.Классифицированы типы движения, обладающего свойством возвращаемости, и сформулированы соответствующие критерии в терминах сравнимости по кинетической энергии и нормы движения. Монография посвящена теоретическому исследованию напряженного состояния подземных сооружений глубокого заложения, формируемого под воздействием землетрясения. Рассмотрены штреки, квершлаги и диагональные выработки кругового, сводчатого и трапециевидного поперечных очертаний, незакрепленные и закрепленные жесткой, податливой и набрызг-бетонной крепями. Породный массив слоистой структуры, вмещающей сооружения, моделирован однородным эквивалентом упругого конструктивно сжимаемого слоистого анизатропного тела. Определены сейсмические напряжения в массиве вокруг выработки и контактное давление на её крепь, соответствующие представляемым акселерограммами максимальным амплитудам ускорений колебательного движения.Выявлены наиболее неблагопритные варианты сейсмического напряженого состояния сооружения при различных сочитаниях механических и геометрических параметров массива и крепи, направления распространения объемных сейсмических волн, одновременного и раздельного действия волн растяжения-сжатия и сдвига. Книга посвящена математическому описанию процесса образования полной складчатости в верхних слоях земной коры.Зарождение складок,при продоль ном её сжатии, последующий их рост.Показан механизм распространения зародивщихся складок на всю толщу. Изучено влияние мощности прослоев, непрерывного жесткого сцепления слоев, подстилающего фундамента и типа реологической модели на складкообразование.Определены порядки величин тектонических сил и скорости роста складок, а также деформативности прослоев. Указаны некоторые геологические аспекты исследования.В частности, интерпретировано происхождения ряда морфологических особенностей складчатых комплексов, наблюдаемых форм складок и разномаштабности их проявления механической контрасности щитовых областей континентальной коры. Книга рассчитана на научных работников, специализирующихся в области механики горных пород, геофизики и геотектоники, преподавателей, аспирантов и студентов старших курсов геологических, геофизических, горных и механикоматематических факультетов вузов. Метод конечных элементов является наиболее перспективным и легкореализуемых численным методом решения задач механики горных пород.Предлагаемая книга содержит материал, позволяющий успешно использовать метод конечных элементов для решения этих задач на цифровых ЭВМ даже со сравнительно малой оперативной и внешней памятью.В ней рассмотрены плоские, осесиметричные и пространственные задачи . Приведен подробный обзор достижений в реализации метода.Детально описаны соответствующие приемы и пути построения разрешающей системы алгебраических уравнений, разработаны и рекомендованы программы расчета.Рассмотрены геометрические и физические нелинейные задачи механики горных пород.Предложен алгоритм решения задачи ползучести на основе теории нелинейной наследственности. Книга рассчитана на работников научных и проектных организаций, работников, специализирующихся в области механики горных пород, а также студентов старших курсов горных, строительных и механико-математических факультетов вузов. В книге приведены результаты изучения статистической работы незакрепленных и закрепленных горизонтальных выработок различного назначения, даны рекомендации для расчета их упругих и жестких крепей.Исследовано напряженное состояние вертикального шахтного ствола в наклоно-слоистом массиве, моделируемом упруго-ползучем анизотропным телом.Полученгы формулы для расчета неравномерности смещений стенок ствола и давления на его упругую крепь, вызванного наклоном плоскостей напластования пород. Решен ряд задач предельного равновесия с разрывными полями напряжений. Дан способ расчета линий разрыва. Рассмотрены задачи динамики горных пород о рассмотрении ударных волн в полупространстве при действии на его границе сжимающе-сдвигающей нагрузке, о плоскогм одномерном движении среды, находящейся первоначально в двух различных состояниях, о проникновении тупого клина в полупространство. Книга рассчитана на научных и инженернотехнических работников, специализируещихся в области механики горных пород и теории подземных сооружении, преподавателей, аспирантов, и студентов горных и строительных вузов. В книге изложены аналитический метод решения задач распространения сейсмических волн в упругой среде, представленной неоднородными по толщине слоями с плоскопараллельными границами. На основе предложенного метода рассмотрены различные задачи отражения и преломления сейсмических волн при наличии в области неоднородности произвольного числа точек поворота.Определены общие уравнения дисперсии нормальных, поверхностных и каналовых волн. Исследованы некоторые особенности распространения волн в периодической неоднородной среде. Другим аспектом исследования является влияние нежестких условий контакта слоев на закономерности распространения волн. Полученные результаты позволяют определить поглощение энергии и разрыв смещений на таких границах как станционарных так и не станционарных процессах. Получены решения задач отражения – преломления;рассмотрена периодически неоднородная среда с нежестким контактом слоев. Монография рассчитана на научных работников, занимающихся проблемами В книге изложены современные представления об инициирования внезапных выбросов и горных ударов в шахтах. Исследовано напряженно-деформированное состояние массива горных пород в окрестности забоя подготовительной подземной выработки.Рассмотрены формирование выбросоопасной ситуации и механизм инициирования внезапного выброса в однородном массиве при аномалиях внешнего поля напряжений, в окрестности двух подготовительных выработок при различном относительном положении их забоев, подготовителнього забоя вблизи геологического нарушения и т.д.Установлен защитный эффект опережающей выемки и механизм дискования керна.Даны рекомендации по прогнозу и предотвращению внезапных выбросов при проведении выработок. Книга предназначена для работников научных, научно-исследовательских и проектных институтов. горного профиля. Общая теория вращения Земли построена в неограниченной постановке задачи о ньютоновском взаимодействии Земли, рассматриваемой как абсолютно твердое тело,Луны, Солнца и больщих планет, принятых за материальные точки.В основу теории положены качественные методы небесной механики и принято во внимание во-первых, трехосность центрального эллипсоида инерции и динамическая неуравновешенность Земли, во-вторых, взаимосвязь поступательного и вращательного движений Земли, в-третьих, динамическая связь между общими пространственными движениями тел Солнечной системы в целом и специфические особености движения Земли: вековое движение полюсов и замедления вращения Земли,периодические вариации элементов вращения Земли относительно центра масс, постоянные прецессии и нутации земной оси, механизмы векового удаления Луны от Земли и сближения орбит тел Солнечной системы с неизменяемой плоскостью Лапласа.Выводы теории имеют важное значение для постановки и решения прикладных задач небесной механики и астродинамики, научно-технических задач геодезии, геологии и геофизики. Монография посвящена определению вида и параметров уравнения механического состояния соляных пород путем систематического исследования их свойств ползучести при одноосном и сложном напряженных состояниях. Испытана ползучесть призматических толсотстенных трубчатых образцов галита сильвинита в различных режимах нагружения, нормальном атмосферном давлении и при постоянных температуре и влажности.Анализируется возможность описания опытных данных в рамках теории линейной и нелинейной вязко-упругости, старения и течения.Выяснены характер нелинейности и область применимости соответствующих уравнений.Дано теоретическое обобщение уравнения механического состояния соляных пород на условия сложного напряженного состояния – получена зависимость между тензорами напряжений и деформаций достаточно простого вида и определены ее параметры.На этой основе проведён численный анализ изменения с течением времени деформированного состояния соляного массива вокруг горизонтальной горной выработки круглого поперечного сечения.Результаты сравниваются с данными длительных наблюдений за конвергенцией точек контура горных выработок. Книга предназначена для сотрудников научноисследовательских институтов, вузов и проектных организаций, инженерно-технических работников соляной и нефтегазовой промышленности, занятых исследованием, проектирование и эксплуатационном освоение систем разработки калийных месторождений и подземных резервуаров-хранилищ нефтепродуктов и газа. Работа посвящена теоретическому исследованию напряженного и деформированного состояния горизонтальных горных выработок круглого поперечного сечения, пройденных по пласту полезного ископаемого или породному слою в механически неоднородной толще горных пород. Толща представлена как вязкоупругая кусочнооднородная среда, напряженное состояние которой рассчитано методами механики составных тел.Рассмотрены случай, когда вырабатка находится в горизонтальном пласте и когда две сближенные взаимодействующие выработки расположены в смежных разнородных пластах.Показано влияние угла наклона, мощности и условий сопряжений пласта и слоев, различия размеров и степени сближенности взаимодействующих выработок, а также собственного веса, граничной,(дневной) поверхности и вязкоупругих свойств толщи горных пород на устойчивость пластовых выработок.Приводится детальный численный анализ результатов. Книга предназначена для специалистов научноисследовательских институтов, вузов и проектных организаций, а также для инженерно-технических работников горной промышленности и строительства подземных сооружений. Нелинйна теория упругих материальных сред привлекает все возрастающее внимание как с теоретической, так и с прикладной точки зрения.Она расскрывает истинные границы применимости классической теории упругости – многие задачи о равновесии и устойчивости упругих материальных сред, как выяснилось, не могут быть поставлены в рамках этой теории, а выходят в числе задач нелинейной теории. В данной монографии, авторами освещается систематизация всех ранее опубликованных уравнений. равновесия, возмущенного состояния, граничных условий и упрощений, нахождения алгоритма систематизации и линеаризации уравнений как упругих тел, так и платин и оболочек. Монография будет полезна работникам науки и высшей школы, промышленности6 а также студентам инженерных и механикоматематических факультетов соответствующих специальностей. В читальном зале ППС и иностранной литературы, Научной библиотеке ПГУ им. С.Торайгырова, расположена фотогалерея и выставка трудов ученых Казахстана, уроженцев Павлодарского Прииртышья. Сост. : библиотекарь отдела обслуживания научной литературы Кудайбергенова Г.У.
