Степан Тимошенко - Воспоминания

Целый ряд приборов этого рода было в то время сконструировано в Киевской механической лаборатории. В дальнейшем был поставлен и ряд более сложных задач, как применение теоремы о взаимности перемещений для экспериментального определения линий влияния для «лишних» неизвестных статически неопределимых систем, например, реакций рам или распорок. Описание этих работ в литографированном виде служило пособием для студентов в их лабораторной работе. При моем посещении лаборатории в 1958 году я видел, что это пособие и до сих пор еще применяется.

В работе по проектированию и выполнению новых приборов, на которых студент может проверять теоретические формулы сопротивления материалов опытным путем, мне много помогали мои сотрудники, которые вели не только групповые занятия по решению задач, но также и групповые лабораторные занятия. Особенно способным в этом деле оказался Э. К. Гарф. Он спроектировал несколько весьма поучительных приборов для изучения продольного изгиба стержней и измерительных приборов для определения прогибов балок и углов поворота их концов. Гарф был не только конструктор, но и изобретатель. Во время первой мировой войны он сконструировал и построил первые прицельные приборы для мотания бомб с аэропланов. В лаборатории Гарф был незаменимым человеком. Он удачно работал и теоретически. Познакомившись с методом С. Рунге по приближенному интегрированию уравнений, он успешно применил его к решению задач устойчивости, требовавших интегрирования сложных дифференциальных уравнений. Умер он от тифа во время революции, не успев закончить своих исследований.

В начальный период — весенний семестр 1907 года — я прочел краткий элементарный курс сопротивления материалов и для экзаменов студенты пользовались книгой Кирпичева. С осени 1907 г. я начал читать более полный курс, расчитанный на два семестра. Часть, читавшаяся в осеннем семестре, была обязательна для всех студентов, вторая часть, трактовавшая более сложные задачи, требовалась только от студентов инженерно-строительного и механического отделений. Подходящих книг для такого курса не было и я решил написать курс и писал его параллельно чтению лекций, так что весной 1908 г. появились мои лекции в литографированном виде. В окончательной форме он был отпечатан в 1911 году, 52 года тому назад. Курс имел большой успех и был принят, как учебник, большинством русских учебных заведений и разошелся в нескольких десятках тысяч экземпляров. В Америке я этот курс переработал и издал в двух частях, в каковом виде он и до сих пор существует. Он переведен на ряд иностранных языков и по нему учатся немало будущих инженеров.

Учебные занятия и приготовление лекций к печати отнимало много времени. Во время учебного года трудно было заниматься научной работой и этому делу я отдавал летние каникулы. За зиму 1906-1907 г. была отпечатана в Известиях Киевского Политехникума моя ранее выполненная работа по выпучиванию пластинок. Работа эта скоро нашла широкое применение в кораблестроении. Такие выдающиеся морские инженеры как А. Н. Крылов и И. Г. Бубнов были заняты в это время подготовкой проектов для постройки первых дрейднаутов русского флота и сжатые стальные листы этих кораблей проверялись на устойчивость по моим формулам.

Лето 1907 года мы жили на даче под Киевом. Тут я прочел две новых книги: Лове — немецкий перевод второго издания теории упругости и пятый том технической механики Феппля, посвященный теории упругости. Хотя Лове и переделал значительно свой курс, но все же он остался мало пригодным для практических приложений. Я его внимательно проштудировал и в моем экземпляре имеется немало заметок на полях. Его общие уравнения для неплоского изгиба кривых стержней я тогда же использовал для исследования устойчивости плоской формы изгиба полосы с начальной круговой осью и изгибаемой парами сил, приложенными по концам.

Более подходящей для инженеров я нашел книгу Феппля. В ней было решение Кирша для распределения напряжений вокруг круглого отверстия в полосе, подвергающейся равномерному растяжению или сжатию. Изложение вопроса мне не понравилось, так как Феппль взял готовое решение и показал только, что оно есть верное решение, ибо оно удовлетворяет всем уравнениям теории упругости. Так излагать решение задачи студентам невозможно, — нужно показать, как можно прийти к такому решению прямым путем. Это мне удалось сделать, применив особый прием, а именно, выделив из пластинки концентрическим круговым сечением

большого радиуса круговое кольцо и применив к этому кольцу известное решение в форме рядов Фурье. Хотя я здесь и не получил нового решения, но получил известное уже решение прямым логическим путем. В дальнейшем мне удалось применить этот метод к решению новых задач и таким образом решил задачу о сжатии кругового кольца двумя силами равными и противоположными, приложенными по концам диаметра. Я исследовал также влияние на напряжения в кольце усиления края отверстия особым кольцом жесткости.

В конце лета 1907 г. мне удалось съездить на две педели в Крым. Конечно, Крым красив, но жить там, это совсем не то, что побывать где‑либо заграницей. В Крыму та же примитивная жизнь кругом, как и дома, те же люди. Меня всегда больше привлекала поездка заграницу, резкая перемена в уровне цивилизации, совершенно другие люди и другие порядки. На каждом шагу видишь что‑нибудь новое, интересное. Помню кое‑кто из знакомых возвращались из заграницы совсем неудовлетворенными и готовы были доказывать, что у нас дома все лучше. Я вероятно впадал в другую крайность. Заграницей мне все нравилось и я пользовался всякой возможностью, чтобы туда съездить.

За 1907-1908 год я прочел полный курс сопротивления материалов по моей программе и издал его в литографированном виде. В том же году я исследовал ряд новых задач по устойчивости сжатых стержней. В связи с крушением Квебекского моста в Канаде я занялся теорией устойчивости составных стержней и мне удалось дать более простой способ решения задачи, чем то было сделано Энгессером. Частный случай устойчивости двух стержней, соединенных только поперечными планками без раскосов, я исследовал более подробно и произвел ряд опытов в лаборатории, которые подтвердили мою теоретическую формулу. Все эти исследования я тогда же, в 1908 году, опубликовал. Напечатал также упомянутую выше работу о сжатии кольца.

Весной 1908 года врачи нашли, что легкие моей жены не совсем в порядке и посоветовали нам провести лето в горах Швейцарии. Мы занимали одну из квартир в доме отца и потому могли летом уезжать, оставляя детей на попечении няни под общим присмотром бабушки. Поселились мы тогда в Абендберге над Интерлакеном. Место чудесное с прекрасным видом на снежные вершины и на Бриенцское и Тунское озера. Чтобы подняться к отелю из Интерлакена нужно было затрачивать не меньше полутора часа хорошего хода (Абендберг на высоте 1130 метров). Никаких других средств сообщения кроме пешего хождения тогда не было и публика жила там в большом уединении. Но это было как раз то, что нам тогда нужно было. Жена за семь недель хорошо поправилась.