Архив выпусков

28 сентября 2012 г. исполнилось сто лет со дня рождения выдающегося ученого-механика Льва Александровича Галина (1912-1981), который более двадцати лет (1959-1981) возглавлял редколлегию журнала "Прикладная математика и механика". Его классические работы в области механики контактного взаимодействия, теории упругопластических задач, газовой динамики, подземной гидромеханики, теории кавитации, механики разрушения открыли новые направления развития этих областей механики.

Л.А. Галин родился в г. Богородске Нижегородской губернии в семье инженера. После окончания школы работал библиотекарем, а затем получил направление на учебу в Московский технологический институт легкой промышленности, который закончил в 1939 г. по специальности "механическое и энергетическое хозяйство предприятий легкой промышленности" со специализацией по обувным предприятиям. В институте Лев Александрович занимался по индивидуальной программе, поскольку преподаватели сразу обратили внимание на его необыкновенную одаренность. В год окончания института в журнале "Прикладная математика и механика" публикуется первая научная работа Л.А. Галина "Решение краевых задач теории упругости методом точечной интерполяции". С этого времени его научная деятельность связана с Институтом механики АН СССР, куда он поступил в аспирантуру в 1939 г. Глубокий интерес к научным исследованиям, преданность науке и большой самобытный талант определили дальнейшие жизненные рубежи Льва Александровича. В 1942 г. он успешно защитил кандидатскую диссертацию, посвященную методам решения смешанных задач теории упругости и задачам упругопластического кручения стержней полигонального сечения, и уже через три года - докторскую диссертацию. Н.Е. Кочин и Н.И. Мусхелишвили, которые были научными консультантами Л.А. Галина во время учебы в докторантуре, высоко оценили полученные им результаты, отмечая полную самостоятельность молодого ученого в научной работе. В 1946 г. Л.А. Галину была присуждена ученая степень доктора физико-математических наук, в 1951 г. - звание профессора, в 1953 г. он избран членом-корреспондентом Академии наук СССР.

Научные труды Л.А. Галина посвящены разнообразным проблемам механики сплошной среды, а также некоторым другим смежным вопросам.

Л.А. Галин - один из создателей важного направления в механике деформируемого твердого тела - теории контактных задач. Им исследовано большое число плоских и пространственных задач о взаимодействии упругих тел с усложненными граничными условиями, с учетом анизотропии, сил инерции и т.д. Например, получено красивое решение задачи о внедрении штампа в упругую полуплоскость при наличии участков сцепления и проскальзывания в области контакта ("задача Галина"), основанное на сведении задачи Гильберта для двух функций к некоторой задаче конформного отображения. Предложены методы решения пространственных контактных задач о внедрении в упругое полупространство тел круговой, эллиптической, клинообразной и прямоугольной форм в плане, получено общее выражение для давления под гладким штампом круговой формы в плане, исследовано влияние пригрузки вне штампа на распределение контактных давлений, дано решение задачи о давлении штампа на упругую пластинку. На основании решения задачи о давлении узкого штампа на упругое полупространство установлены границы применимости гипотезы Циммермана-Винклера. Эти результаты Л.А. Галина вошли в его монографию "Контактные задачи теории упругости", которая была опубликована в 1953 г. и впоследствии переведена на английский, японский и китайский языки.

Следует отметить, что некоторые проблемы, поставленные Л.А. Галиным в области механики контактных взаимодействий, и разработанные им методы их решения, легли в основу новых направлений развития этой науки. В частности, интенсивно развивающаяся в настоящее время механика дискретного контакта во многом опирается на полученные им результаты в области решения пространственных контактных задач теории упругости.

Широкое внедрение полимерных материалов в промышленность побудило Л.А. Галина рассмотреть ряд важных контактных задач при учете реологических свойств взаимодействующих тел. Были исследованы некоторые контактные задачи для вязкоупругой полуплоскости с учетом движения штампа и сил инерции, а также с учетом анизотропии материала. Кроме того, изучено действие вибрационного нагружения на элементы конструкций (например, стержни, балки) из полимерных материалов, решена обратная задача о выборе контура отверстия в пластине из армированного стеклопластика.

Л.А. Галиным создано новое научное направление в теории смешанных задач - износоконтактные задачи, при постановке которых принимается во внимание формоизменение поверхностей при изнашивании. Решения этих задач находят широкое применение в трибологии, а также при расчетах на износ и долговечность различного рода сопряжений.

Постановки и решения новых контактных задач с учетом несовершенной упругости, поверхностной микроструктуры и изнашивания взаимодействующих тел вошли в новую монографию Л.А. Галина "Контактные задачи теории упругости и вязкоупругости" (1980 г.). Недавно (в 2008 г.) она была издана на английском языке в издательстве Springer в серии "Механика деформируемого твердого тела и ее приложения" под редакцией профессора Г. Глэдуэлла. В монографию вошли также работы других авторов в области механики контактных взаимодействий, в которых нашли развитие идеи и постановки контактных задач, предложенные Л.А. Галиным.

Большое число работ Льва Александровича посвящено исследованию упругопластических задач. Он один из первых перешел от рассмотрения одномерных упругопластических задач преимущественно для толстостенных цилиндров и сфер к двумерным, искусно применив для их решения методы теории функций комплексной переменной. Им в 1946 г. впервые в мире получены решения плоских упругопластических задач о растяжении пластинки с круговым отверстием, а также задачи об изгибе балки с круговым отверстием. Эти результаты вошли в большинство монографий по теории пластичности. Была предложена также аналогия для плоской упрутопластической задачи (типа аналогии Прандтля-Надаи), позволяющая решать многие упругопластические задачи экспериментально. Основные работы Л.А. Галина в области теории упругопластических задач были включены в его монографию "Упругопластические задачи", вышедшую посмертно в 1984 г. в издательстве "Наука".

Л.А. Галиным вместе с сотрудниками была предложена теория самоподдерживающего разрушения, которая описывает динамику процесса разрушения высокопрочных стекол, горного удара и других явлений. Волна разрушения в таких процессах аналогична детонационной волне; стационарное распространение ее происходит за счет перехода запаса потенциальной упругой энергии в кинетическую.

Круг научных интересов Л.А. Галина был очень широк. Его работы по гидромеханике посвящены, в основном, кавитации, теории удара и теории барботажа. Изучена начальная стадия кавитации для обтекаемого тела, имеющего полигональный контур, установлены размеры зоны кавитации, исследованы условия ее возникновения. Решена задача об ударе пластинки о поверхность сжимаемой жидкости, обобщающая известные результаты Н.Е. Жуковского. Изучен процесс барботажа, когда в некотором реакторе происходит движение пузырьков, сопровождающееся химическими реакциями и выделением тепла.

В подземной гидромеханике большое значение имеет вопрос о перемещении контура нефтеносности. Л.А. Галиным получено блестящее решение этой задачи в двумерной постановке, которая была сведена к задаче отыскания функции комплексной переменной, удовлетворяющей на контуре единичного круга нелинейному граничному уравнению. Им также рассмотрена задача о движении грунтовых вод при учете деформации границы, области, занятой грунтовыми водами, и решена важная задача растекания линзы пресных вод по поверхности засоленной области.

Задачи газовой динамики, которыми занимался Л.А. Галин, относятся к случаю обтекания сверхзвуковым потоком крыла прямоугольной формы в плане, причем исследованы преимущественно неустановившиеся движения. Выяснены также некоторые важные вопросы, связанные с применением волновых потенциалов к пространственной задаче обтекания крыла.

Интересные результаты получены им в кибернетике, в исследованиях по распространению излучения в рассеивающей среде, а также в среде, оптические свойства которой, меняются в зависимости от поглощенного излучения.

Важные (к сожалению, не опубликованные) результаты получены Л.А. Галиным в период работы над созданием водородной бомбы. За свои научные труды и самоотверженную работу по укреплению обороноспособности страны Лев Александрович Галин был награжден орденом Ленина, тремя орденами Трудового Красного Знамени, пятью медалями.

В последние годы жизни он занимался вопросами применения математических методов в биологии, в частности экологии, физиологии и генетике. По этим вопросам им был прочитан специальный курс в Московском государственном университете им. М.В. Ломоносова, который собирал студентов и аспирантов различных факультетов МГУ.

Ученик Н.Е. Кочина и Н.И. Мусхелишвили, Л.А. Галин является создателем собственной школы в механике, характеризующейся тонкими аналитическими исследованиями наиболее сложных проблем механики и прикладной математики. Многие из его учеников стали крупными учеными.

Л.А. Галиным опубликовано около 100 научных работ. Широкую известность во всем мире получила его монография "Контактные задачи теории упругости" (1953), которая является настольной книгой и источником идей как для молодых ученых, делающих свои первые шаги в науке, так и для специалистов в области механики контактных взаимодействий. За эту монографию, а также монографию "Упругопластические задачи" (1984 г.) он посмертно был удостоен Государственной премии СССР за 1986 г. Итогом многолетней деятельности Л.А. Галина, его последователей и учеников в области механики контактных взаимодействий явилась вышедшая в 1976 г. под его редакцией обзорная монография "Развитие теории контактных задач в СССР".

Много внимания Л.А. Галин уделял журналу "Прикладная математика и механика", являясь с 1950 г. его ответственным секретарем, а с 1959 г. - главным редактором. Научно-педагогическая и организационная деятельность Льва Александровича связана с Институтом механики и Институтом проблем механики АН СССР, в которых он проработал в общей сложности более 30 лет, с Военно-воздушной Инженерной академией им. Н.Е. Жуковского, с Московским государственным университетом, профессором которого он был с 1956 г. Л.А. Галин являлся членом Президиума Национального комитета СССР по механике.

Те, кому посчастливилось знать Л.А. Галина, помнят его не только как талантливого и эрудированного ученого, но и как чрезвычайно доброго и принципиального человека, который помимо науки был увлечен поэзией, историей, литературой, сам писал стихи. Направления в науке, открытые трудами этого замечательного ученого, продолжают его ученики, коллеги и последователи, которые хранят о нем светлую память. Научное наследие Л.А. Галина всегда будет источником творческого вдохновения и служить прогрессу науки.