Boris Galerkin - Boris Galerkin
Boris Galerkin | |
|---|---|
Бори́с Григо́рьевич Галёркин | |
 | |
| Syntynyt |
Boris Grigoryevich Galerkin
4. maaliskuuta 1871 |
| Kuollut | 12. heinäkuuta 1945 (74-vuotiaat) |
| Alma mater | Pietarin valtion teknillinen instituutti |
| Tunnettu | Galerkin-menetelmä |
| Puoliso (t) | Revekka Treivas |
| Tieteellinen ura | |
| Kentät | |
| Laitokset | Sotatekniikka-teknillinen yliopisto |
Boris Grigoryevich Galerkin ( venäjäksi : Борис Григорьевич Галёркин , sukunimi tarkemmin romanisoitu kuin Galyorkin , 4 Maaliskuu [ OS 20 helmikuu] 1871-12 Heinäkuu 1945) oli Neuvostoliiton matemaatikko ja insinööri .
Elämäkerta
Varhaiset päivät
Galerkin syntyi 4. maaliskuuta [ OS 20. helmikuuta 1871] 1871 Polotskissa , Vitebskin kuvernöörissä , Venäjän valtakunnassa , joka kuuluu nykyään Valko-Venäjälle , juutalaisten vanhempien, Girsh-Shleymin (Hirsh-Shleym) Galerkinin ja Perla Basia Galerkinan, luona. Hänen vanhempansa omistivat talon kaupungissa, mutta heidän tekemänsä kotiteollisuus ei tuonut tarpeeksi rahaa, joten 12-vuotiaana Boris aloitti työskentelyn kalligrafina tuomioistuimessa. Hän oli päättänyt koulun Polotskissa, mutta tarvitsi silti vielä yhden vuoden kokeet, mikä antoi hänelle oikeuden jatkaa koulutusta ylemmällä tasolla. Hän ohitti Minskissä olleet vuonna 1893 ulkopuolisena opiskelijana. Samana vuonna hän ilmoittautui Pietarin teknilliseen instituuttiin mekaniikkaosastolle. Varojen puutteen vuoksi Boris Grigoryevichin oli yhdistettävä instituutin opiskelu valmistelijana työskentelyyn ja yksityistuntien antamiseen. Jossakin elämänsä vaiheessa hän meni naimisiin Revekka Treivasin, toisen veljentytär, kanssa. Heillä ei ollut lapsia.
Poliittinen toiminta ja vankeus
Kuten monet muutkin opiskelijat ja teknikot, hän osallistui poliittiseen toimintaan ja liittyi sosiaalidemokraattiseen ryhmään. Instituutista valmistumisen vuonna 1899 hänestä tuli Venäjän sosiaalidemokraattisen puolueen (josta tulisi Neuvostoliiton kommunistinen puolue ) jäsen. Tämä antaa uskottavan selityksen hänen usein tehtävänvaihdolle. Kolme ensimmäistä vuotta valmistumisen jälkeen Boris Grigoryevich oli insinööri Venäjän mekaanisten ja höyryvetureiden tehtaalla Kharkovissa , samalla kun hän opetti työntekijöitä erityiskursseilla. Vuoden 1903 lopusta lähtien hän oli insinööri Kiinan Kaukoidän rautateiden rakentamisessa , puoli vuotta myöhemmin hänestä tuli tekninen päällikkö 'Pohjoisessa mekaanisessa ja kattilatehtaassa'. Hän osallistui insinöörien liiton järjestämiseen Pietarissa ja vuonna 1905 hänet pidätettiin insinöörien välisen lakon järjestämisestä. Vuonna 1906 Boris Grigoryevichista tuli sosialidemokraattisen puolueen Pietarin komitean jäsen eikä hän työskennellyt missään muualla.
Vankilassa, joka tunnetaan nimellä "Kresty", Boris Grigoryevich menetti kiinnostuksensa vallankumoukselliseen toimintaan ja omistautui tieteeseen ja tekniikkaan, toimintaan, jota tuolloin vangit voisivat harjoittaa. Ja lisäksi hänen työkirjassaan on kirjoitettu, että Boris Grigoryevich työskenteli insinöörinä suunnittelemalla ja rakentamalla kattilalaitosta vuodesta 1907. Tätä tosiasiaa ei selitetty, eikä Boris Grigoryevich halunnut muistuttaa muita vallankumouksellisesta nuoruudestaan . Myöhemmin Neuvostoliiton kyselyissä hän ei antanut selkeitä vastauksia jatkuviin kysymyksiin jäsenyydestä eri puolueisiin. Hän oli tietysti perehtynyt vanhojen puolueen jäsenten kohtaloihin, mutta tärkein syy siihen oli se, että hänet oli valittu valiokuntaan menshevikkien (ei-radikaaleja näkemyksiä edustava puolueryhmä, jonka jäseniä syytettiin myöhemmin ristiriitaisuudesta). vallankumouksellinen toiminta ja tukahdutettu). Galerkinin elämästä voisi tulla hinta, jos tämä tosiasia tulisi yleisön tietoon.
Akateeminen
Samana vuonna hänen ensimmäinen tieteellinen työnsä julkaisi instituutit "Transaction". Artikkelin otsikko oli "Teoria pitkittäiskaarteesta ja kokemus pitkittäiskaaren teoriasta monikerroksisissa kehyksissä, jäykillä liitoksilla varustetuissa kehyksissä ja kehysjärjestelmissä". Otsikon pituus viittasi itse teoksen pituuteen, 130 sivua. Se kirjoitettiin "Krestyn" vankilaan. Kesällä 1909 Boris Grigoryevich vieraili ulkomailla tutustumassa häntä kiinnostaviin rakenteisiin ja rakennuksiin. Seuraavien neljän vuoden aikana, eli ennen ensimmäistä maailmansotaa, hän ja monet muut instituutin henkilökunnat vierailivat Euroopassa kannustaakseen tieteellisiä etujaan. Galerkin vieraili Saksassa , Itävallassa , Sveitsissä , Belgiassa ja Ruotsissa .
Galerkin opetti mekaanisen osaston rakennemekaniikan opiskelijoita, johti harjoituksia ja suunnittelua. Luennoitsija oli professori VLKirpichov - kuuluisa tiedemies mekaniikan alalta ja sinänsä Pietarin mekaanisen tiedekoulun johtaja . Suurin osa jäsenistä työskenteli kuitenkin myös ammattikorkeakoulussa , esimerkiksi: Ivan Bubnov , AN Krylov , IV Meshcherskiy ja SP Timoshenko .
Syksystä 1911 lähtien Galerkin työskenteli myös naisten ammattikorkeakoulussa. Vuonna 1913 hän työskenteli Pietarin kattilalaitoksen metallirungon suunnittelussa - ensimmäinen rakennus Venäjällä suurilla kuormilla metallirungolla. Myöhemmin sitä pidettiin yhtenä ainutlaatuisista eurooppalaisista insinöörikohteista. Galerkin julkaisi säännöllisesti teoksiaan "Transaction" -instituuteissa ja vuodesta 1915 lähtien myös Engineering News -lehdessä . Ennen vuotta 1915 kääntöjärjestelmät olivat hänen tieteellisen kiinnostuksensa keskipisteessä, myöhemmin hän aloitti levyjen tutkimisen.
Vuonna 1915 Galerkin julkaisi artikkelin, jossa hän esitti idean differentiaaliyhtälöiden likimääräisestä menetelmästä , erityisesti raja-arvo-ongelmista . Hän oli soveltanut menetelmäänsä lukuisiin kääntö- ja levyanalyysiongelmiin . Jonkin aikaa ennen kuin IGBubnov kehitti samanlaisen lähestymistavan muunneltavaan ongelmanratkaisuun , jonka hän tulkitsi Ritz-menetelmän algoritmin muunnelmaksi . Galerkinin menetelmän erottavat piirteet olivat seuraavat: hän ei liittänyt hänen kehittämää menetelmää mihinkään muunneltavaan ongelman suoraan ratkaisuun, mutta piti sitä yleisenä differentiaaliyhtälöiden ratkaisemisessa. Hän tulkitsi sen käyttämällä todennäköisten siirtymien periaatetta. Nämä ideat osoittautuivat erittäin tuottaviksi paitsi rakenteellisessa mekaniikassa , myös matemaattisessa fysiikassa .
Galerkin menetelmä (tai Bubnov-Galerkin menetelmä) kanssa Galerkin: n (tai " heikko ") differentiaaliyhtälöt ongelma esitetyt muodossa tunnetaan kaikkialla maailmassa. Nykyään ne tarjoavat perustan algoritmeille mekaniikan , termodynamiikan , sähkömagneettisuuden , hydrodynamiikan ja monien muiden aloilla.
Tammikuussa 1919 Galerkinista tuli 2. (ent. Naisten) ammattikorkeakoulun professori, joka pysyi rakennemekaniikan opettajana 1. ammattikorkeakoulussa (tuolloin ammattikorkeakoulu nimettiin niin) mekaaniseksi osastoksi. Maaliskuussa 1920 laitokseen perustettiin rakennemekaniikan professori, ja Boris Grigoryevich voitti sen kilpailussa. Kesällä 1921 SP Belzetskiy , kuuluisa rakennemekaniikan ja joustoteorian tutkija, jolla oli vastaava tuoli maanrakennustieteellisessä tiedekunnassa, muutti Puolaan . Galerkin osallistui kilpailuun tuolistaan ja vuoden 1922 alussa hän lähti mekaanisesta tiedekunnasta maanrakennustieteelliseen tiedekuntaan, joka oli lähempänä häntä tieteellisessä ja insinööritoiminnassaan.
Kukaan ei kuitenkaan halunnut tuolloin hänen lahjakkuuttaan ja hän pystyi keskittämään huomionsa tieteellisiin ongelmiin. Aikaisemmin, vuosina 1917-1919, Galerkin julkaisi sarjan teoksia suorakaiteen ja kolmion muotoisista levyistä, jotka kaartuvat edellä mainituissa tieteellisissä aikakauslehdissä ja "Venäjän tiedeakatemian tapahtumissa". Myöhemmin hänellä oli tauko julkaisuissa, ja vasta vuonna 1922 hän aloitti julkaisemisen uudelleen, mutta vain ulkomaisissa aikakauslehdissä ( Neuvostoliitossa ei ollut tarpeeksi paperia tieteelliseen kirjallisuuteen).
Joulukuussa 1923 Galerkin valittiin ammattikorkeakoulujen dekaaniksi . Se tapahtui instituutin historian erittäin tärkeänä aikana, jolloin dekaaniryhmä erosi tehtävistään ja protestoi ammattiliittojen ja kommunistisen puolueen komiteoiden valvomien niin kutsuttujen "opiskelijaedustajien" epähuomioimattomasta väliintulosta. koulutusprosessi. Galerkin osoittautui lahjakkaaksi tiedekunnan johtajaksi. Hän onnistui neutraloimaan liian aktiiviset "avustajat", jotka nimitettiin hänen tahtoaan vasten, eikä hän kiirehtinyt täyttämään epäpätevien johtajien tilauksia, jotka tekivät tuolloin lukemattomia kokeita lukiossa. Vuosina 1924 - 1929 Galerkin oli myös professori rautatieinsinöörien instituutissa ja Pietarin yliopistossa. Vuonna 1924 hän teki viimeisen ulkomaanmatkansa - hän osallistui soveltavan mekaniikan kongressiin Alankomaissa .
Keväällä 1926 Galerkin sai tietää, että Narkompros (opetusministeriö) oli tehnyt päätöksen sulkea tienrakennusosa tiedekunnassaan. Instituutin kommunistisen puolueen komitea valmisteli tämän päätöksen ja hyväksyi sen dekaanin toimesta salaa rinnakkaisten erikoisuuksien poistamista koskevan yrityksen yhteydessä. Samaan aikaan maassa ei ollut muita tiedekuntia, jotka kouluttivat sähköistettyjen rautateiden, kaupunkirautateiden ja metrojen rakentamisen asiantuntijoita (tiedekunta oli työskennellyt tämän kanssa vuodesta 1907). Galerkin onnistui peruuttamaan tämän Moskovan kiireellisen päätöksen . Dekaanin viran Galerkinin aikana luotiin ensimmäinen laboratorio tiedekunnalle. Hän onnistui myös saamaan hallituksen hyväksynnän ajatukselle rakentaa joitain muita suuria laboratorioita tiedekunnalle ( Hydrotechnical Research Institute perustettiin myöhemmin heidän tukikohtaansa).
Tammikuussa 1928 Galerkin nimitettiin Neuvostoliiton tiedeakatemian vastaavaksi jäseneksi . Hänen ehdokkuutensa nimittivät akateemikot AF Yoffe ( Abram Ioffe ), AN Krylov , PP Lazarev . Lokakuussa 1929 hän jätti dekaanin viran. Tämän jälkeen maa- ja vesirakennustieteellinen tiedekunta jaettiin kahteen osaan: vesitekniikka- ja kasteluosastoista tuli vesiteollisuuden tiedekunnat ja loput osaksi maa- ja vesirakentamisen tiedekuntaa. pian jätettiin pois ammattikorkeakoulusta ja siitä tuli Civil and Industrial Engineering Institute , jota ei kuitenkaan enää ole. Vesiteollisuuden tiedekunnan tuli pian vesiteknisten instituutti. Galerkin oli professori molemmissa instituuteissa.
1920-luvulla Galerkin oli jo maailmankuulu tiedemies. Hänestä oli tullut auktoriteetti insinöörien ja suunnittelijoiden keskuudessa. Hänet palkattiin usein konsulttina vakavien teollisuuskohteiden suunnitteluun ja rakentamiseen Luoteis-Venäjällä (lämpövoimalat, Volkhovin vesivoimala , Kondopogan sellu- ja paperitehdas ja muut). Hän oli jäsenenä teknisen neuvostojen suunnitteluun instituuttien Gipromez ja Giprotsvetmet, jäsen akateemisen neuvostojen tutkimuslaitoksissa: Kastelu Institute (myöhemmin - vesiteknisten tutkimuslaitos), Institute of Structures . Dnieperin vesivoimalaitoksen rakentamisen päättymisen jälkeen Boris Grigoryevichista tuli myös hallituksen toimikunnan jäsen.
Vuonna 1934 Galerkin sai kaksi tohtoria vuonna tekniikka ja matematiikan ja ansioitunut työntekijä insinöörin nimike. Vuoden 1936 alussa hänet valittiin Neuvostoliiton tiedeakatemian jäseneksi. Hänestä tuli myös teknisen korkeakoulutuksen valtion komitean korkeimman sertifiointilautakunnan jäsen, Neuvostoliiton tiedeakatemian teknisen osaston teknisen mekaniikan ryhmän puheenjohtaja, Neuvostoliiton tiedeakatemian mekaanisen instituutin johtaja, Diplomi-insinöörit tieteellisen seuran ja sen Leningradin osassa. Huhtikuussa 1936 Galerkin nimitettiin hallituksen määräyksen mukaan hallituksen toimikunnan puheenjohtajaksi tarkastelemaan Moskovan Neuvostoliiton palatsin teräsrunkoseinien ja päällekkäisyyksien alkuperäistä hanketta.
Vaikka hänellä oli niin monia nimikkeitä, Galerkin pysyi hydroteknisen tiedekunnan rakennemekaniikan ja joustavuusteorian osaston professorina (Hydrotekniikan instituutti palautettiin ammattikorkeakouluun (tuolloin - Teollisuuden) tiedekunnaksi vuonna 1934). Enimmäkseen hän opetti joustavuuden teorian kurssia, mikä oli erittäin vaikeaa tuon ajan opiskelijoille, joilla oli erittäin heikko matematiikan koulutus. Opiskelijat vierailivat hänen luentoillaan katsomaan "todellista akateemikkoa", mutta hän petti heitä. Hän oli lyhyt, utelias, heikko ääni. Hänen kuvansa ei vastannut hallitukselta saadun vakavan tiedemiehen asemaa, jolla on suuri auktoriteetti. Kerran muut hyvin kasvaneet matkustajat vetivät akateemikon jopa raitiovaunusta, ja tämän "onnettomuuden" jälkeen instituutin hallinto pyysi viranomaisilta autoa.
Sota-ajat ja kuolema
Galerkin piirsi kenraalipuvun vuonna 1939, jolloin laivaston VITU (aiemmin nimellä Nikolaevsky Engineering Academy, nykyinen sotatekniikan teknillinen yliopisto , venäjä: Военный инженерно-технический университет ), herätti herätyksen siviili- ja teollisuustekniikan instituutille . sen rakennemekaniikan osaston johtajana ja akateemikosta tuli kenraaliluutnantti . Boris Grigoryevich ei ollut koskaan ennen ollut armeijassa, mutta hänen oli käytettävä kenraalien univormua. Hän oli ujo ja kun joku tervehtii häntä, hän pelästyi ja heilutti kätensä.
Sodan alkamisen jälkeen kesällä 1941 kaupunginhallitus perusti komission puolustuslaitosten rakentamiseen . Joistakin akateemikoista ja merkittävistä tiedemiehistä tuli jäseniä (melkein kaikki olivat ammattikorkeakoulusta), mutta vain Boris Grigoryevich oli mukana rakentamisessa. Käytännössä hänestä tuli komission työn valvoja. Samanaikaisesti Boris Grigoryevich oli kaupunkisuunnittelun puolustusosaston asiantuntijaryhmän johtaja.
Myöhemmin hänet evakuoitiin Moskovaan, jossa hän liittyi Neuvostoliiton tiedeakatemian sotatekniikan toimikuntaan. Kova non-stop-työ heikensi tutkijan terveyttä. Pian suuren voiton jälkeen , 12. heinäkuuta 1945 Galerkin kuoli Moskovassa.
Matemaattiset panokset
Galerkinsin nimi liitetään ikuisesti äärellisen elementin menetelmään , mikä on tapa ratkaista numeerisesti osittaiset differentiaaliyhtälöt
Galerkin- menetelmiin kuuluvat:
- Galerkin menetelmä - Menetelmä lähentämällä ratkaisu ongelmaan on heikko muodossa . Tunnetuin äärellisten elementtien menetelmällä .
- Petrov-Galerkin menetelmä
- Virtaviivainen tuulen Petrov-Galerkin menetelmä (SUPG)
- Epäjatkuva Galerkin menetelmä