Тимошенко С.П. — вчений у галузі механіки

Тимошенко С.П. — вчений у галузі механіки

Освiту здобував у Петербурзькому інститутi інженерів шляхів (1901 р.). Працював там викладачем. У 1906—1911, 1917—1920 рр. — професор Київського політехнічного інституту, у 1912—1917 рр. — професор Політехнічного, Електротехнічного інститутів та Інституту інженерів шляхів у Петербурзі. Працював у Комісії для вироблення законопроекту про заснування УАН (1918 р.). У 1919—1920 рр. — директор Інституту технічної механіки УАН. У 1920 р. емігрував до Югославії, де був професором Загребського політехнічного інституту. 1922 р. переїхав до США. У 1923—1927 рр. — науковий консультант компанії «Вестінгауз». У 1927—1936 рр. — професор Мічіганського, з 1936 р. — Стенфордського університетів. Автор понад 150 наукових праць. Відомий фундаментальними працями з опору матеріалів, теорії пружності та коливань в інженерній справі.

Народився в 1878 роцi в селі Шпотівка Конотопського повіту Чернігівської губернії (зараз — Сумська область) в родині землеміра. Освіту здобув у Роменському реальному училищі та Петербурзькому інституті інженерів шляхів. Після військової служби у саперному батальйоні розпочав наукову діяльність по дослідженню властивостей цементу та рейок у механічній лабораторії Шляхового інституту у Петербурзі. Праця в лабораторії виявила потяг до дослідницької діяльності в галузі механіки матеріалів, яка була неможлива без грунтовних знань математики. С. П. Тимошенко зайнявся самостійним засвоєнням основ математичних знань. Він писав пізніше: «Я не народився математиком. Тонкощі абстрактної математики мене не притягували. Проте математичні застосування в інженерних науках — це було саме те, що мене цікавило і до чого мене вабила природа».

З метою поглиблення знань з опору матеріалів С. П. Тимошенко, який добре знав французьку та німецьку мови і спеціально вивчив англійську, переклав російською мовою фундаментальні праці німецького механіка А. Феппля «Опір матеріалів», «Курс з математичної теорії пружності» О. Лява та деякі інші твори.

У Петербурзі С. П. Тимошенко познайомився з видатним ученим у галузі прикладної механіки професором В. Л. Кирпичовим і відвідував його лекції та семінар. Саме спілкування з В. Л. Кирпичовим допомогло йому обрати напрям подальшої діяльності у науці.

Влітку 1904 р. С. П. Тимошенко поїхав до Німеччини та Франції для ознайомлення з німецькими технічними школами та засобами викладання в них. Особливе значення для нього мали лекції і лабораторні заняття з механіки та опору матеріалів професора А. Феппля в Мюнхенському політехнікумі.

У 1904—1905 рр. С. П. Тимошенко провів дослідження коливань валу постійного діаметра з двома масами на кінцях у Петербурзькому політехнічному інституті. Він показав, що вплив маси вала на період коливань можна легко вирахувати, як і розв’язати задачу про крутильні коливання валу з кількома дисками уздовж останнього.

У 1905 р. він поповнював свою технічну освіту і працював у лабораторіях Геттінгенського університету, приділяючи головну увагу праці над дисертацією — дослідженню бокової стійкості двотаврової балки і, зокрема, кручення останньої. С. П. Тимошенко показав, що при крученні двотаврової балки виникає згин полиць, якщо останні в будь-якому поперечному перерізі не мають свободи поздовжнього переміщення. Він вивів рівняння кручення. Було розв’язано й завдання стійкості балки при її крученні.

У 1906 р. С. П. Тимошенко на пропозицію В. Л. Кирпичова взяв участь у конкурсі на заміщення посади професора кафедри опору матеріалів Київського політехнічного інституту. Влітку того ж року він знову у Геттінгені, працює над складною та актуальною для будівництва проблемою дослідження стійкості деформацій стиснутих пластин. Йому вдалося вивести трансцендентне рівняння, з якого можна було обчислювати критичне значення стискаючих сил. Дослідивши різні випадки випучування пластин, вчений склав таблиці, за допомогою яких можна було обчислити значення критичної сили для різних співвідношень між шириною пластини та її товщиною. Цей його доробок мав фундаментальне значення в галузі стійкості деформацій і використовувся в авіації та кораблебудуванні.

З січня 1907 р. 28-річний С. П. Тимошенко почав працювати професором кафедри опору матеріалів Київського політехнічного інституту. Його діяльність була надзвичайно плідною як викладача, що оновив навчальні курси, видав нову навчальну літературу, започаткував викладання курсу теорії пружності, так і дослідника, що розширив і переустаткував новими машинами та приладами механічну лабораторію, поставив нові завдання з випробування матеріалів у ній. У травні того ж року С. П. Тимошенко захистив у Київському політехнічному інституті дисертацію на ступінь ад’юнкта прикладної механіки. Він продовжував дослідження і розв’язав низку нових задач щодо стійкості стиснутих стержнів, згину прямокутної пластини, бокової стійкості балок, а також показав практичну придатність запропонованих методів. За ці розробки 1910 р. він отримав премію імені Д. Журавського Петербурзького інституту інженерів шляхів.

1911 р. він разом з групою професорів Київського політехнічного інституту висловив протест проти поліцейської сваволі у вищій школі, і його було звільнено з інституту. Він змушений був повернутися до Петербурга, де згодом отримав змогу викладати в Інституті інженерів шляхів, Електротехнічному інституті, видав підручники «Курс опору матеріалів» (1911), «Курс теорії пружності» (дві частини, 1914, 1916), які згодом стали класичними, перевидавалися за кордоном.

1917 р. рада професорів Київського політехнічного інституту запросила С. П. Тимошенка повернутися до інституту, і в 1918 р. він знову став професором Київської політехніки. 1918 рік позначений його активною співпрацею в Комісії з розробки проекту заснування Української Академії наук. Його записка «Щодо питання організації розряду прикладного природознавства при Фізико-математичному відділенні Української Академії наук» мала грунтовне значення для всього подальшого розвитку української академічної науки. С. П. Тимошенко організував і першу академічну установу — Інститут технічної механіки.

Політичні обставини, економічна криза примусили вченого виїхати за кордон. Він працював професором кафедри опору матеріалів Загребської політехніки. 1922 р. переїхав до США, де працював технічним консультантом на заводах «Вестінгауз» у Піттсбурзі. Після п’яти років праці у фірмі він організував секцію механіки при Американському товаристві інженерів, почав видавати журнал «Прикладна механіка», надрукував дві монографії: «Прикладна теорія пружності», «Проблеми вібрації в інженерній науці». Педагогічна, наукова та практична діяльність С. П. Тимошенка у «Вестінгаузі» плідно вплинула на постановку технічної освіти американських інженерів.

З 1927 р. він очолив кафедру механіки Мічіганського університету, заснував щонедільний семінар з теоретичної та прикладної механіки, літні школи прикладної механіки для викладачів університетів і технічних шкіл США, видав фундаментальні праці «Опір матеріа-лів» (два томи, 1930), «Теорія пружності» (1933), «Теорія стійкості» (1936).

З 1936 р. С. П. Тимошенко — професор Стенфордського університету, де він читав докторантський курс прикладної механіки і видав грунтовні праці: «Теорія пластинок і оболонок» (1940), «Статика споруд» (1945), «Вища динаміка» (1948), «Історія опору матеріалів» (1953).

С.П.Тимошенко двічі приїжджав в Україну (1959, 1964). Він видав цікаву книгу споминів.

Багато досліджень вченого стали класичними. Такими є цикл праць з розрахунку міцності стержневих систем, застосування енергетичного засобу щодо апроксимуючих функцій прогинів, низка праць щодо побудови теорії коливань пружних систем та про допустимі напруження в металевих мостах тощо. Найзначніші наукові досягнення — розроблення ефективних варіаційних методів теорії пружності та застосування їх до розв’язання складних інженерних завдань.

Наукові досягнення С. П. Тимошенка було визнано у всьому світі. Його обрано членом багатьох академій: АН СРСР (1928), Польської (1935), Французької (1939), Італійської (1948), Лондонського королівського товариства (1944). Почесні докторські звання йому присвоїли Лехайський університет (США, 1936), Мічіганський університет (1938), Цюріхський вищий технічний університет (1947), Болонський університет (1954), Загребська політехніка (1956), Турінська політехніка (1960). Його ім'я присвоєно лабораторії механіки Стенфордського університету, Ін-ституту механіки НАН України. У некролозі, опублікованому в «Известиях АН СРСР. Механика твердого тела», відзначалось: «Він умів охопити найголовніше в розглядуваних явищах і розв’язувати поставлене завдання, використовуючи мінімальний математичний апарат. Важко вказати напрями в галузі будівельної механіки, де б він не отримав результати, які залишили незабутній слід».