Борис Григорьевич Галёркин ( русский : Бори́с Григо́рьевич Галёркин , фамилия точнее латинизируется как Галёркин ; 4 марта [ OS 20 февраля] 1871–12 июля 1945) — советский математик и инженер .
Галеркин родился 4 марта [ по старому стилю 20 февраля 1871] 1871 года в Полоцке , Витебской губернии , Российской империи , ныне части Беларуси , в семье евреев [1] [2] Гирша-Шлейма (Гирша-Шлейма) Галеркина и Перлы Баси Галеркиной. Родители владели домом в городе, но домашнее ремесло, которым они занимались, не приносило достаточно денег, поэтому в возрасте 12 лет Борис начал работать каллиграфом в суде. Он окончил школу в Полоцке, но ему еще нужно было сдать экзамены за дополнительный год, чтобы получить право продолжить обучение на более высоком уровне. Он сдал их в Минске в 1893 году экстерном. В том же году он был зачислен на механический факультет Санкт-Петербургского технологического института . Из-за нехватки средств Борису Григорьевичу приходилось совмещать учебу в институте с работой чертежником и дачей частных уроков. В какой-то момент он женился на Ревекке Трейвас, второй племяннице. У них не было детей. [ нужна цитата ]
Первая научная работа Галеркина была опубликована в институтских «Трудах». Статья называлась «Теория продольной кривизны и опыт применения теории продольной кривизны к многоэтажным рамам, рамам с жесткими связями и рамным системам». Она была написана им в тюрьме «Кресты». Летом 1909 года Борис Григорьевич отправился за границу, чтобы осмотреть интересующие его сооружения и здания. В течение следующих четырех лет, т. е. до Первой мировой войны, он и многие другие сотрудники института посещали Европу для активизации своих научных интересов. Галеркин посетил Германию , Австрию , Швейцарию , Бельгию , Швецию .
Галеркин преподавал студентам механического отделения строительную механику, т. е. проводил занятия и проектирование. Лектором был профессор В. Л. Кирпичев — известный ученый в области механики, глава Петербургской механической научной школы. Однако большинство членов работали также в Политехническом институте , в том числе И. В. Бубнов , А. Н. Крылов , И. В. Мещерский, С. П. Тимошенко .
Осенью 1911 года Галеркин также работал в Женском политехническом институте. В 1913 году он работал над проектом металлического каркаса для котельной электростанции в Петербурге — первого в России здания с металлическим каркасом под большими нагрузками. Позднее оно считалось одним из уникальных инженерных объектов Европы. Галеркин регулярно публиковал свои работы в институтских «Трудах», а с 1915 года — и в «Инженерных ведомостях» . До 1915 года в центре его научных интересов находились шарнирные системы, позднее он занялся исследованием пластин.
В 1915 году Галеркин опубликовал статью, в которой выдвинул идею приближенного метода для дифференциальных уравнений , в частности краевых задач . Он применил свой метод к большому числу задач анализа стержней и пластин . Некоторое время назад И.Г.Бубнов разработал аналогичный подход для решения вариационной задачи , который он интерпретировал как вариант алгоритма метода Ритца . Отличительными чертами метода Галеркина были следующие: он не связывал разработанный им метод с каким-либо прямым решением вариационной задачи, а считал его общим для решения дифференциальных уравнений. Он интерпретировал его, используя принцип вероятных перемещений. Эти идеи оказались весьма продуктивными не только в строительной механике , но и для математической физики в целом.
Метод Галеркина (или метод Бубнова-Галеркина) с формой постановки задачи дифференциальных уравнений Галеркина (или « слабой ») известны во всем мире. Сегодня они являются основой алгоритмов в области механики , термодинамики , электромагнетизма , гидродинамики и многих других.
В январе 1919 года Галеркин стал профессором 2-го (бывшего Женского) политехнического института, оставаясь преподавателем строительной механики на механическом отделении 1-го Политехнического института (так тогда назывался Политехнический институт). В марте 1920 года на кафедре была создана профессорская кафедра строительной механики, которую Галеркин выиграл по конкурсу. Летом 1921 года в Польшу эмигрировал известный ученый в области строительной механики и теории упругости С.П. Белзецкий, занимавший аналогичную кафедру на строительном факультете . Галеркин принял участие в конкурсе на его кафедру и в начале 1922 года перешел с механического факультета на строительный, который был ему ближе по научной и инженерной деятельности.
С 1917 по 1919 год Галеркин опубликовал ряд работ по изгибу прямоугольных и треугольных пластин в научных периодических изданиях и в «Известиях Российской академии наук». Затем он сделал перерыв в публикациях и только с 1922 года начал публиковаться снова, но уже только в иностранных журналах (в Советском Союзе не хватало бумаги для научной литературы).
В декабре 1923 года Галеркин был избран деканом инженерно-строительного факультета Политехнического института. Это произошло в очень важный период истории института, когда группа деканов подала в отставку со своих постов, протестуя против бесцеремонного вмешательства в учебный процесс так называемых «студенческих» уполномоченных, контролируемых профсоюзами и партийными комитетами. Галеркин проявил себя как талантливый руководитель факультета. Он сумел нейтрализовать излишне активных «помощников», назначавшихся помимо его воли, и не спешил выполнять поручения бездарных руководителей, проводивших в то время в высшей школе бесконечные эксперименты. С 1924 по 1929 год Галеркин был также профессором Института инженеров путей сообщения и Петербургского университета. В 1924 году он совершил свою последнюю поездку за границу для участия в Конгрессе по прикладной механике в Голландии .
Весной 1926 года Галеркин узнал, что Наркомпрос принял решение о закрытии дорожно-строительного отделения на его факультете. Это решение было подготовлено и принято в тайне деканом института партийным комитетом в связи с компанией по ликвидации параллельных специальностей. Между тем, других факультетов, готовящих специалистов по строительству электрифицированных железных дорог, городских железных дорог и метрополитенов (факультет работал над этим с 1907 года), в стране не было. Галеркину удалось отменить это необдуманное решение Москвы. В период работы Галеркина на посту декана была создана первая лаборатория на факультете. Ему также удалось получить правительственное одобрение на идею строительства для факультета еще нескольких крупных лабораторий (на их базе впоследствии был создан Гидротехнический научно-исследовательский институт).
В январе 1928 года Галеркин был назначен членом-корреспондентом Академии наук СССР . Его кандидатуру выдвинули академики А. Ф. Иоффе ( Абрам Иоффе ), А. Н. Крылов и П. П. Лазарев. В октябре 1929 года он оставил пост декана. После этого строительный факультет был разделен на две части: гидротехническое и гидромелиоративное отделения стали факультетом водного хозяйства , а остальное вошло в состав строительного факультета. Вскоре был выведен из состава Политехнического института и стал Институтом гражданского и промышленного строительства, который, однако, в настоящее время не существует. Факультет водного хозяйства вскоре стал Гидротехническим институтом. Галеркин был профессором обоих институтов.
К 1920-м годам Галеркин был уже всемирно известным ученым. Он стал авторитетом среди инженеров. Его часто привлекали в качестве консультанта к проектированию и строительству серьезных промышленных объектов на северо-западе России (ТЭЦ, Волховская ГЭС, Кондопожский целлюлозно - бумажный комбинат и др.). Он был членом технических советов проектных институтов Гипромез и Гипроцветмет, членом ученых советов научно-исследовательских институтов: Ирригационного института (позднее — Гидротехнический научно-исследовательский институт) и Института сооружений. После окончания строительства Днепрогэса Борис Григорьевич также вошел в состав правительственной комиссии.
В 1934 году Галеркин получил две степени доктора технических и математических наук и звание заслуженного деятеля науки и техники. В начале 1936 года он был избран действительным членом Академии наук СССР. Он также стал членом Высшей аттестационной комиссии при Государственном комитете по высшему техническому образованию, председателем группы технических механиков Технической секции АН СССР, директором Института механики АН СССР, председателем Научного общества инженеров-строителей и его Ленинградского отделения. В апреле 1936 года постановлением правительства Галеркин был назначен председателем Правительственной комиссии по экспертизе первоначального проекта стального каркаса стен и перекрытий Московского Дворца Советов .
Несмотря на столь многочисленные звания, Галеркин оставался профессором кафедры строительной механики и теории упругости гидротехнического факультета (Гидротехнический институт был возвращен Политехническому ( тогда – Индустриальному) институту как факультет в 1934 году). В основном он читал курс теории упругости, который был очень труден для тогдашних студентов, имевших очень слабую математическую подготовку. Студенты ходили на его лекции, чтобы посмотреть на «настоящего академика», но он их разочаровывал. Он был невысокого роста, тщедушен и обладал слабым голосом. Его имидж не соответствовал статусу серьезного ученого с большим авторитетом, полученному от правительства. Однажды академика даже вытащили из трамвая другие пассажиры, и после этого «несчастного случая» руководство института обратилось к властям с просьбой предоставить ему автомобиль.
Галеркин рисовал генеральскую форму в 1939 году, когда на базе возрожденного ВИТУ ВМФ (ранее Николаевская инженерная академия, ныне Военный инженерно- технический университет), заведующий кафедрой строительной механики и академик стал генерал-лейтенантом . Борис Григорьевич никогда до этого не служил в армии, но вынужден был носить генеральскую форму. Он был застенчивым, и когда ему отдавали честь, пугался и махал руками.
Летом 1941 года, после начала войны, городским правительством была создана Комиссия по строительству оборонительных сооружений. В ее состав вошли академики и видные ученые (почти все были из Политехнического института), но только Борис Григорьевич занимался строительной инженерией. Фактически он стал руководителем работы комиссии. Одновременно Борис Григорьевич был руководителем группы специалистов отдела инженерной обороны города.
Позже он был эвакуирован в Москву, где вошел в состав военно-инженерной комиссии Академии наук СССР. Тяжелая непрерывная работа подрывала здоровье ученого. Вскоре после Великой Победы Галеркин скончался в Москве 12 июля 1945 года. Похоронен на Волковом кладбище в Санкт-Петербурге. [3]
Имя Галеркина связано с методом конечных элементов , который представляет собой способ численного решения уравнений в частных производных .
Методы Галеркина включают в себя: