Джон Бейкер, барон Бейкер

Джон Флитвуд Бейкер, барон Бейкер , OBE FRS (19 марта 1901 - 9 сентября 1985) был британским ученым и инженером-строителем. ^{[2] [3] [4]}

Ранняя жизнь [ править ]

Бейкер родился в Лискарде , Чешир, в семье Дж. У. Бейкера и Эмили Флитвуд. Он получил образование в школе Россолл и колледже Клэр в Кембридже и женился на Фионе Мэри Макалистер Уокер в 1928 году.

Карьера [ править ]

После окончания Бейкер работал с Министерством авиации над структурными проблемами дирижаблей . В 28 лет, в 1929 году, он заболел туберкулезом. После выздоровления он стал техническим специалистом в исследовательском комитете по конструкционной стали, который исследовал, почему измеренные напряжения в конструкционной стали мало похожи на теоретические. Находясь на этой должности, он разработал пластическую теорию дизайна, революционный метод проектирования стальных конструкций, который дает нижнюю границу нагрузки при обрушении и, следовательно, всегда безопасен. До этого все проектирование стальных конструкций основывалось на теории упругости . В 1932 году он был награжден Телфорд золотую медаль в институте гражданских инженеровза работу. ^[5]

В 1933 году Бейкер стал профессором инженерии в Бристольском университете , после чего с 1939 по 1943 год был научным советником отдела проектирования и разработки Министерства внутренней безопасности . В это время он создал крытый приют Моррисона , используя свою пластическую теорию структурных конструкций. анализ. Бейкер был назначен кавалером Ордена Британской Империи (OBE) в честь Дня рождения 1941 года . ^[6]

С 1943 по 1968 год он был профессором механических наук и главой инженерного факультета Кембриджского университета . За это время отдел увеличился более чем втрое, с 24 преподавателей до 111. Он использовал структуру железнодорожного моста Форт в качестве основы для объяснения теории структурного проектирования своим студентам. Во время его пребывания в Кембридже теория пластичности использовалась при проектировании нового здания Бейкер-билдинг департамента, что сделало его первым зданием в мире, спроектированным этим методом.

В 1956 году Бейкер был избран член Королевского общества и наградил их Королевскую медаль в 1970 году ^[1] В 1961 Дне рождения отличия он получил рыцарское звание , ^[7] , имеющих честь присвоенное HM Королева на 5 июля 1961 г. ^{[8 ]}

В 1963 году он стал почетным доктором наук Эдинбургского университета . Он был создан пожизненным пэром , как барон Бейкер , из Windrush в графстве Глостершир на 1 февраля 1977 года ^[9]

Теория пластичности дизайна [ править ]

Сталь может вести себя как упруго, так и пластично. Упругая деформация обратима, и при снятии нагрузки материал вернется к своей первоначальной форме, положению и распределению напряжений. Пластическая деформация необратима, и при снятии нагрузки материал принимает форму, положение и распределение напряжений, отличных от исходных.

Теория пластичности основана на пластическом поведении и рассчитывает нижнюю границу нагрузки, которую может выдержать конструкция (нагрузка, при которой она разрушается, не будет ниже рассчитанной). Это позволяет спроектировать конструкцию таким образом, чтобы она всегда могла выдерживать выбранную величину нагрузки, даже если точный способ ее выполнения неизвестен.

Теория упругости зависит от предположения о том, как работает конструкция, и нагрузок, которым она будет подвергаться, а также от проектирования ее для несения этих нагрузок предполагаемым образом. Это гарантирует безопасность, если конструкция хорошо изучена, но может быть небезопасно, если конструкция несет нагрузки иным образом. Следовательно, он дает верхнюю границу нагрузки на обрушение (нагрузка, при которой она обрушивается, не будет выше расчетной). Эластичная конструкция чувствительна к деформации конструкции и работает только при небольших прогибах.

В 1950-х годах Бейкер и У. Прагер из Университета Брауна опубликовали двухтомный отчет об истории стальных конструкций с неотъемлемой частью теории пластичности. К 1960-м годам он преподавался на инженерном курсе бакалавриата в Кембриджском университете , и Бейкер представил студенческую лекцию о принципах проектирования убежища Моррисона как интересное введение в свою теорию пластического проектирования конструкций; в 1968 году эту лекцию посетил принц Чарльз , и ее можно резюмировать следующим образом:

Было непрактично производить конструкцию для массового производства, которая могла бы выдержать прямое попадание, и поэтому требовалось выбрать подходящую конструктивную цель, которая спасла бы жизни во многих случаях взрыва разрушенных домов. Обследование зданий, подвергшихся бомбардировке, показало, что во многих случаях одна торцевая стена дома была взорвана или взорвана соседним взрывом, а пол первого этажа повернулся вокруг своего другого конца (поддерживаемый практически неповрежденной стеной), что привело к гибели жителей. . Таким образом, убежище Моррисона было спроектировано таким образом, чтобы выдерживать падение с верхнего этажа типичного двухэтажного дома, подвергающегося частичному обрушению. Укрытие было спроектировано так, чтобы поглощать эту энергию за счет пластической деформации, поскольку она может поглощать на два или три порядка больше энергии, чем упругая деформация. ^[10]Его конструкция позволяла семье спать под укрытием ночью или во время рейдов, а днем ​​использовать его как обеденный стол, что делало его практичным предметом в доме. ^[11]

.

Хотя теория пластичности теоретически превосходит теорию упругости, сегодня она все еще не используется. ^{[ необходимая цитата ]} Теория упругости в кодифицированной форме используется для проектирования большинства стальных конструкций, в основном из-за относительной простоты использования теории упругости и компьютеризации расчетов. Теория пластичности используется в некоторых конструкциях и специальных приложениях, в частности, при проектировании мостов.

Работает [ править ]

• Распределительный метод стресс-анализа (отчеты и меморандумы) (1935 г.)
• Анализ инженерных сооружений Альфред Джон Саттон Пиппард , Джон Флитвуд Бейкер. 1-е издание 1937 г., многие последующие издания
• Пластический дизайн рам Жак Хейман, Джон Бейкер, КУБОК 1969
• Предприятие против бюрократии: разработка структурных мер предосторожности от воздушных налетов во время 2-й мировой войны (1978)
• "Стальной скелет" тт. 1 и 2

Ссылки [ править ]