Сергей Жуков
Выдающийся ученый Г.А. Николаев является одним из основоположников сварочной науки и техники в СССР и создателем многих научных направлений в области сварки. Он обогатил мировую науку фундаментальными теоретическими и экспериментальными исследованиями.
Георгий Александрович Николаев получил высшее техническое образование, окончив в 1925 году Институт инженеров транспорта, и высшее математическое образование, окончив в 1928 году механико-математический факультет Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова. Сочетание технических и математических знаний позволило ему решать сложные инженерные проблемы на основе как экспериментальных, так и теоретических подходов.
Исключительно велика роль Г.А. Николаева в становлении и развитии сварки в СССР. В его исследованиях можно выделить следующие направления.
Возможность и целесообразность широкого применения сварки в различных конструкциях — первое направление, начало которого относится к 1929 году. К этому времени Г.А. Николаев был сложившимся молодым ученым, выполнившим в период с 1925 по 1929 год крупное исследование колебаний балочных мостов, результаты которого были опубликованы в ряде трудов, изданных в эти же годы.
Николаевым были установлены характеристики вибрационной прочности сварных конструкций, впервые в СССР разработаны и опубликованы в 1930 году технические условия на проектирование сварных соединений, созданы проекты сварных мостов пролетом 12, 20, 24 и 45 м, построенных затем на железных дорогах. Последний был установлен в 1935 году и в тот период являлся наибольшим по пролету сварным мостом в мире.
Результаты теоретических и экспериментальных исследований динамической прочности, проведенных Г.А. Николаевым в большом объеме как в лабораторных условиях, так и на реальных объектах, позволили определить работоспособность наиболее важных сварных узлов и конструкций. На основе этих работ и при непосредственном участии Г.А. Николаева был осуществлен перевод изготовления конструкций крупных промышленных сооружений, котлов и вагонов с клепки на сварку. Это свершение имело громадное народно-хозяйственное значение: позволило резко увеличить производительность труда и сэкономить большое количество металла. Достаточно сказать, что только перевод склепки на сварку при изготовлении железнодорожных вагонов позволил сэкономить металла более 100 тыс. т в год.
Результаты исследований прочности сварных конструкций были опубликованы Г.А. Николаевым в ряде сборников и в монографиях «Исследования сварных конструкций» (1932) и «Сварка в мостостроении» (1934). В 1937—1938 годах были опубликованы конструктивные материалы по проектированию и расчету сварных, строительных и машиностроительных конструкций. В тот же период под редакцией Г.А. Николаева выпущен труд объемом 100 печатных листов «Сварочное дело в СССР» (1937), подводивший итог развитию сварки в течение первых двух пятилеток. В эти же годы написаны монографии по расчету и проектированию сварных конструкций «Элементы сварных конструкций» (1933) и «Сварные конструкции» (1937, совместно с д-ром техн. наук А.С. Гельманом), которые заложили основу создания учебных пособий по курсу «Сварные конструкции». Работу в области совершенствования учебных пособий по расчету и проектированию сварных конструкций Г.А. Николаев продолжал в течение всех последующих лет. Были выпущены учебные пособия в 1951, 1953, 1954 и 1962 годах, а в 1965 году разработан учебник для вузов «Расчет сварных соединений и прочность сварных конструкций». На этой основе в последующем были изданы учебные пособия «Расчет, проектирование и изготовление сварных конструкций» (1971, совместно с д-ром техн. наук С.А. Куркиным и д-ром техн. наук В.А. Винокуровым), «Сварные конструкции. Прочность сварных соединений и деформации конструкций» (1982, совместно с С.А. Куркиным и В.А. Винокуровым), учебник «Сварные конструкции. Расчет и проектирование» (1990, совместно с В.А. Винокуровым).
Указанное направление в течение ряда лет продолжает оставаться одним из основных в научных исследованиях кафедры. По этому направлению выполнены фундаментальные исследования, защищены докторские диссертации сотрудниками кафедры, опубликованы монографии и учебники.
Исследования в области напряжений и деформаций при сварке — второе направление работ Г.А. Николаева с 1935 года. Характерной особенностью этих работ являлось целенаправленное получение новых данных о распределении остаточных сварочных напряжений и деформаций в зависимости от способов и режимов сварки, типов сварных соединений и конструкций и др. Весомым достижением Г. А. Николаева является разработка графоаналитического метода определения напряжений и деформаций как на стадии нагрева в процессе сварки (временных), так и на стадии полного остывания сварного соединения (остаточных). Основные положения расчета напряжений и деформаций, выполняемого графоаналитическим методом, при наплавке валика на кромку полосы и при стыковой сварке пластин были разработаны в трудах Г.А. Николаева. Графоаналитический метод отличается четкостью и простотой исполнения, что ставит его в ряд крупных инженерных достижений. Несложные графические построения с использованием простых аналитических зависимостей позволяют вычислить распределение временных продольных напряжений и деформаций в сечении свариваемой пластины на стадии нагрева, а последующие построения — найти распределение остаточных продольных напряжений в сечении сварной пластины после ее полного остывания. С помощью графоаналитического метода впервые наглядно продемонстрирован сложный механизм развития упругих и пластических деформаций, напряжений в процессе сварки с учетом изменяющихся свойств материала во всем диапазоне температур сварочного нагрева и охлаждения.
Впервые был предложен расчетный метод определения остаточных деформаций и перемещений сварных соединений и конструкций, так называемый метод фиктивных сил, широко используемый в инженерной практике изготовления сварных изделий.
