Кафедра "Механика и процессы управления" СПбГПУ. Краткая справка

В краткой справке о кафедре представлены: исторические сведения, учебная и научная работа, структура, основные направления научных исследований, НИР (гранты, договоры, контракты), конференции, диссертации, монографии, учебные пособия и основные публикации, основные партнеры и заказчики за последние годы.

КАФЕДРА  "МЕХАНИКА  И  ПРОЦЕССЫ  УПРАВЛЕНИЯ"

Заведующий  кафедрой – Заслуженный деятель науки РФ, доктор физико-математических наук,

профессор  Пальмов Владимир Александрович

Адрес кафедры:  195251, СПб, ул. Политехническая, 29, I уч. корпус, 4 этаж, ауд. 433 – вход на каф. “Механика и процессы управления”, тел./факс – 552-7778; тел. – 552-7801, 552-7805; E-mail: Palmov@CompMech.SPbSTU.ru

 

Краткая историческая справка. Учебная работа кафедры

Кафедра “Динамика и прочность машин” Ленинградского политехнического института была организована на основе специальности “Динамические явления в машинах и механизмах”, которую открыл в 1930 году в рамках Отделения технической механики Ленинградского физико-механического института заведующий Отделением проф. Е.Л. Николаи. Примерно в то же время эта специальность появилась в Харьковском политехническом институте и лишь спустя почти 30 лет – в 1961 году в Московском высшем техническом училище.

С 1944 по 1976 год заведующим кафедрой “Динамика и прочность машин” был выдающийся советский ученый-механик проф. А.И. Лурье, избранный в 1961 году чл.-корр. АН СССР.

В 1960 году в связи с расширением тематики научных работ и педагогической деятельности кафедра “Динамика и прочность машин” ЛПИ была переименована в кафедру “Механика и процессы управления”.

С 1976 года и по настоящее время кафедрой “Механика и процессы управления” заведует Заслуженный деятель науки РФ, доктор физико-математических наук, профессор  Пальмов Владимир Александрович.

На протяжении всей своей истории кафедра вела подготовку инженеров по специальности “Динамика и прочность машин”, а с 1994 года – бакалавров и магистров по направлению “Прикладная механика”.

В настоящее время на кафедре работают 20 преподавателей: 10 профессоров, 6 доцентов и 4 ассистента, из них 8 докторов физико-математических и технических наук и 8 кандидатов физико-математических и технических наук. На кафедре проходят подготовку 9 аспирантов дневной и 2 аспиранта заочной формы обучения. За последние четыре года на кафедре подготовлены 1 доктор наук и 8 кандидатов наук.

В настоящее время преподаватели кафедры проводят занятия на факультетах СПбГПУ: физико-механический ф-т, энерго-машиностроительный ф-т, факультет технической кибернетики, факультет технологии и исследования материалов, ЦНИИ роботехники и технической кибернетики.

 

Учебно-научная структура кафедры состоит из 3-х лабораторий:

1. Учебно-научно-инновационная лаборатория “Вычислительная механика” (CompMechLab) (зав. лаб. – проф. А.И. Боровков);

2.  Учебно-научная лаборатория “Процессы управления” (зав. лаб. – проф. С.Ф. Бурдаков);

3.  Учебно-научная лаборатория “Нелинейная электромеханика” (зав. лаб. –  проф. Д.Ю. Скубов)

и Учебно-научно-инновационного Центра наукоемких компьютерных технологий (ANSYS / LS-DYNA Center of Excellence) (научный руководитель – проф. А.И. Боровков).

 

Основные направления научных исследований

1.     Механика деформируемого твердого тела, механика композитных структур, механика разрушения, динамика и прочность машин, конструкций, приборов, установок, сооружений;

2.     Вычислительная механика, методы конечных элементов, конечно-элементная механика, CAD/FEA/CFD/CAE-наукоемкие компьютерные технологии, компьютерный инжиниринг;

3.     Мехатроника, микроробототехника; управление социальными и производственными системами, бионическое управление роботами;

4.     Нелинейная электромеханика, движение электромеханических систем, в которых существенным образом связаны механические и электромагнитные процессы.

 

Научно-исследовательские работы, научно-производственные работы (договоры, контракты), выполненные в 2004-2006 гг.

1.  “Вычислительная механика управляемых систем. Разработка полномасштабных математических и механических моделей крупнейшего в мире полноповоротного радиотелескопа РТ-70 и исследование проблем механики, связанных с обеспечением его работы в миллиметровом диапазоне радиоволн” (серия НИР в рамках Комплексных программ РАН по разделам “Механика” и “Машиностроение”, утвержденных Президиумом РАН, 2004–2006, руководитель работ – зав. лаб. Института проблем машиноведения РАН, проф. А.И. Боровков, исполнители: проф. В.А. Пальмов, сотрудники CompMechLab);

2.  “Прогнозирование прочностных свойств композиционных материалов на основе изучения физико-механического поведения модельных слоистых кристаллов” (проект РФФИ 04-01-00887, совместно с ФТИ им. А.Ф. Иоффе РАН, 2004–2006; исполнители: проф. А.И. Боровков, сотрудники CompMechLab);

3.  “Разработка новой высокорентабельной технологии промышленного синтеза технических алмазов на основе использования уникальных физико-химических свойств фуллеренсодержащих материалов” (проект РФФИ 05-02-08257-офи_а, совместно с Центром перспективных исследований СПбГПУ, 2005–2006; исполнитель – проф. А.И. Боровков);

4.   “Динамика электромеханических систем с постоянными магнитами” (проект РФФИ 05-01-00965, 2005–2006; руководитель – проф. Д.Ю. Скубов, исполнители: доц. Л.В. Штукин, асс.  М.С. Артемьева);

5.  “Научно-методическое обеспечение создания национального информационного центра по мониторингу приоритетных направлений развития науки, технологий и техники, направленных на обеспечение безопасности жизнедеятельности” (НИР по ФЦ НТП “Исследования и разработки по приоритетным направлениям науки и техники”, совместно с ЦНИИ РТК, 2005–2006; исполнитель – проф. С.Ф. Бурдаков);

6. “Разработка технологий и создание робототехнических систем обеспечения безопасности и противодействия терроризму” (НИР, совместно с ЦНИИ РТК, 2005–2006; исполнители: проф. С.Ф. Бурдаков, проф. Б.А. Смольников, сотрудники лаб. “Процессы управления”);

7. “Разработка технологий построения и функционирования мультимодульных мехатронных систем с адаптивной перестраиваемой структурой” (НИР, совместно с ЦНИИ РТК, 2005–2006; исполнители: проф. С.Ф. Бурдаков, проф. Б.А. Смольников, сотрудники лаб. “Процессы управления”);

8.  “Разработка принципов группового управления робототехническими и кибернетическими системами обеспечения безопасности наземного, воздушного и космического базирования” (НИР, совместно с ЦНИИ РТК, 2005-2006; исполнитель – проф. С.Ф. Бурдаков);

9. “Finite Element Modeling and Analysis of the Electrical Submersible Pump Vibrations During Normal Operation. Analysis of the Radial Bearing Wear, Impellers Scaling or Wear, Changes in the Production Flow (Solids and Gas Slugs) Effect on Vibration Pattern” (проект CRDF, 2005, заказчик – Schlumberger; руководитель – проф. А.И. Боровков, исполнители: проф. В.А. Пальмов, сотрудники CompMechLab);

10.    “Конечно-элементный анализ пространственного напряженно-деформиро-ванного состояния рабочего колеса главного циркуляционного насоса Тяньваньской АЭС и оценка работоспособности конструкции” (НИР, 2004–2005, заказчик – “ЦКБ машиностроения”, “Атомстройэкспорт”; руководитель – проф. А.И. Боровков, исполнители: проф. В.А. Пальмов, сотрудники CompMechLab);

11. “Разработка математических и конечно-элементных моделей устройства “Светлана-2” и моделирование динамических процессов, возникающих при  посадке летательных аппаратов” (НИР, 2005-2006, заказчик – “Пролетарский завод”, “ЦНИИ судового машиностроения”; руководитель – проф. А.И. Боровков, исполнители: проф. В.А. Пальмов, сотрудники CompMechLab);

12. “Разработка методик механических расчетов трансформаторов в ANSYS” (НИР, 2005–2006, заказчик – “Запорожтрансформатор”; руководитель – проф. А.И. Боровков, исполнители: сотрудники CompMechLab);

13. “Конечно-элементного исследование вибраций обвязывающих трубопроводов установки каталитического риформинга с учетом нестационарного воздействия компрессоров” (НИР, 2005, заказчик – “Нефтехимпроект”; руководитель – проф. А.И. Боровков, исполнители: сотрудники CompMechLab);

14. “Разработка пространственных математических и конечно-элементных моделей щита отражающей поверхности основного зеркала радиотелескопа РТ-70. Конечно-элементное моделирование и исследование полей температур и термодеформированного состояния щитов отражающей поверхности” (НИР, 2005, заказчик – “КБ специального машиностроения”; руководитель – проф. А.И. Боровков, исполнители: сотрудники CompMechLab);

15.  “Конечно-элементное определение зависимости торсионной жесткости и динамического поведения конструкции Spaceframe. Конечно-элементное исследование динамического процесса внедрения крепежных элементов в алюминиевые сплавы и стали” (НИР, 2005–2006, заказчик – “Алгоритм”; руководитель – проф. А.И. Боровков, исполнители: сотрудники CompMechLab);

16. “Экспертиза 71-го проекта, связанных с оценкой технического состояния и остаточного ресурса основных конструкционных элементов блока № 2 Ленинградской АЭС, блока № 1 Смоленской АЭС и блока № 1 Курской АЭС” (2005–2006, заказчик – Северо-Европейский Межрегиональный Территориальный Округ Ростехнадзора (ранее СЕМТО Госатомнадзора России); руководитель – проф. А.И. Боровков, исполнители: сотрудники CompMechLab);

17. “Научно-технические экспертизы в рамках расследований авиационного происшествия” (2005-2006, заказчики – Инспекция расследования авиационных происшествий Службы безопасности полетов государственной авиации РФ и Военная прокуратура Северного флота Генеральной прокуратуры РФ); руководитель – проф. А.И. Боровков, исполнители: проф. В.А. Пальмов, сотрудники CompMechLab);

18. “Progressive Micro- and Macro-Failure of Composite Structures Including Boundary Layers and Damage. Basic Solutions Concept,  Boundary Layer Concept in Mechanics of Composites and their Application to Some Actual Problems (Homogenization, Crack Propagation, Damage) of Composite Structures” (проект DAAD, 2004–2006; руководители – проф. В.А. Пальмов и проф. А.И. Боровков, исполнители: сотрудники CompMechLab).

 

Конференции, семинары и школы

 1.        Ежегодные международные школы ученых-механиков “Актуальные проблемы механики” (проф. В.А. Пальмов – сопредседатель Организационного и Программного комитетов, проф. А.К. Беляев – член Организационного и Программного комитетов);

2.        Ежегодные международные конференции “New Approaches to High-Tech: Nondestructive Testing and Computer Simulations in Science and Engineering” (проф. В.А. Пальмов – член Программного комитета);

3.        Международные конференции “Математическое моделирование в механике деформируемых тел и конструкций. Методы граничных и конечных элементов” (проф. А.И. Боровков – член Оргкомитета, проф. В.А. Пальмов – член Программного комитета);

4.        Международные конференции “Научно-технические проблемы прогнозирования надежности и долговечности конструкций и методы их решения (проф. А.И. Боровков, проф. В.А. Пальмов – члены Программного комитета);

5.        Ежегодный общегородской семинар “Конечно-элементная механика и компьютерный инжиниринг” (проф. А.И. Боровков, проф. В.А. Пальмов – члены Оргкомитета).

 

Диссертации, защищенные сотрудниками кафедры и под научным руководством сотрудников кафедры в 2002-2005 гг.

 1.     Яковис Л.М. (каф. МПУ), “Математическое моделирование и оптимизация управляемых процессов приготовления многокомпонентных смесей”. Дисс. на соискание уч. степ. д.т.н. 2002.

2.     Артемьева М.С. (каф. МПУ), “Моделирование движений токопроводящих тел в быстропеременном и постоянном магнитных полях”. Дисс. на соискание уч. степ. к.ф.-м.н.  (научн. руководитель – проф. Д.Ю. Скубов). 2002.

3.     Постоялкина Е.А. (каф. МПУ), “Методы численного интегрирования повышенного порядка точности в задачах теплопроводности и термоупругости”. Дисс. на соискание уч. степ. к.ф.-м.н. (научн. руководитель – проф. Ю.Г. Исполов). 2003.  

4.     Кийло О.Л. (ОАО “Электросила”, соискатель каф. МПУ), “Моделирование и исследования соединений с натягом конструкционных элементов бандажных узлов роторов турбогенераторов”. Дисс. на соискание уч. степ. к.т.н. (научн. руководитель – проф. А.И. Боровков). 2003.

5.     Штилерман И.З. (ОАО “Электросила”, соискатель каф. МПУ), “Неравножесткость ротора двухполюсного турбогенератора и ее выравнивание”. Дисс. на соискание уч. степ. к.т.н. (научн. руководитель – проф. А.И. Боровков). 2003.

6.     Смирнова Н.А. (каф. МПУ), “Обучаемое управление роботами при выполнении технических операций”. Дисс. на соискание уч. степ. к.т.н. (научн. руководитель – проф. С.Ф. Бурдаков). 2004.

7.     Ветюков Ю.М. (каф. МПУ), “Крутильно-продольные колебания бурильной колонны с долотом режущего типа”. Дисс. на соискание уч. степ. к.ф.-м.н. (научн. руководитель – проф. В.А. Пальмов). 2004.

8.     Ободовский Ю.В. (соискатель каф. МПУ) “Динамика электромеханических устройств с постоянными магнитами”. Дисс. на соискание уч. степ. к.т.н. (научн. руководитель – проф. Д.Ю. Скубов). 2005.

9.     Шевченко Д.В. (каф. МПУ), “Конечно-элементное моделирование и исследование проблем механики радиотелескопа РТ-70”. Дисс. на соискание уч. степ. к.т.н. (научн. руководитель – проф. А.И. Боровков). 2005.

 

Монографии, учебники и учебные пособия, написанные сотрудниками кафедры в 2002-2005 гг.

1.     Lurie A.I. Analytical mechanics / A.K.Belyaev, translation of the book. Springer-Verlag, Berlin-Heidelberg, 2002. – 864 p.

2.     Скубов Д.Ю., Ходжаев К.Ш. Нелинейная электромеханика. – М.: ФИЗМАТЛИТ, 2003. – 360 с.

3.     Смольников Б.А., Меркин Д.Р. Прикладные задачи динамики твердого тела. – СПб: Изд-во С.Петербургского университета, 2003. – 536 с.

4.     Belyaev A.K., Guran A. Selected Topics in Structronics and Mechatronic Systems. World Scientific Publishers, 2003. – 441 p.

5.     Математические модели и компьютерное моделирование в биомеханике / В.А. Пальмов, А.В. Зинковский (ред.). – СПб.: Изд-во СПбГПУ, 2004. 515 с.

6.     Lurie A.I. Theory of Elasticity / A.K. Belyaev, translation of the book. Springer-Verlag, Berlin-Heidelberg, 2005. – 1050 p.

7.     Смольников Б.А., Меркин Д.Р., Бауэр С.М., Смирнов А.Л. Теория устойчивости движения в примерах и задачах. – Ижевск, 2006. – 224 с.

8.     Мещерский И.В. Задачи по теоретической механике / Под ред. В.А. Пальмова, Д.Р. Меркина. – СПб: Лань, 2006. – 448 с.

 

Основные публикации в 2004-2006 гг.

1.     Боровков А.И., Пальмов В.А. Базовые решения и регулярное разложение в механике периодических композитов // Труды СПбГПУ. № 498. Вычислительная математика и механика. – СПб.: Изд-во СПбГПУ. 2006. 73–97.

2.     Бурдаков С.Ф., Кириченко В.В., Корачинский А.В., Смольников Б.А., Чистяков В.Н. Классификация зарубежных мини- и микроробототехнических систем военного назначения на основе структурно-функционального подхода // Нано- и микросистемная техника, №4, 2005. 37–42.

3.     Полянский А.М., Полянский В.А., Попов-Дюмин  Д.Б. Использование анализатора АВ-1 для исследования динамики высокотемпературной вакуумной экстракции водорода из металлических образцов // Материаловедение №5 (98). 2005. 51–54.

4.     Borovkov A.I., Palmov V.A. Basic Solutions in the Problem of Homogenization of Periodic Composites // Proc. 8^th Int. Workshop “Nondestructive Testing and Computer Simulations in Science and Engineering” (NDTCS'2004). A. Melker, Ed., Proc. of SPIE. Vol. 5831. Washington. USA. 2004. 155–166.

5.     Ispolov Yu. G., Sukhanov A. A. Optimal control over the motion of an active buoy. Proc. of the 3^rd European Conf. on Structural Control. Vienna, Austria, 2004, V. 2, pp. S1-147 – S1-150.

 

Основные партнеры и заказчики

Институт проблем  машиноведения РАН, Атомстройэкспорт, Рособоронэкспорт, концерн “Силовые машины” (“Ленинградский металлический завод”, “Электросила”, “НПО по исследованию и проектированию энергетического оборудования им. И.И. Ползунова (НПО ЦКТИ)”), “Нефтехимпроект”,  “Пролетарский завод”, ЦНИИ “Электроприбор”, ЦНИИ им. академика А.Н. Крылова, ЦКБ морской техники “Рубин”, ЦКБ машиностроения, КБ специального машиностроения, ЦНИИ судового машиностроения, ЦНИИ робототехники и технической кибернетики, НИИ электрофизической аппаратуры им. Д.В. Ефремова, Алгоритм”, “Запорожтрансформатор”,

Boeing, General Electric Power Systems, General Electric Oil and Gas, General Motors, Ford Motor Company, Caterpillar, Schlumberger, Microsoft, BARD, AM General (Hummer), Peterbilt, ANSYS Inc., Livermore Software Technology Corp., Noran Engineering Inc., Solid Works Corp., Parametric Technology Corp., Pratt&Whitney, Ferrari, Renault, Altran Group, Siemens, Volkswagen, Japan Industrial Technology Association, Japan New Energy and Industrial Technology Development Organization, ITAC, Nagata Seiko, Samsung, LG Electronics, Hyundai, China Nuclear Power Corporation, Institute of Plasma Physics, Institute for Structural and Computational Mechanics of Hannover University, Mikkeli Polytechnic Research Centre YTI, Katholieke Universiteit Leuven, University of Padua, Int. Centre for Mechanical Sciences,  Pittsburgh University

и многие другие.

Источник: Научная и научно-производственная деятельность подразделений научной части СПбГПУ. - СПб, изд-во СПбГПУ, 2006. 184 - 190.