Механико-математический факультет Пермского национального исследовательского университета

Общая информация

Кафедра фундаментальной математики

Кафедра высшей матема-тики

Кафедра информационных технологий

Кафедра мат.обеспечения вычислительных систем

Кафедра механики и математического моделиро-вания

Кафедра механики сплош-ных сред и вычислительных технологий

Кафедра прикладной математики и информатики

Компьютерный центр






Кафедра механики сплошных сред и вычислительных технологий


История кафедры

Н.Ф.Лебедев, 1964 г.


Г.К.Ибраев, 1979 г.

Кафедра механики сплошных сред и вычислительных технологий (МССиВТ) была образована 1 июля 2004 г. в результате объединения кафедры механики сплошных сред (МСС), которая имела к тому времени 35-летнюю историю развития, и кафедры прикладной механики и вычислительных технологий (ПМиВТ), которая была создана на механико-математическом факультете ПГУ в 1999 г. Ныне существующая кафедра «считает» себя преемницей кафедр: теория упругости (1969-1977), механика деформируемого твердого тела (1977-1996), механика сплошных сред (1996-2004) и прикладная механика и вычислительные технологии (1999-2004). Таким образом, в 2009 г. кафедра МССиВТ с полным основанием отметила своё 40-летие. Проследим историю образования кафедры и основные вехи ее развития.

Зарождение кафедры МССиВТ произошло в недрах кафедры механики в 60-е гг. и явилось следствием бурного развития научного и практического интереса к механике в то время. Образование механико-математического факультета в 1960 г. было ознаменовано еще одним событием: на факультете началась подготовка студентов по специальности «Механика». Поэтому существовавшая в университете (с некоторыми перерывами) со дня его основания кафедра механики (с 1949 г. была на техническом факультете) вошла в состав механико-математического факультета.

Инициатором создания еще одной кафедры механики, названной при образовании «Кафедра теории упругости», был Николай Фролович Лебедев, талантливый ученый, выпускник Московского государственного университета. Образованная приказом ректора в 1969 г. кафедра работала первые годы на общественных началах. Первым заведующим кафедрой теории упругости стал ее основатель Н.Ф.Лебедев. Его соратниками были доценты В.Н.Норин и Б.Л.Гиршик, а несколько позже – доценты Г.К.Ибраев и А.Н.Верещагин.

Вновь образованная кафедра развернула большую научную, в частности хоздоговорную, деятельность. Состав кафедры в отдельные годы превышал 30 чел., включая аспирантов, учебно-вспомогательный персонал и штат научных сотрудников.


Заложенная Н.Ф.Лебедевым тесная связь фундаментальной и практической науки стала характерной чертой работы кафедры. Это позволяло организовывать учебный процесс на самом передовом уровне: базовые и специальные курсы по кафедре всегда отвечали как современным представлениям академической науки, так и запросам практики. В результате выпускника кафедры отличала фундаментальная математическая подготовка и современные знания механики сплошных сред.

Научные исследования и учебный процесс поддерживались активно функционирующими лабораториями: оболочек и сопротивления материалов (руководитель – Г.К.Ибраев); аэродинамики (Ю.А.Дубравин); оптических методов исследований (А.Н.Верещагин); гидродинамики (Ю.А.Дубравин); вибраций (Н.Ф.Лебедев).

В сентябре 1976 г. заведующим кафедрой теории упругости на общественных началах назначается Габдулла Касимович Ибраев, выпускник Ленинградского военно-механического института, защитивший в 1974 г. докторскую диссертацию по специальности «Строительная механика и прочность летательных аппаратов». Г.К.Ибраев заведовал кафедрой до 1986 г. (года ухода из жизни).

4 августа 1977 г. вышел приказ Министра высшего и среднего специального образования РСФСР № 306 «О разделении кафедры механики на кафедру механики деформируемого твердого тела и кафедру механики и процессов управления». В результате кафедра теория упругости получила официальный статус и новое название: «Кафедра механики деформируемого твердого тела».


Коллектив кафедры, 1981 г.

Слева направо 1 ряд: Ю.А.Дубравин, А.Н.Верещагин, Г.К.Ибраев, Б.Л.Гиршик, Н.Ф.Лебедев; 2 ряд: О.Б.Сергеев, Н.И.Симакина, Е.Данкина, Г.Калашникова, Л.И.Селезнева, А.А.Фатеева, В.М.Пестренин; 3 ряд: А.И.Севрук, Л.В.Ландик, Т.В.Норина; 4 ряд: В.А.Антонов, Г.П.Башин, С.В.Гучалов, А.В.Каменских

В середине 70-х гг. на кафедру перешел работать Юрий Алексеевич Дубравин, выпускник Ленинградского механического института, который вместе с учениками О.Б.Сергеевым, Ю.И.Никифоровым, И.В.Липиным, Н.И.Симакиной занимался изучением проблем газодинамики гетерогенных смесей и численных методов их решения. Как следствие на кафедре активизировалась научная и учебная деятельность в области механики жидкости и газа, что стало поводом для передачи на кафедру для преподавания всего блока дисциплин, связанных с механикой сплошных сред. С этого времени кафедра стала готовить выпускников по двум направлениям: механика деформируемого твердого тела и механика жидкости и газов.

Ю.А.Дубравин, 2002 г.


И.Н.Шардаков, 2004 г.


В.Н.Терпугов, 2007 г.

В 1986-1989 гг. кафедрой заведовал профессор Н.Ф.Лебедев, который в 1982 г. защитил докторскую диссертацию по проблемам динамики гидравлических забойных двигателей.

В 1989-2004 гг. кафедрой заведовал Ю.А.Дубравин, который защитил докторскую диссертацию в 1998 г.

Эти и последующие годы характеризуются смещением научных интересов кафедры в область математического моделирования, компьютеризации научных исследований и учебного процесса, а также установлением еще более тесных и плодотворных связей с академической и отраслевой наукой. Например, к учебной и научной работе кафедры были привлечены: выпускник кафедры 1974 г. доктор технических наук Валерий Нагимович Аптуков (с 1990 г.), в то время работавший в Институте механики сплошных сред УрО РАН, заведующая лабораторией Уральского научно-исследовательского и проектного института галургии доктор технических наук Светлана Александровна Константинова (1994 г.).




В 1995 г. был открыт филиал кафедры в Институте механики сплошных сред УрО РАН, заведует которым доктор физико-математических наук Игорь Николаевич Шардаков. В результате студенты получили доступ к уникальной лабораторной базе института; к учебному процессу были привлечены ведущие ученые-механики: академик РАН Валерий Павлович Матвеенко, профессора Анатолий Алексеевич Роговой, Игорь Николаевич Шардаков, Олег Иванович Скульский, Сергей Николаевич Аристов и др.

Очередное переименование кафедры произошло 15 июля 1996 г., когда кафедра получила название «Механика сплошных сред» (МСС). С этого же года кроме специалистов-механиков кафедра начала подготовку бакалавров и магистров по направлениям «Механика» и «Механика. Прикладная математика».

Следующий шаг в преобразовании кафедры относится к 2004 г. Приказом ректора № 235 от 6 мая 2004 г. «О создании с 1 июля 2004 г. кафедры механики сплошных сред и вычислительных технологий путем объединения кафедры механики сплошных сред и кафедры прикладной механики и вычислительных технологий» была образована новая кафедра, которая получила современное название и стала специализировать в области вычислительной механики кроме студентов-механиков студентов специальности «Прикладная математика».

Заведующим кафедрой «Механика сплошных сред и вычислительные технологии» в 2004 г. был избран директор ИМСС акад. РАН Валерий Павлович Матвеенко. Обязанности заместителя заведующего кафедрой исполняет доцент Виктор Николаевич Терпугов.

В настоящее время на кафедре работает 10 докторов наук (профессоров) и 14 кандидатов наук (доцентов). В последние годы на кафедре появились молодые сотрудники и преподаватели: доцент А.Н.Сухановский, ассистенты: С.В.Топоркова, А.А.Синер, Н.В.Шуваев, инженер М.А.Юрлов.


Состав кафедры МССиВТ, апрель 2009 г.

На фотографии представлен почти полный состав кафедры, штатные и совместители (фотография сделана – накануне 40-летнего юбилея кафедры).

Существенным вкладом в повышение качества образования выпускников кафедры стало создание в 2002 г. специализированного компьютерного класса с учебным кластерным вычислительным комплексом, позволившим реально включить в учебный процесс обучение современным вычислительным технологиям.

Событием в жизни кафедры стало приобретение в 2005 г. уникального на тот момент вычислительного комплекса кластерной архитектуры, который позволяет использовать для научных и коммерческих расчетов параллельные вычислительные технологии.

Компьютерная техника кафедры поддерживается с помощью современных лицензионных программных продуктов. В частности, приобретены лицензионные коммерческие и исследовательская версии пакета прикладных программ ANSYS, включающие модули Civil FEM, LS-DYNA, CFX, FLOTRAN и др. Пакет обладает значительными возможностями для математического моделирования широкого круга процессов механики твердого деформируемого тела и механики жидкости и газов.

Развивается материальная база кафедры. Универсальная испытательная машина Zwick/Roell Z250/Ax5A позволяет осуществлять широкий комплекс механических испытаний материалов при различных режимах нагружения и температурах. Комплекс DMA/SDTA861 дает возможность определять резонансным способом в широком частотном спектре и диапазоне температур упругие и вязкоупругие характеристики материалов. На уникальном приборе NanoTest-600 измеряют твердость, упругие характеристики, шероховатость поверхностей в нано- и микромасштабах. Малый вибростенд TV51120 и стенд комплексных испытаний на вибрацию в составе вибростенда TV56263/LS и климатической камеры MVH – 408 CNSA предназначены для проведения экспериментов на вибрацию в широком диапазоне температур и влажности.

Научное направление кафедры: «Моделирование термомеханического поведения материалов, конструкций, природных и техногенных объектов с учетом сопутствующих химических и физических явлений», которое возглавляет акад. РАН, профессор, доктор технических наук В.П.Матвеенко складывается из нескольких составляющих; некоторые из них:

1. Механика деформируемого твердого тела:

* упругость, аэроупругость, электровязкоупругость, колебания и устойчивость конструкций, неклассические модели, численные методы в МТДТ (В.П.Матвеенко, И.Н.Шардаков, Е.П.Клигман, Л.А.Голотина, А.В.Фонарев, В.Н.Терпугов, М.А.Юрлов);
* упругопластическое и вязкоупругопластическое поведение материалов при конечных деформациях, построение физических уравнений (А.А.Роговой);
* построение моделей поврежденных, пористых сред при статическом и динамическом нагружении. Механика горных пород и грунтов, устойчивость подземных сооружений (С.А.Константинова, В.Н.Аптуков, В.М.Пестренин, И.В.Пестренина, А.Ф.Мерзляков, А.П.Скачков, С.В.Топоркова);
* термодинамика и деформирование полимерных систем, физика и химия полимеров (А.Л.Свистков, Е.Я.Денисюк, А.П.Скачков);
* механика композиционных материалов и конструкций, экспериментальная механика (Г.П.Башин, А.П.Скачков, А.Ф.Мерзляков, М.А.Юрлов).

2. Механика жидкостей и газов:

* механика нелинейных жидкостей, реология, гидродинамическая устойчивость (И.К.Березин, О.И.Скульский, И.И.Вертгейм);
* газовая динамика, акустика, теория пограничного слоя (О.Б.Сергеев, А.А.Синер, Н.Н.Шуваев);

3. Современные вычислительные технологии:

* алгоритмы МКЭ для решения статических и динамических задач МДТТ (В.Н.Терпугов);
* параллельные вычисления в области гидродинамики (И.И.Вертгейм, В.Н.Терпугов);
* вейвлет-анализ в численных методах (В.Г.Захаров);
* вычислительные технологии в задачах механики сплошных сред (В.Н.Терпугов, И.И.Вертгейм, Н.И.Симакина, А.А.Синер, Л.В.Ландик).

Сотрудники кафедры выполняют исследования в рамках грантов РФФИ, хоздоговорных работ. Результаты докладываются на конференциях и семинарах различного уровня, включая международные, и публикуются в центральных журналах (ежегодно несколько десятков конференций и более сотни публикаций). За 1999-2009 г. сотрудники кафедры издали 7 монографий и 17 учебных пособий.

Широта научных интересов сотрудников кафедры МСС и ВТ позволяет готовить специалистов-механиков и магистров по направлению «Механика. Прикладная математика» на самом современном уровне.

На кафедре функционирует дневная и заочная аспирантура.

За время работы кафедры 34 ее выпускника защитили кандидатские и три – докторские (В.Н.Аптуков, А.И.Севрук, А.В.Шатров) диссертации; четыре сотрудника кафедры (А.К.Ибраев, А.Н.Верещагин, Н.Ф.Лебедев, Ю.А.Дубравин) подготовили и защитили докторские диссертации.

Выпускники кафедры – бакалавры, специалисты и магистры получают фундаментальную подготовку в области математики, механики и информатики, позволяющую им работать в любой области математического моделирования в естественных науках. Ряд выпускников кафедры работают в ведущих научных центрах (г. Дубна, г. Снежинск), в академических и прикладных институтах (ИМСС УрО РАН, г. Пермь, Институт механики УрО РАН, г. Екатеринбург), в КБ крупных предприятий страны – «Пермские (и Рыбинские) авиационные моторы» и во многих других вузах и на предприятиях региона и страны.