Сведения о научных достижениях кафедры

Основное научное направление кафедры, связанное с динамическими методами идентификации и вибродиагностики прецизионных механических систем, машин и приборов, сформировалось на кафедре в начале 70-х годов.

Кафедра выполняла исследования стабильности роторных устройств и решала проблемы вибрационной устойчивости системы турбина–фундамент по заказам предприятий оборонных отраслей и других организаций: НПО «Ротор», Московский институт теплотехники, НИИ авиационных материалов, Костромская ГРЭС, ИСПО, ВНИЭКМИ.

В январе 1978 г. Ивановский энергетический институт посетила делегация АН СССР во главе с трижды Героем Социалистического Труда, лауреатом Ленинской и четырёх Государственных премий, Президентом АН СССР академиком А.П. Александровым. На организованном научном семинаре в числе трех докладов слушался и получил одобрение совместный доклад профессора С.С. Кораблева и доцента В.И. Шапина по методам и средствам вибродиагностики прецизионных электрических машин малой мощности на примере авиационных и ракетных гироскопов с демонстрационными натурными экспериментами.

По результатам исследований выпущена книга в издательстве «Машиностроение» с переизданием в США (Вибродиагностика в прецизионном приборостроении / С.С. Кораблев, В.И. Шапин, Ю.Е. Филатов; Под ред. К.М. Рагульскиса, 84 с. ил. 21 см, Л. Машиностроение. Ленингр. отд-ние. 1984). Издано 10 межвузовских сборников научных трудов, ссылки на которые сохранились до сих пор. Значительным результатом успешных фундаментальных и прикладных работ в области вибродиагностики машин и приборов стало проведение в ИЭИ на базе кафедры ТиПМ в 1985 году Всесоюзного Совещания «Проблемы вибродиагностики машин и приборов» с географией представительства от Минска до Иркутска и от Ленинграда до Тбилиси.

Специальным постановлением Совета Министров РСФСР в ИЭИ при кафедре ТиПМ была открыта проблемная научно-исследовательская лаборатория «Вибродиагностика и виброзащита машин» (ПНИЛ ВД и ВЗ) как структурное подразделение межотраслевого научно-технического комплекса «Надёжность машин», головной организацией которого являлся ИМАШ АН СССР им. академика А.А. Благонравова. Результаты работы докладывались академикам И.Ф. Образцову, А.П. Александрову, Г.И. Марчуку, К.В. Фролову. Создание ПНИЛ позволило гармонически сочетать хоздоговорную и госбюджетную научную деятельность, учебный процесс, студенческое научно-техническое творчество и укрепление материально-технической базы кафедры. За очень короткий период кафедра получила около 30 авторских свидетельств на изобретения, а авторы разработок были награждены медалями тематических выставок ВДНХ СССР, а том числе «Кадры высшей квалификации и научно-технический прогресс».

В рамках ПНИЛ по заказу ОАО «Всероссийский теплотехнический институт» была разработана запатентованная технология и устройства для повышения износостойкости рабочих лопаток последних ступеней паровых турбин методом электроискрового легирования. Получены диплом и золотая медаль 54-го Всемирного салона инноваций, научных исследований и новых технологий «Эврика-2005» (Брюссель, 2005 г.), диплом и серебряная медаль международной выставки «Архимед-2008» (Москва, 2008 г.), золотая медаль международной выставки «Архимед-2012» (Москва, 2012 г.). При проведении оценки технического состояния трубопроводов Кольской АЭС и Рязанской ГРЭС реализован разработанный расчетно-экспериментальный метод определения динамического напряженно-деформированного состояния вибрирующих конструкций. По заказам предприятий (ОАО «Дефорт», ОАО «Машиностроительная Компания КРАНЭКС», ОАО «Концерн Росэнергоатом», ОАО «ОГК-6») методами компьютерного моделирования проведен анализ напряженно-деформированного состояния различных механических конструкций

В настоящее время руководитель ПНИЛ доцент Колобов А.Б. является председателем  регионального отделения Российского общества неразрушающего контроля и технической диагностики (РОНКТД). Сотрудники ПНИЛ разработали ряд оригинальных измерительных устройств, реализующих принципы вибрационной диагностики и теории надежности динамических систем.

В 1992 году при поддержке академика РАН К.В. Фролова на базе кафедры ТиПМ была открыта межвузовская научно-исследовательская лаборатория «Биомеханика»,  объединившая сотрудников кафедры ТиПМ, кафедры травматологии и ортопедии ИГМА и кафедры физиологии ИвГУ. Были разработаны и запатентованы оригинальные методы и средства вибрационной диагностики состояния опорно-двигательного аппарата человека, предложены способы вибрационной стимуляции поврежденных тканей и суставов. Получены дипломы IIи III Ивановского инновационного салона «ИННОВАЦИИ-2005» и «ИННОВАЦИИ-2006» за цикл работ на тему «Диагностика состояния опорно-двигательной системы на основе биомеханического резонанса».

Исследования МНИЛ «Биомеханика» находятся в русле приоритетного направления развития науки, технологии и техники РФ – живые системы, и вносят вклад в развитие критических биомедицинских технологий жизнеобеспечения человека, биоинженерии, технологий создания биосовместимых материалов. Они выполняются в соответствии с планами госбюджетных НИР ИГЭУ по единому заказ-наряду Минобрнауки РФ на фундаментальные научные исследования. В 2012 году получен грант Российского фонда фундаментальных исследований (РФФИ) на разработку математических моделей структурной перестройки костной ткани в процессе регенерации.

С 1967 года при кафедре ТиПМ организована аспирантура по специальности 01.02.06 – Динамика, прочность машин, приборов и аппаратуры, имеющая фундаментальный научный профиль с акцентом на решение комплексных практических задач машиностроительной промышленности и энергетики. В результате этой работы успешно защитили кандидатские диссертации многие сотрудники ИГЭУ (Федоткин Е.И., Романов А.И., Крылов Н.И., Кашманов И.А., Покровский А.Ю., Дергачёв М.Н., Колобов А.Б., Огурцов Ф.Б., Крайнова Л.Н.).

Научная работа в области динамики нелинейных и структурно-сложных сред привела к защите в 2010 и 2011 годах докторских диссертаций доцентом Масловым Л.Б. и доцентом Муницыным А.И.

Кафедра активно развивает международные связи. В 2000-2012 годы преподаватели кафедры прошли стажировки за рубежом: доцент Маслов Л.Б. в Высшей национальной школе механики и микротехники (ENSMM, Франция), в Институте передовых технологий компании Самсунг Электроникс (SAIT, Южная Корея), в Высшей школе техники и экономики (HSKA, Германия); доцент Муницын А.И. в Институте автомобильного транспорта (ISAT, Франция); старший преподаватель Белов И.А. в Лаборатории прикладной механики Национального центра научных исследований (LMARC/CNRS, Франция), в Высшей школе техники и экономики (HSKA, Германия).

В 2003-2006 годы аспирант Ликсонов Д.В. прошел обучение в аспирантуре под совместным руководством профессора Желена Ж.-К. (ENSMM, Франция) и доцента Маслова Л.Б. и защитил диссертацию на тему «Экспериментальные и численные исследования производства и поведения компонентов протеза тазобедренного сустава, изготовленных литьём под давлением из волокнистого композита и посредством порошковых технологий».

Сведения об учебных достижениях кафедры

Плодотворная научная деятельность кафедры ТиПМ привела к открытию в 1992 году новой учебной специальности физико-математического профиля 010900.65 «Механика» со специализацией по технической диагностике машин, что, в свою очередь, способствовало преобразованию ИЭИ в ИГЭУ. При этом кафедра осуществляет обучение студентов всех инженерных специальностей университета по теоретической и прикладной механике, теории механизмов и машин, основам конструирования. С 2011 года специальность «Механика» преобразована в направление подготовки бакалавров и магистров 010800 «Механика и математическое моделирование» с профилем «Экспериментальная механика и компьютерное моделирование в механике».

Со многими предприятиями заключены специальные соглашения о сотрудничестве в области подготовки кадров и трудоустройстве (ООО «Прогресстех-Дубна», ОАО «Всероссийский теплотехнический институт», ООО «Тестсистемы», ООО «Газпромтрубинвест» и др.). Востребованность инженеров-механиков, подготовленных кафедрой ТиПМ, подтверждается тем, что трудоустройство выпускников составляет 100%, а число приглашений доходит до 5-6 на одного выпускника.

В соответствии с Соглашением о сотрудничестве и взаимодействии в области подготовки кадров между Промышленной Группой «Приводная Техника» (г. Москва) и ИГЭУ на базе кафедры ТиПМ в 2011 году создан учебно-инженерный центр по механическим приводам. 

В 2013 году после приобретения класса компьютеров-моноблоков Hewlett-Packard  развернута новая специализированная учебно-исследовательская лаборатория компьютерного и физического моделирования. Студенты имеют возможность осваивать современные расчетные комплексы ANSYS, SolidWorks, ADAMS, без которых сейчас невозможно представить работу инженера-конструктора, и изучать системы программирования для создания прикладного математического обеспечения. Для проведения физического эксперимента используются современные датчики-акселерометры, цифровые преобразователи и компьютерное обеспечение.

В рамках развития международных связей студенты, поступившие в магистратуру, имеют возможность обучения по международной программе EU4M в университетах Франции, Германии, Испании по направлению «Мехатронные и микромехатронные системы».

В рамках заключенного соглашения между ИГЭУ и Высшей национальной школой механики и микротехники (ENSMM, Франция) на кафедре ТиПМ на базе МНИЛ «Биомеханика» в 2000 – 2004 годах выполняли дипломное проектирование и  защитили дипломные работы 12 студентов из ENSMM. Один из выпускников, Эммануэль Тома, в настоящее время является директором московского представительства компании DeDitrich (Франция).

Студенческая научная работа на кафедре ТиПМ ведется по нескольким направлениям. Студенты направляются на олимпиады по теоретической механике: Межвузовскую олимпиаду (г. Иваново), Всероссийскую олимпиаду (г. Новочеркасск, Ростовская область), Международную олимпиаду (Республика Беларусь, г. Гомель), по прикладной механике (г. Санкт-Петербург), олимпиады «Вычислительные методы в механике» (г. Самара) и «Механика и математическое моделирование» (г. Москва).

            На старших курсах возрастает роль студенческих научно-технических конференций: молодёжная конференция «Научному прогрессу – творчество молодых» (г. Йошкар–Ола), научная конференция «Тинчуринские чтения» (г. Казань), летняя Школа «Кадры будущего» (г. Дубна Московской области), «Бенардосовские чтения» и «Энергия» (ИГЭУ). С 2000 года на кафедре проводится студенческая конференция «Механика на рубеже веков» с внутривузовским изданием тезисов конференции.

Перспективы развития

            Цель – создание научно-инновационной базы для формирования специалистов новой генерации, ориентированных на развитие фундаментальных исследований в области математического моделирования структурно-сложных нелинейных сред, на разработку и применение современных средств компьютерного инжиниринга и технической диагностики в энергетике, машиностроении, точном и медицинском приборостроении (формула профиля «Экспериментальная механика и компьютерное моделирование в механике» направления 010800 «Механика и математическое моделирование»).

Основные планы:

1. На базе ПНИЛ«Вибродиагностика и виброзащита машин» создать малое инновационное предприятие по разработке и выпуску диагностического оборудования для применения в отраслях энергетики и машиностроения. Выступаем с предложением дополнить Экзаменационный центр неразрушающего контроля (ЭЦНК), функционирующей на базе ИГЭУ, специалистами ПНИЛ.

2. Развивать учебно-инженерный центр по механическим приводам (УИЦ МП) путем привлечения инвестиций со стороны Промышленной группы «Приводная Техника» с целью формирования у студентов, обучающихся в рамках Центра, востребованные знания и навыки по проектированию (конструированию) основных типов современных редукторов и исполнительных механизмов.

3. В соответствии с Программой стратегического развития ИГЭУ на 2012 – 2016 годы организовать новую межфакультетскую лабораторию математического моделирования физико-механических процессов и систем (совместно с кафедрами высшей математики (ИВТФ), общей физики (ИФФ), прикладной математики (ЭМФ)). Планируется приобретение

лицензионного программного обеспечения и высокоэффективных рабочих станций для разработки новых высокоэффективных численных методов, исследования мультифизических нелинейных задач и выполнения наукоемких договорных работ.

4. Модернизация учебной лаборатории сопротивления материалов до современного уровня технического оснащения, необходимого не только для проведения учебных занятий на высоком экспериментальном уровне, но и для выполнения научно-исследовательских работ по заказам предприятий Ивановской области и других регионов Центрального федерального округа. Планируется капитальный ремонт и компьютеризация испытательной машины Р-5 и приобретение цифровых многоканальных тензометрических измерителей деформации ИТЦ-03.

5. Участвовать в открытии образовательной программы подготовки магистров по направлению «Мехатроника и робототехника» (совместно с кафедрой ЭиМС) с целью более тесной интеграции с техническими вузами, входящими в международный консорциум EU4M (международная программа The Erasmus Mundus Master in Mechatronic and Micro-Mechatronic Systems).

6. Развивать имеющиеся и установить новые учебно-научные связи с ключевыми профильными предприятиями энергетической и машиностроительной отраслей, заинтересованными в выпускниках-механиках (ОАО «Росатом», ОАО «Русгидро», РКК «Энергия», холдинги ОПК и др.).

7.  Развивать инновационные программы МНИЛ «Биомеханика» по сотрудничеству с лечебными (Госпиталь ветеранов войн г. Иваново), медико-биологическими (Институт медико-биологических проблем РАН, г. Москва) и спортивными (Департамент науки и инновационной политики Минспорттуризма РФ) и внедрению результатов интеллектуальной деятельности в практику.