Научная школа «Нелинейная механика, мезомеханика и физика материалов и деформируемых сред»
Руководитель
Черных Климентий Феодосьевич
Программа исследований
Целью школы является дальнейшее развитие, полученных в двух предыдущих проектах (1996-2002 гг.) научной школой академика В.В. Новожилова, оригинальной версии нелинейной теории упругости для решения актуальных проблем механики, мезомеханики и физики деформирования и разрушения деформируемых сред. Планируется:
- дальнейшее развитие нелинейной теории упругости (сопоставление дисторсионных граничных условий сопряжения и условий с проскальзыванием; рассмотрение звездчатых областей; развитие комплексного метода J-интегралов; практическое использование осесимметричной деформации тел вращения);
- получение универсальных точных решений двумерных краевых задач для всех сингоний, текстур, ортотропного и трансверсально-изотропного материалов, нахождение точных решений двумерных краевых задач двойникования и мартенситных превращений;
- развитие, вариантов методов конечных и граничных элементов, разработка наиболее эффективных методов и алгоритмов численного решения нелинейных задач;
- построение математических моделей деформирования слоистых композитов, содержащих иррегулярность структуры приповерхностного слоя и самой поверхности (нарушение сплошности, инородные образования, возмущенные участки межфазной поверхности и поверхности тела с сингулярной границей) при воздействии силовых и температурных полей; оценка влияния различных факторов (большие деформации, геометрические и физические свойства дефектов, диффузионные процессы в поверхностном слое и др.) на поведение слоистых композитов и тел с покрытиями в предельном состоянии;
- создание гибридных методов, охватывающих описание процессов деформирования на микро-, мезо- и макроуровнях;
- прогнозирование нелинейного деформирования материалов и конструкций при сложном переменном нагружении с учетом больших деформаций (теоретические и экспериментальные исследования); исследование развития трещин в упругопластической среде при циклическом нагружении. Исследование в рамках континуальной механики накопления повреждений и механизмов реализации эффектов памяти в кристаллах;
- исследование закритических состояний оболочек при больших деформациях и поворотах.
Программа подготовки научных кадров
Введение в учебный процесс общих и специальных курсов по нелинейным проблемам. Проведение постоянно действующих семинаров по тематике исследований. Проведение ежегодной региональной конференции молодых ученых и школы-семинара для студентов и аспирантов. Участие в работе российских конференций секцией. Регулярный выпуск сборника трудов школы, издание учебных пособий, монографий. Организация конкурсов студенческих и аспирантских научных работ и премирование победителей из средств школы. Расширение контактов с научными коллективами, занимающимися родственными проблемами (Физко-технический институт им. А.Ф.Иоффе, Санкт-Петербургский государственный Морской университет, Мозырский педагогический институт (Беларусь), институт Физики прочности и металловедения СО РАН, Технический университет г.Дрездена, Ecole de Mines de Paris) и интегрирование близких нелинейных направлений в русло научных интересов школы.
Количество членов коллектива
74 участника, из них молодых членов коллектива (до 33 лет) 52
Сроки выполнения работ
2003-2005 гг.
Основные направления научных исследований коллектива
Основы, общие задачи и методы механики. Основы механики дискретных систем и механики сплошной среды. Физические проблемы механики. Математические методы механики.
Механика деформируемого твердого тела. Теория упругости. Оболочки. Пластины. Колебания упругих тел. Устойчивость. Пластичность. Ползучесть. Реология. Теория дислокаций. Разрушение. Прочность машиностроительных конструкций. Прочность материалов.
Физика твердых тел. Структура твердых тел. Механические свойства твердых тел.
Физика тонких плёнок. Поверхности и границы раздела. Физика наноструктур. Низкоразмерные структуры. Мезоскопические структуры.
Подготовленных в школе за последние 5 лет
- Докторов наук 2
- Кандидатов наук 10
- Докторантов и аспирантов обучающихся 28
- Окончивших докторантуру 11
- Окончивших аспирантуру 17
Основные научные результаты коллектива школы
Создание комплексной линейной теории оболочек
- Черных К.Ф.Линейная теория оболочек. Ч.2. Л.: Изд-во Ленингр. ун-та, 1964. 395 с.
- Сernykh K.F. Linear theory of shells. Part 2. Washington, 1968. 812 p. (NASA TF-11,526, N68-15319).
- Линейная теория тонких оболочек / В.В.Новожилов, Л.Ф.Черных, Е.И.Михайловский. Л.: Политехник, 1991. 640 с.
Приоритетная и последующие работы по нелинейной теории оболочек
- Черных К.Ф. Нелинейная теория изотропно упругих тонких оболочек // Известия АН СССР. МТТ, 1980. № 2. С. 148-159.
- Нелинейная теория оболочек / Черных К.Ф., Кабриц С.А.,Михайловский Е.И.,Товстик П.Е.,Шамина В.А. СПб.: Изд-во СПбГУ, 2002.
Общая (физически и геометрически) нелинейная теория упругости с приложениями к механике и физике твердого тела
- Черных К.Ф. Нелинейная теория упругости в машиностроительных расчетах. Л.: Машиностроение,1986. 366 с.
- Черных К.Ф. Введение в физически и геометрически нелинейную теорию трещин. М.: Наука, 1996. 288 с.
- Черных К.Ф. Нелинейная сингулярная упругость. Часть 1. Теория. — СПб.: НИИ Химии СПбГУ, 1999. 276 с. ISBN 5-7997-0118-6.
- Черных К.Ф. Нелинейная сингулярная упругость. Часть 2. Приложения. — СПб.: НИИ Химии СПбГУ, 1999. 195 с. ISBN 5-7997-0181-Х.
Новый подход к анизотропии
- Черных К.Ф. Введение в анизотропную упругость. М.: Наука, 1988. 190 с.
- Chernykh K.F. An introduction to modern anisotropic elasticity. New York: Begell Publishing House, 1998. 282 p.
Разработка метода исследования взаимного влияния близко расположенных источников разрушения (дефектов типа трещин), находящихся вблизи тонких покрытий, прослоек и на границах раздела кусочно-однородных сред.
- Греков М.А. Сингулярная плоская задача теории упругости. СПб.: СПбГУ, 2001. 192 с.
Основные научные публикации коллектива школы за последние 5 лет
- Черных К.Ф. и др. Валентин Валентинович Новожилов и его научная школа. СПб.: НИИ Химии СПбГУ, 1998. 160 с. ISBN 5-7997-0105-4.
- Chernykh K.F. An introduction to modern anisotropic elasticity. New York: Begell Publishing House, 1998. 282 p.
- Черных К.Ф. Сингулярная нелинейная упругость (теория и приложения) / Ин-т проблем машиноведения РАН, ISBN 5-7997-0104-6, 1998. 46 с.
- Черных К.Ф.Нелинейная сингулярная упругость. Часть 1. Теория. — СПб., 1999. 276 с. ISBN 5-7997-0118-6.
- Черных К.Ф.Нелинейная сингулярная упругость. Часть 2. Приложения. — СПб., 1999. 195 с. ISBN 5-7997-0181-Х.
- Нелинейная теория оболочек / Черных К.Ф., Кабриц С.А. Михайловский Е.И., Товстик П.Е., Шамина В.А. — СПб.: Изд-во СПбГУ, 2002.
- Об одной ветви научной школы Новожилова / Черных К.Ф., Михайловский Е.И., Никитенков В.Л. Сыктывкар: Изд-во Сыктывкарского ун-та, 2002. 147 с. ISBN 5-87237-300-7.
- Черных К.Ф. Сингулярная нелинейная упругость: Теория и приложения // Нелинейные проблемы механики и физики деформируемого твердого тела (научная школа В.В.Новожилова). Вып. 1. СПб., 1998. С. 3-7. ISBN 5-7997-0071-6.
- Михайловский Е.И., Черных К.Ф. Актуальные задачи нелинейной механики тонких упругих оболочек // Там же. — С. 234-255.
- Черных К.Ф. Геометрически нелинейная задача для осесимметричной деформации тел вращения // МТТ. 2000. № 3. С. 60-66.
- Черных К.Ф. Нелинейная упругость в Ленинградском университете // Нелинейные проблемы механики и физики деформируемого твердого тела (научная школа В.В.Новожилова). Вып.2. СПб., 2000. С. 3-21. ISBN 5-7997-0205-0.
- Черных К.Ф. О большеугольных границах (плоская задача) // Нелинейные проблемы механики и физики деформируемого твердого тела. Вып.3. — СПб., 2000. C. 14-34. ISBN 5-7997-0265-4.
- Черных К.Ф. Обобщенная задача Фламана (линейный и нелинейный подходы) // МТТ. 2001. № 5. С. 5-20.
- Черных К.Ф. Линейность или нелинейность? А если нелинейность, то какая? // Проблемы механики деформируемого твердого тела: Межвуз. сб. СПб., 2002. ISBN 5-7997-0427-4.
- Черных К.Ф., Рыбченко А.Г. Сосредоточенные воздействия в упругой полуплоскости // Проблемы прочности и пластичности: Сб. — Нижний Новгород: Изд-во Нижегород. ун-та, 2001. С. 54-58.
- Черных К.Ф. На подступах к нелинейной физической мезомеханике // Физическая мезомеханика. 2002. Т. 5, № 2. С. 5-15.
- Черных К.Ф. "Нетрадиционные" граничные условия (плоская задача нелинейной теории упругости) // МТТ. 2002. № 4. С. 5-15.
- Колпак Е.П. Устойчивость безмоментных оболочек при больших деформациях. СПб.: СПбГУ, 2000. 246 с.
- Греков М.А. Сингулярная плоская задача теории упругости. СПб.: СПбГУ, 2001. 192 с.
- Нелинейные проблемы механики и физики деформируемого твердого тела: Сборник трудов научной школы академика В.В.Новожилова. СПб.: СПбГУ, 1998-2003. Вып.1. — 1998. Вып.2. — 2000. Вып.3. — 2000. Вып.4. — 2001. Вып.5. — 2002. Вып.6. — 2002. Вып.7. — 2003.
Общее число публикаций за последние 5 лет в реферируемых журналах — 134
Участие в исследованиях и по академическим или отраслевым программам, по грантам Российского фонда фундаментальных исследований
РФФИ 98-01-00618, РФФИ 98-01-00196, РФФИ 99-01-00987, РФФИ 99-01-00686, РФФИ 99-01-00673, РФФИ 00-01-00488, РФФИ 01-01-00216, РФФИ 01-01-14042, РФФИ 01-01-00250, РФФИ 01-01-96431, РФФИ 02-01-01258, РФФИ 02-01-06355, РФФИ 02-01-00084, РФФИ 03-01-00601 (аспирантский проект), РФФИ 03-01-06516 (аспирантский проект), INTAS Project 97-1140 И, INTAS Project 97-1140 И.
SABIT — Special American Business Internship Program, 2000
SABIT — Special American Business Internship Program, 2001
DAAD N A/00/08/456 реферат 325, Р, 2002
DFG 2002, DFG 2001-2002
DAAD Leonhard-Euler-Stipendienprogramm 2001-2002
DAAD Leonhard-Euler-Stipendienprogramm 2002-2003
DAAD Leonhard-Euler-Stipendienprogramm 2004-2005
Программа: «Прикладная математика-процессы управления и физико-технические проблемы экологически чистой энергетики», исполнитель
Федеральная целевая программа «Государственная поддержка интеграции высшего образования и фундаментальной науки на 1997-2001 годы», исполнитель
Минобразование Е00-4.0-84, Минобразование Е00-4.0-55, Минобразование Е02-4-75, Минобразование А03-2.10-145 (аспирантский проект)
Грант Правительства С.-Петербурга для студентов, аспирантов и молодых специалистов (М03-2.2Д-171) 2003
Грант С.-Петербурга - 2003 — Соросовская Программа Студент — 2003 (S302-03)
Стипендия Правительства РФ для аспирантов 2003
Грант МО (СПбГУ) — «Дипломный проект» 2003
Оригинальные курсы лекций, которые читают члены школы
"Поврежденность и разрушение при сплошном силовом нагружении", машиностроительный факультет технического университета г. Дрезден (Германия)
"Теория пластичности", физико-механический факультет Санкт-Петербургского государственного технического университета
"Механика состояний и свойств материалов", физико-механический факультет Санкт-Петербургского государственного технического университета
"Нелинейная теория упругости", факультет прикладной математики и процессов управления Санкт-Петербургского государственного университета
"Нелинейная сингулярная теория упругости и ее приложения", факультет прикладной математики и процессов управления Санкт-Петербургского государственного университета
"Нелинейная теория тонких оболочек", факультет прикладной математики и процессов управления Санкт-Петербургского государственного университета
"Нелинейные модели механики деформируемого тела", факультет прикладной математики и процессов управления Санкт-Петербургского государственного университета
"Модели движения упругой среды", факультет прикладной математики и процессов управления Санкт-Петербургского государственного университета
"Системы символьной математики", факультет прикладной математики и процессов управления Санкт-Петербургского государственного университета
"Численные методы в теории оболочек", факультет прикладной математики и процессов управления Санкт-Петербургского государственного университета
"Устойчивость упругих систем", факультет прикладной математики и процессов управления Санкт-Петербургского государственного университета
"Физико-математические модели сплошной среды", факультет прикладной математики и процессов управления Санкт-Петербургского государственного университета
"Проблемы прочности и разрушения твердых тел", факультет прикладной математики и процессов управления Санкт-Петербургского государственного университета
"Модели разрушения деформируемых сред", факультет прикладной математики и процессов управления Санкт-Петербургского государственного университета
"Математическая теория трещин", факультет прикладной математики и процессов управления Санкт-Петербургского государственного университета
"Численные методы решения нелинейных краевых задач", факультет прикладной математики и процессов управления Санкт-Петербургского государственного университета
"Вариационные методы в нелинейной теории упругости", физико-математический факультет Сыктывкарского государственного университета
"Математическое моделирование в теории упругости", физико-математический факультет Сыктывкарского государственного университета
"Устойчивость упругих систем", физико-математический факультет Сыктывкарского государственного университета
"Сеточные методы в теории оболочек", физико-математический факультет Сыктывкарского государственного университета
"Математическое моделирование термовязкоупругости", физико-математический факультет Сыктывкарского государственного университета
Организация коллективом школы научных мероприятий и семинаров
Первая конференция молодых ученых научной школы академика В.В.Новожилова, Санкт-Петербург, Санкт-Петербургский государственный университет, апрель 2002 г.
Вторая конференция молодых ученых научной школы академика В.В.Новожилова, Санкт-Петербург, Санкт-Петербургский государственный университет, апрель 2003 г.
Третья конференция молодых ученых научной школы академика В.В.Новожилова, Санкт-Петербург, Санкт-Петербургский государственный университет, апрель 2004 г.
4-я Международная конференция "Научно-технические проблемы прогнозирования надежности и долговечности конструкций и методы их решения", С.-Петербургский государственный технический университет, С.-Петербург, июнь 2001.
"III Международная конференция "Научно-технические проблемы прогнозирования надежности и долговечности металлоконструкций и методы их решения", Санкт-Петербург, 1999.
37-семинар "Актуальные проблемы прочности", С.Петербургский государственный технический университет, С.-Петербург, сентябрь 2001 г.
XI Петербургские Чтения по проблемам прочности, С.-Петербургский Дом Ученых РАН, 14-16 марта 2000 г.
Международная конференция "Нелинейные науки на рубеже тысячелетий", Санкт-Петербург, 1999.
Постоянно действующий семинар "Деформирование и прочность материалов и конструкций", Санкт-Петербургский технический университет 2001-2002 гг.
Постоянно действующий городской научный семинар "Актуальные проблемы механики сплошных сред", Санкт-Петербургский государственный университет, 2000-2001 гг.
Постоянно действующий семинар "Механические свойства материалов и прочность конструкций", физико-механический факультет Санкт-Петербургского государственного технического университета, 2001-2002 гг.
Постоянно действующий школа-семинар "Сингулярные нелинейные задачи механики и физики деформируемого твердого тела", факультет прикладной математики и процессов управления Санкт-Петербургского государственного университета
Постоянно действующий студенческий семинар "Нелинейные проблемы механики и физики деформируемого твердого тела", факультет прикладной математики и процессов управления Санкт-Петербургского государственного университета.
Редактирование и издание сборника "Нелинейные проблемы механики и физики деформируемого твердого тела". Труды научной школы академика В.В.Новожилова, 1998г., вып.1, 267 с., , 2000г., вып.2, 234с., 2000г., вып.3, 276с., 2001г., вып.4, 130с., 2002г., вып.5, 199с., 2002г., вып.6, 135с., 2003г., вып.7, 231с.
Научные премии, полученные в коллективе
Государственная премия Российской Федерации, 2000 г.
Диплом Министерства Образования Российской Федерации по итогам открытого конкурса на лучшую научную студенческую работу по естественным, техническим и гуманитарным наукам в вузах Российской Федерации, 2001 г.
Премия Санкт-Петербургского государственного университета за лучшую научную студенческую работу, 2001 г.
Нагрудной знак Минобразования Российской Федерации "За развитие научно-исследовательской работы студентов", 2002 г.
Победитель Всероссийского конкурса на лучшие научно-технические и инновационные работы студентов по естественным, техническим и гуманитарным наукам 2003 года
Медаль "Лучшему выпускнику СПбГТУ" 2003 г.
Первая премия СПбГУ за лучшую научную работу 2003 г.
Почетные научные звания и медали, полученные членами коллектива
Звание заслуженного деятеля науки Российской Федерации, 1999. 3 шт.
Звание почетного работника высшего профессионального образования РФ, 2002.
Участие членов школы (за последние 5 лет) в редакционных коллегиях научных журналов, организационных комитетах научных конференций, в Ученых и Научно-технических советах
Ученый совет Санкт-Петербургского государственного университета
Ученый совет математико-механического факультета Санкт-Петербургского государственного университета
Ученый совет инженерно-строительного факультета Санкт-Петербургского государственного технического университета
Редакционная коллегия журнала «Прикладная математика»
Редакционная коллегия журнала «Прикладные проблемы прочности и пластичности»
Редакционная коллегия Вестника Сыктывкарского государственного университета
Национальный комитет по прикладной и теоретической механике
Национальная комитета по прикладной и теоретической механике
Федеральный эксперт научно-технической сферы
Экспертный совет регионального конкурса РФФИ "Урал"
8-й Всероссийский съезд по теоретической и прикладной механике
19-я международная конференция по теории пластин и оболочек
20-я международная конференция по теории пластин и оболочек
XXXVI Международный семинар «Актуальные проблемы прочности»
XXXVIII Международный семинар «Актуальные проблемы прочности»
XL Международные семинар «Актуальные проблемы прочности»
XVII Международные семинары «Актуальные проблемы прочности»
XI Петербургские чтения по проблеме прочности
XIII Петербургские чтения по проблемам прочности
4-я Международная конференция «Научно-технические проблемы прогнозирования надежности и долговечности конструкций и методы их решения», С.-Петербургский государственный технический университет, С.-Петербург, июнь 2001
Дополнительные сведения
Академик В.В.Новожилов (1910-1987) создал школу "Механика деформируемого твердого тела". Полученные гранты "Поддержки ведущих научных школ РФ" (1997-2002) позволили консолидировать работающих в настоящее время его многочисленных учеников и последователей. К участию в работе школы приглашались также известные ученые, в том числе академики Н.Ф. Морозов, И.Д.Спасский, Н.С. Соломенко, Е.И.Шемякин. Были изданы семь выпусков сборника научных трудов школы "Нелинейные проблемы механики и физики деформируемого твердого тела", а также 7 монографий. Проведены (2002-2004 гг.) три региональных конференция молодых ученых (студентов и аспирантов). Проводится традиционный конкурс на лучшую научную студенческую работу.
Контактный адрес: milakova@apmath.spbu.ru