Научная работа

Коллектив кафедры ежегодно выполняет фундаментальные исследования по четырём научным направлениям. Развивается зарубежное сотрудничество. Сотрудники кафедры участвуют в работе международных и Российских конференций. 

Статистика диссертаций
Из бывших и ныне работающих в университете сотрудников кафедры защитили диссертации
докторские:
С.И. Альтер, В.Н. Логунов, В.А. Белоног, Б.П. Куфарев, В.С. Кобытев, В.А. Старенченко, Ю.А. Абзаев,
М.В. Хабибуллин
и
кандидатские: Т.А. Шалыгина, Р.И. Лазарева, Л.И. Лазарева, О.В. Иванова, О.А. Сергеева, Т.С. Куницына,
Л.А. Валуйская, И.П. Радченко, О.Д. Пантюхова, О.В. Ушакова, Д.Н. Черепанов, М.М. Никольская, М.В. Зголич и Я.Д. Фахрутдинова
За период с 2001 года по 2015 год защищено 7 кандидатских диссертаций и 3 докторские диссертации

Статистика публикаций
Ежегодно кафедра выпускает в среднем более 40 публикаций.
По результатам научных исследований с 2008 года по 2012 год издано:
3 монографии; 4 учебника, из которых 1 с грифом УМО;
8 учебных пособий, из которых 2 с грифом УМО;
23 методических указания;
146 статей.
Опубликованы и представлены 79 докладов на 51 конференции,
из них 67 докладов на 34 международных конференциях.

Патенты и программные продукты
В 2011 году авторами Цхай Э.Б., Максак В.И., Черепанов Д.Н. получен
патент № 2436053
Способ определения нагрузки на витки резьбового соединения.
В 2013 году авторами Ефименко С.В., Бадина М.В., Черепанов Д.Н., Батуев С.П. получено свидетельство
№ 2013616874 о государственной регистрации программ для ЭВМ
Выявление простирания линий границ дорожных зон, подзон, районов
В 2014 году авторами Ефименко С.В., Схоруков А.В., Черепанов Д.Н., Батуев С.П. получено свидетельство
№ 201412694 о государственной регистрации программ для ЭВМ
Определение величины испарения с поверхности грунтового основания

Научно-исследовательская работа кафедры со студентами
Кафедра ежегодно принимает активное участие в проведении студенческой конференции в университете. Ежегодно на кафедре в НИРС занято несколько десятков студентов, которые делают доклады на конференциях.

Количество студентов, участвовавших в НИРС

2007/08–119; 2008/09 – 149; 2009/10 – 135; 2010/11 – 125

Количество докладов, представленных на студенческую научную конференцию

2007/08–37; 2008/09 – 47; 2009/10 – 46; 2010/11 – 38

Количество публикаций

2007/08–0; 2008/09 – 2; 2009/10 – 0; 2010/11 – 3

Студенты, чьи доклады занимают призовые места, награждаются дипломами и премиями.
Кафедра ежегодно проводит олимпиаду по математике, в которой принимают активное участие студенты 1 и 2-го курсов ( 50-80 студентов 1-го курса и 40-50 студентов 2-го курса). Студенты команд, занимающих призовые места имеют право сдать экзамен по математике досрочно. Студенты победивших команд принимают участие в ежегодной областной межвузовской олимпиаде по математике.

Технологические платформы
Технологическая платформа «Материалы и технологии в металлургии»
Моделирование термического и деформационного упрочнения в металлах и сплавах с ГЦК – структурой, в том числе упорядоченных по типу L12 (Ni3Al, Ni3Ge, Ni3Ga и др.), с учётом происходящих в них субструктурных превращений, генерации точечных дефектов, макроскопической локализации и разрушения.
Научные руководители: д. ф.-м. н. В.А. Старенченко, к. ф.-м. н. Д.Н. Черепанов
Технологическая платформа «Материалы и технологии в металлургии»
Математическое моделирование поведения конструкционных материалов в условиях высокоскоростного удара, взрыва и воздействия мощных потоков излучения.
Научные руководители: д. ф.-м. н. Н.Н. Белов, д. ф.-м. н. Н.Т. Югов

Основные научные направления кафедры

Кафедра имеет современное оборудование для выполнения фундаментальных исследований по научным направлениям: 

1. Математичекое моделирование физических явлений и технологических процессов

По данному направлению работают: В.А. Старенченко, Т.А. Шалыгина, Ю.А. Абзаев, Р.И.Лазарева, О.В. Иванова, Т.С. Куницына, О.Д. Пантюхова,

М.В. Зголич, Я.Д.Липатникова, Д.Н. Черепанов

Исследования направлены на создание математических моделей пластической деформации  и упрочнения чистых металлов, однофазных сплавов с ГЦК решеткой, гетерофазных материалов, упорядоченных сплавах с некогерентными частицами, сплавов со сверхструктурой L12, в условиях одноосной деформации,  релаксации напряжений, ползучести и циклической деформации.

Проводятся исследования по темам:

  • Математическая модель пластической деформации чистых металлов и однофазных сплавов с ГЦК решеткой
  • .
  • Влияние точечных дефектов на формирование субструктур деформации 
  •       
  • Математическая модель релаксации напряжений и ползучести чистых металлов и сплавов с ГЦК решеткой.
  • Математическая модель пластической деформации гетерофазных материалов.
  • Моделирование термического упрочнения в упорядоченных сплавах с некогерентными частицами.
  • Моделирование пластической деформации системы твердых тел.
  • Моделирование диффузионных процессов через границу раздела при пластической деформации системы кристаллических тел.
  • Динамика дислокаций, механические свойства и термическое упрочнение в сплавах со сверхструктурой L12.

2. Разработка вопросов моделирования и экспериментального исследования процессов деформирования и разрушения материалов при динамических нагрузках

По данному направлении работают: Н.Н. Белов, Я.Д. Липатникова

Исследования направлены на создание методов прочностных расчетов элементов конструкций, в том числе строительных, на взрывные и ударные нагрузки.

Исследования позволяют обеспечить:

уточнение научных представлений по деформированию и разрушению материалов, в том числе природных и новых композитов и конструкций из них в условиях больших нелинейных деформаций, полиморфных переходов накопления повреждений при взрывном и ударном нагружениях;

разработку на этой основе новых версий математических моделей и программного обеспечения расчета напряженно-деформированного состояния и разрушения твердых тел при интенсивном импульсном воздействии;

создание расчетно-экспериментального метода исследований;

разработку научных основ к требуемым физико-механическим характеристикам вновь разрабатываемых материалов, функционирующих в условиях высокоскоростного удара и взрыва;

использование разработанной методологии исследования высокоскоростных ударных явлений в учебном процессе и при подготовке кадров высшей квалификации (аспирантов, докторантов).

Проводятся исследования по темам:

  • Компьютерное моделирование поведения материалов при ударном нагружении.
  • Математическое моделирование последствий соударения метеорита с поверхностью земли.
  • Математическое моделирование процессов динамического разрушения твердых тел.
  • Моделирование ударно-волнового прессования порошковой керамики на баллистическом стенде.
  • Компьютерное моделирование ударно-волнового инициирования детонации экранированного ВВ.
  • Моделирование наклонного соударения стержня с элементом динамической защиты.
  • Моделирование деформирования и разрушения пористой керамики.
  • Моделирование влияния пористости материала ударника на процесс кратерообразования.

3. Психофизиологические и биофизические основы процессов учебной и познавательной деятельности человека

По данному направлению работают: Д.Н. Черепанов совместно с сотрудниками кафедры прикладной математики: Л.Е. Поповым, С.Н. Колупаевой.

Разработаны основы технологии индивидуальной познавательной деятельности, выявлены естественные этапы и критерии завершенности этой деятельности (на осознанном, сверхсознательном и поведенческом уровнях). Установлены некоторые новые закономерности неосознаваемой компоненты познавательной деятельности, а также количественные характеристики взаимодействия сознания и сверхсознания. Сформулированы основные идеи метода модельных ситуаций, позволяющего на основе наблюдений, аналогии и индукции учитывать в технологиях обучения неосознанную (сверхсознательную, по Станиславскому-Симонову) компоненту познавательной деятельности.

4. Исследования в области геометрической теории функций комплексного переменного

По данному направлению работает Г.Д. Садритдинова совместно с сотрудниками кафедры математического анализа ТГУ.

Одним из основных направлений исследований в геометрической теории функций комплексного переменного является постановка и решение различных экстремальных задач. Это имеет важное значение в теоретических вопросах мат. анализа, а также в возможности применения экстремальных задач к вопросам прикладного характера, например, в гидромеханике.

НАУЧНЫЕ ГРАНТЫ РФФИ, ВЫПОЛНЕННЫЕ СОТРУДНИКАМИ КАФЕДРЫ

ПРОЕКТ  92-02-3500.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ И ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ДЕФОРМИРОВАНИЯ И РАЗРУШЕНИЯ КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ В УСЛОВИЯХ ВЗРЫВНОГО И УДАРНОГО НАГРУЖЕНИЯ / Руководитель проекта БЕЛОВН.Н. (1997 г.).

ПРОЕКТ  95-01-00713С.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ И ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ДЕФОРМИРОВАНИЯ И РАЗРУШЕНИЯ КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ В УСЛОВИЯХ ВЗРЫВНОГО И УДАРНОГО НАГРУЖЕНИЯ / Руководитель проекта БЕЛОВ Н.Н. (1997 г.).

ПРОЕКТ 95-01-00713а.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ И ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ДЕФОРМИРОВАНИЯ И РАЗРУШЕНИЯ КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ В УСЛОВИЯХ ВЗРЫВНОГО И УДАРНОГО НАГРУЖЕНИЯ / Руководитель проекта БЕЛОВ Н.Н. (1998 г.).

ПРОЕКТ № 98-01-0293 – 80 т.р.(руководитель Белов Н.Н. 1999-2001  г.г.)

ПРОЕКТ  93-01-00293.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ И ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ДЕФОРМИРОВАНИЯ И РАЗРУШЕНИЯ КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ В УСЛОВИЯХ ВЗРЫВНОГО И УДАРНОГО НАГРУЖЕНИЯ / Руководитель проекта БЕЛОВ Н.Н. (1998-2000).

ПРОЕКТ  98-05-03180 – 40.000 руб.(руководитель Белов Н.Н. 1999).

ПРОЕКТ № 98-05-03190.

ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ СОУДАРЕНИЯ МАССИВНОГО КОСМИЧЕСКОГО ТЕЛА С ЗЕМЛЕЙ, УЧИТЫВАЮЩЕЕ ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ ЗАПАДНО-СИБИРСКОЙ ПЛАТФОРМЫ И ЕЕ ОБРАМЛЕНИЯ / Руководитель проекта ЮГОВ Н.Т. (1998-2000  г.г.).

ПРОЕКТ№ 01-01-00813.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ И ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ДЕФОРМИРОВАНИЯ И РАЗРУШЕНИЯ КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ В УСЛОВИЯХ УДАРНОГО И ВЗРЫВНОГО НАГРУЖЕНИЙ / Руководитель проекта БЕЛОВ Н.Н. (2001-2003  г.г.).

ПРОЕКТ01-01-00821.

ИЗУЧЕНИЕЗАКОНОМЕРНОСТЕЙГАЗОДИНАМИЧЕСКОГОВОЗДЕЙСТВИЯЗАТОПЛЕННЫХ СТРУЙНАВЫСОКОКОНЦЕНТРИРОВАННУЮДИСПЕРСНУЮСРЕДУ (ТВЕРДОЕ-ЖИДКОЕ) И ЦИРКУЛЯЦИОННОГОДВИЖЕНИЯМНОГОФАЗНЫХПОТОКОВВКАНАЛАХСЛОЖНОЙ ФОРМЫСЦЕЛЬЮСОЗДАНИЯОСНОВРАЗРУШЕНИЯТВЕРДЫХЧАСТИЦИРАЗРАБОТКИ СУБМИКРОННЫХПОРОШКОВ / РуководительпроектаРОСЛЯКА.Т. (2001-2003  г.г.).

ПРОЕКТ  04-01-00856.

ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ДЕФОРМИРОВАНИЯ И РАЗРУШЕНИЯ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ В УСЛОВИЯХ УДАРНОГО И ВЗРЫВНОГО НАГРУЖЕНИЙ / Руководитель проекта БЕЛОВ Н.Н. (2004-2006  г.г.).

ПРОЕКТ № 03-01-00006.

РАЗРУШЕНИЕИУДАРНО-ВОЛНОВЫЕПРОЦЕССЫВХРУПКИХИПЛАСТИЧНЫХАНИЗОТРОПНЫХМАТЕРИАЛАХ/ РуководительпроектаРАДЧЕНКОА.В. (2003-2005  г.г.).

ПРОЕКТ № 06-01-00081.

ДИНАМИКА РАЗРУШЕНИЯ И УДАРНО-ВОЛНОВЫЕ ПРОЦЕССЫ В АНИЗОТРОПНЫХ МАТЕРИАЛАХ / Руководитель проекта РАДЧЕНКО А.В. (2006-2008  г.г.).

ПРОЕКТ №  07-01-00414

Экспериментальное и теоретическое моделирование процессов деформирования и разрушения при ударно-волновом нагружении композиционных материалов, в том числе полученных с помощью нано-технологий. Руководитель проекта БЕЛОВ Н.Н., 1650 тыс. руб (2008-2011  г.г.).

ПРОЕКТ №  08-01-00268

Исследование физических основ деформирования и разрушения наноструктуированных металлокерамических материалов и сплавов в условиях высокоскоростного соударения. Исполнитель: Хабибуллин М.В., 1200 тыс. руб (2008-2010  г.г.).

Проект № 09-08-00523-а   

Исполнитель Абзаев Ю.А., 320 тыс. руб. (2011 г.).

ПРОЕКТ №  10-01-00573а

Экспериментальное и теоретическое моделирование процессов деформирования и разрушения при ударно-волновом нагружении композиционных материалов, в том числе полученных с помощью нанотехнологий, Исполнитель: Фахрутдинова Я.Д., 600 тыс. руб.(2010 – 2012 г.г.) 

ПРОЕКТ №  14-07-00673а 

Исполнитель Черепанов Д.Н.

совместно с кафедрами прикладной математики (исполнитель А.Е. Янковская) и автомобильных дорог (исполнители: Бадина М.В., Ефименко С.В., Сухоруков А.В.)

Интеллектуальная информационная технология дорожно-климатического районирования, основанная на тестовых методах распознавания образов и средствах когнитивной графики
/ Руководитель проекта Ефименко В.Н., 1300 тыс. руб (2013-2014 г.г.).

ДРУГИЕ НАУЧНЫЕ ГРАНТЫ, ВЫПОЛНЕННЫЕ СОТРУДНИКАМИ КАФЕДРЫ

ZSF № 4 ВООО 5 № 4 В 300

ИВАНОВА О.В.. (1997).

INTAS – 97 – 31994

Старенченко В.А., Пантюхова О.Д.

Мин. образ. Заявка № 1.1.1/12470 

АВЦП «Развитие научного потенциала высшей школы». Исследование возможностей применения новых материалов, полученных с использованием нанотехнологий, в области разработки средства высокоскоростного метания и динамического взаимодействия твердых тел. Исполнитель Хабибуллин М.В., 2370 тыс. руб. (2011 г.).

ГР 01201274694, инв. 02201263858.

Обоснование распространения границ дорожно-климатических зон на территории Западной Сибири на основе исследования изменчивости геокомплексов  

Руководитель темы В.Н. Ефименко. ( 2012 г.). Исполнитель от кафедры Д.Н. Черепанов.