Основные направления научной работы кафедры теоретической механики имени профессора Н.Е. Жуковского
Опубликовано: 02.12.2013
Авторы: Шкапов П.М., Карпачев А.Ю.
Опубликовано в выпуске: #12(24)/2013
DOI: 10.18698/2308-6033-2013-12-1131
Раздел: Инженерное образование
Приведен краткий обзор основных направлений научных работ кафедры теоретической механики МГТУ им. Н.Э. Баумана за последние 10-15 лет. Показана преемственность в тематике и методологии научных исследований с научным наследием основателя кафедры - Николая Егоровича Жуковского и других выдающихся ученых, в разное время работавших на кафедре. Сотрудниками кафедры решаются классические задачи динамики твердого тела, теории колебаний, теории удара, небесной механики, рассматриваются вопросы математического моделирования, оптимизации, диагностирования механических и гидромеханических систем, прикладные задачи гидроупругости, гидродинамики однородных и двухфазных потоков, искусственной кавитации, исследуются различные аспекты учета сил сухого трения, вопросы динамики и управления роботами, механики деформируемого твердого тела. Тематика исследований включает в себя также ряд других направлений исследований, большая часть которых проводится в рамках работ ведущей научной школы по динамике механических и гидромеханических систем, много лет возглавляемой академиком РАН К. С. Колесниковым. Помимо штатных сотрудников кафедры, совместителей и аспирантов в научных исследованиях участвуют студенты младших и старших курсов. Результаты значительной части научно-исследовательских работ внедряются в учебный процесс, включаются в спецкурсы, реализуются в лабораторных приборах и установках для научных и учебных исследований.
Литература
[1] Жуковский Н.Е. Избранные труды. В 9 т. Москва, Гостехиздат, 1937
[2] Механика: сборник статей, посвященный 125-летию МВТУ им. Н.Э. Баумана. Москва, Оборонгиз, 1955, 382 с.
[3] Веселовский И.Н. Очерки по истории теоретической механики. Москва, Высш. шк., 1974, 288 с.
[4] Космодемьянский А.А. Николай Егорович Жуковский. Москва, Наука, 1984, 192 с.
[5] Кафедра "Теоретическая механика". Основные этапы развития (1878- 2003). Москва, Эксклибрис-Пресс, 2003, 192 с.
[6] Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Естественные науки. Москва, Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2012. Спец. вып. № 8 "Фундаментальные и прикладные задачи механики", посвященный 165-летию со дня рождения Н.Е. Жуковского, 180 с.
[7] Добронравов В.В., Никитин Н.Н., Дворников А.Л. Курс теоретической механики. Москва, Высш. шк., 1968, 624 с.
[8] Панкратов А.А., Сазонов В.В. Исследование эволюции режимов пассивной одноосной ориентации спутников. ИПМ им. М.В. Келдыша РАН. Препринт. 2000, № 61, 25 с.
[9] Панкратов А.А. Периодические и условно-периодические движения спутника-гиростата под действием гравитационного момента на круговой орбите. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Естественные науки, 2012. Спец. вып. № 8, с. 139-151
[10] Абрашкин В.И., Волков М.В., Воронов К.Е., Егоров А.В., Казакова А., Панкратов В.А., Сазонов В.В., Семкин Н.Д. Определение вращательного движения спутника по данным измерений его угловой скорости и напряженности магнитного поля Земли с использованием кинематической модели движения. Космические исследования, 2005, т. 43, № 4, с. 295-305
[11] Темнов А.Н. Гевлич А.Л. Свободные колебания и вынужденные движения гравитирующего вязкого ядра Земли под действием Луны и Солнца. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Естественные науки, 2008, № 4, с. 16-37
[12] Темнов А.Н., Гевлич А.Л. Уравнения возмущенных движений структурно-неоднородных планет. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Естественные науки, 2009, № 4, с. 42-55
[13] Артеменко Ю.Н., Саяпин С.Н. Концепция построения интеллектуальной системы активной виброзащиты и высокоточного наведения раскрываемого на орбите телескопа "Миллиметрон" в условиях сверхнизких температур. Материалы IX Всерос. науч. конф. им. Ю.И. Неймарка "Нелинейные колебания механических систем". Нижний Новгород, 24-29 сентября 2012 г.
[14] Саяпин С.Н. Перспективы и возможное применение пространственных механизмов параллельной структуры в космической технике. Проблемы машиностроения и надежности машин, 2001, № 1, с. 17-26
[15] Колесников К.С. Жидкостная ракета как объект регулирования. Москва, Машиностроение, 1969, 298 с.
[16] Колесников К.С. Продольные колебания ракеты с жидкостным ракетным двигателем. Москва, Машиностроение, 1971, 260 с.
[17] Колесников К.С., Самойлов С.А., Рыбак Е.А. Динамика топливных систем ЖРД. Москва, Машиностроение, 1975, 172 с.
[18] Колесников К.С., Пожалостин А.А., Шкапов П.М. Задачи динамики гидромеханических систем в трудах кафедры теоретической механики имени профессора Николая Егоровича Жуковского. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Естественные науки, 2012. Спец. вып. № 8, с. 15-30
[19] Ильин М.М. Формы вынужденных колебаний диссипативных систем с распределенными параметрами. Известия вузов. Машиностроение, 2006, № 3
[20] Пожалостин А. А. Паншина А.В. Вынужденные колебания упругих систем с сухим трением. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Естественные науки, 2012. Спец. вып. № 8, с. 117-128
[21] Мухин А. Д., Темнов А.Н. Автоматизация расчета и анализа динамических характеристик конструкций ракет-носителей. Вестник МГТУ им. Н. Э. Баумана. Сер. Приборостроение, 2008, № 1, с. 91-106
[22] Мухин А.Д., Темнов А.Н. Построение областей устойчивости ракет-носителей в пространстве параметров компоновки. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение, 2010, № 4, с. 3-16
[23] Сулимов В.Д., Шкапов П.М. Гибридные алгоритмы решения обратных спектральных задач для гидромеханических систем. Аэрокосмические технологии. Науч. материалы Второй междунар. научно-технической конф., посвящ. 95-летию со дня рождения академика В.Н. Челомея. Реутов - Москва, 19-20 мая 2009. Москва, Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2009, с. 92-97
[24] Сулимов В.Д., Шкапов П.М. Коррекция компьютерной модели ракеты-носителя с использованием методов глобальной оптимизации. Ракетнокосмическая техника. Фундаментальные и прикладные проблемы механики. Материалы Междунар. науч. конф., посвящ. 90-летию В.И. Феодосьева. Москва, 4-6 мая 2006 г. Москва, Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2006, с. 36
[25] Пожалостин А.А. Разработка приближенных аналитических методов расчета собственных и вынужденных колебаний упругих оболочек с жидкостью. Дисс. ... д-ра техн. наук. Москва, 2004, 278 с.
[26] Пожалостин А. А. Динамическая модель гидроаккумуляторного демпфера. Полет, 2007, № 10, с. 17-19
[27] Темнов А.Н., Тэйн У. Осесимметричные колебания оболочки, частично заполненной жидкостью, вытекающей через заборное устройство. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение, 2008, № 1, с. 46-59
[28] Дьяченко М.И. Темнов А.Н. Проблема динамики перераспределения топлива в крупногабаритных ракетно-космических объектах. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение, 2012, № 3, с. 164-174
[29] Гончаров Д. А. Осесимметричные колебания двухплотностной жидкости в цилиндрическом баке. Наука и образование: электронное научно-техническое издание. 2012, № 04 (77-30569/362856), 12 с. http://elibrary.ru/download/40933053.pdf
[30] Калиниченко В.А., Секерж-Зенькович С.Я. Экспериментальное исследование вторичных стационарных течений в поверхностных волнах Фарадея. Известия РАН. Механика жидкости и газа, 2008, № 1, с. 141-148
[31] Калиниченко В.А., Секерж-Зенькович С.Я. О срыве параметрических колебаний жидкости. Изв. РАН. Механика жидкости и газа, 2010, № 1, с. 128-136
[32] Колесников К.С. Динамика ракет. Москва, Машиностроение, 2003. 520 с.
[33] Колесников К.С., Кинелев В.Г., Шкапов П.М. Колебания двухфазного потока в трубопроводе. Изв. АН СССР. Энергетика и транспорт, 1982, № 4, с. 167-171
[34] Шкапов П.М. Устойчивость системы трубопровод - нагрузочный агрегат с учетом неоднородности свойств потока. Вестник Тамбовского государственного технического университета, 2010, т. 16, № 4, с. 873-878
[35] Бондаренко Н.И., Терентьев Ю.И. К вопросу об определении давления в трубопроводе при его закрытии. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Естественные науки, 2012. Спец. вып. № 8, с. 54-65
[36] Степанова М.И., Темнов А.Н. Малые движения жидкости с поверхностной диссипацией энергии. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Естественные науки, 2011, № 4, с. 99-110
[37] Орлов В.В., Темнов А.Н., Товарных Г.Н. Экспериментальное исследование истечения вращающейся жидкости. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение, 2011, № 2, с. 23-34
[38] Колесников К.С., Козлов В.И., Кокушкин В.В. Динамика разделения ступеней ракет. Москва, Машиностроение, 1977, 223 с.
[39] Колесников К.С., Кокушкин В.В., Борзых С.В., Панкова Н.В. Расчет и проектирование систем разделения ступеней ракет. Изд-во Сиб. гос. аэрокосм. ун-та, Красноярск, 2011, 340 с.
[40] Кинелев В.Г., Сулимов В. Д., Шкапов П.М. Диагностирование гидросистемы на основе анализа изменений ее частотного спектра. Известия РАН. Энергетика, 1998, № 6, с. 112-119
[41] Kinelev V.G., Sulimov V.D., Shkapov P.M. Application of global optimization to VVER-1000 reactor diagnostics. Progress in Nuclear Energy, 2003, vol. 43, no. 1-4, pp. 51-56
[42] Сулимов В.Д., Шкапов П.М. Детерминированные алгоритмы глобальной оптимизации для диагностирования реакторов ВВЭР-1000 / Тр. 3-й Междунар. науч. конф. "Необратимые процессы в природе и технике". Москва, 24-26 января 2005. Москва, Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2005, с. 271-287
[43] Sulimov V.D., Shkapov P.M. Application of particle collision algorithms to VVER-1000 coolant phase condition diagnostics. XXXVI Summer School - Conference "Advanced Problems in Mechanics". APM 2008. Book of abstracts. July 6 - July 10, St. Petersburg (Repino), Russia. - St. Petersburg: Institute for Problems in Mechanical Engineering RAS, 2008, p. 75
[44] Dubinin V.V., Bannikov S.N. The experimental investigation of the impact of a particle or a rigid body on a cylindrical shell. Progress in Nuclear Energy, 2003, vol. 43, no. 1-4 SPEC, pp. 253-260
[45] Дубинин В.В. Определение места и параметров удара твердого тела по цилиндрической оболочке. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Естественные науки, 2006, № 3, с. 99-105
[46] Дубинин В.В. О проблеме безопасности атомных электростанций (АЭС) по обнаружению полуоторвавшихся и свободных предметов. Вестник Нижегородского госуниверситета им. Н.И. Лобачевского, 2011, т. 4(5), с. 1246-1247
[47] Sulimov V.D., Shkapov P.M. . Hybrid algorithms for multiobjective optimization of mechanical and hydromechanical systems. Journal of Mechanics Engineering and Automation, 2012, vol. 2, no. 3, pp. 190-196
[48] Sulimov V.D., Shkapov P.M. Application of hybrid algorithms to computational diagnostic problems for hydromechanical systems. Journal of Mechanics Engineering and Automation, 2012, vol. 2, no. 12, pp. 734-741
[49] Шкапов П.М., Благовещенская М.М. Теоретические и экспериментальные вопросы динамики течений жидкости с ограниченной искусственной газовой каверной. Вестник Нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского, 2011, № 4(3), c. 1275-1277
[50] Шкапов П.М., Благовещенская М.М. Теоретические и прикладные вопросы динамики течений жидкости с ограниченной искусственной газовой каверной. Ч. 1. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Естественные науки, 2012, № 3, с. 109-114
[51] Шкапов П.М., Благовещенская М.М. Теоретические и прикладные вопросы динамики течений жидкости с ограниченной искусственной газовой каверной. Ч. 2. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Естественные науки, 2012, № 4, с. 117-125
[52] Кинелев В.Г., Шкапов П.М. Способ очистки различных поверхностей и устройство для его осуществления. Пат. № 208496 С1 Российская Федерация, 1997, (бюл. № 20).
[53] Шкапов П.М. Создание пульсаций потока жидкости на основе автоколебаний ограниченной искусственной газовой каверны. Хранение и переработка сельхозсырья, 2010, № 9, с. 55-58
[54] Гартиг Е.Б., Благовещенский И.Г. Прикладные задачи динамики течения жидкости в трубопроводе с ограниченной искусственной газовой каверной. Вестник Нижегородского госуниверситета им. Н.И. Лобачевского, 2011, т. 4(3), с. 705-707
[55] Дубинин В.В. Решение контактной задачи о нагружении полого цилиндра движущимся телом. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Естественные науки, 2010, № 1, с. 57-63
[56] Дубинин В.В. Комплексная задача об ударе материальной точкой (телом) по цилиндрической оболочке. Вестник МГТУ им. Н. Э. Баумана. Сер. Естественные науки, 2012. Спец. вып. № 8, с. 57-63
[57] Дягель Р.В., Лапшин В.В. О нелинейной вязкоупругой модели удара Ханта - Кросли. Известия РАН. Механика твердого тела, 2011, № 5, с. 164-173
[58] Лапшин В.В. Механика и управление движением шагающих машин. Москва, Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2012, 112 с.
[59] Саяпин С.Н., Синев А.В. Адаптивный мобильный пространственный робот-манипулятор и способ организации движений и контроля физико-механических свойств и геометрической формы контактируемой поверхности и траектории перемещения с его помощью. Пат. 2424893 Российская Федерация, 2011, бюл. № 21.
[60] Саяпин С.Н. Додекапод как современный этап развития пространственных параллельных роботов. Проблемы машиностроения и надежности машин, 2012, № 6, с. 31-45
[61] Sayapin, S. N. Parallel spatial robots of dodecapod type. Journal of Machinery Manufacture and Reliability, 2012, vol. 41, no. 6, 2012, pp. 457-466
[62] Саяпин С.Н., Соловьев В.С., Степанова В.С. Конференция по реабилитационной робототехнике IC0RR-2011. Проблемы машиностроения и автоматизации, 2012, № 3, с. 142-147
[63] Карпачев А.Ю., Небесный М.В., Овчинников В.А. К исследованию динамического поведения систем с распределенными параметрами на ЭВМ. Известия вузов. Машиностроение, 2007, № 5, с. 3-12
[64] Карпачев А.Ю. О деформации упругого тонкого диска при сферическом движении. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Естественные науки, 2012. Спец. вып. № 8, с. 129-138
[65] Карпачев А.Ю. Влияние остаточных напряжений на устойчивость круглых пластин при неравномерном нагреве. Известия вузов. Машиностроение, 2006, № 9, с. 3-13
[66] Карпачев А.Ю. Свободные колебания круглых пластин при неравномерном нагреве. Известия вузов. Машиностроение, 2005, № 4, с. 3-12
[67] Карпачев А.Ю. Свободные колебания тонкого диска с радиальными прорезями по периферии. Известия вузов. Машиностроение, 2012, № 6, с. 3-6
[68] Карпачев А.Ю. Проблема собственных значений в прогрессивных технологиях проектирования режущих полотен. Наукоемкие технологии, 2001, № 3, т. 2, с. 52-57
[69] Карпачев А.Ю. К исследованию устойчивости дисковых пил при неравномерном нагреве. Известия вузов. Машиностроение, 2004, № 1, с. 21-24
[70] Карпачев А.Ю. Испытания отрезных фрез на устойчивость их плоской формы равновесия при неравномерном нагреве. Вестник машиностроения, 2009, № 3, с. 55, 56
[71] Карпачев А.Ю. Собственные динамические характеристики вращающихся круглых пил при неравномерном нагреве. Вестник машиностроения, 2006, № 5, с. 32-36
[72] Карпачев А.Ю. Исследование влияния вальцевания на динамические характеристики круглых пил и фрез. Вестник машиностроения, 2007, № 12, с. 42-48
[73] Карпачев А.Ю. К анализу эффективности применения термопластического метода подготовки к работе тонких круглых пил и фрез переменной толщины. Вестник машиностроения, 2010, № 11, с. 61-65
[74] Смирнов В.Ф., Назаренко Б.П. Волновые особенности динамики дискретных систем. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Естественные науки, 2009, № 3, с. 50-65
[75] Брусенцова Е.А., Плешаков Ю.Д. Новые интегрируемые случаи в задаче Жуковского-Пуанкаре. Доклады РАН, 2008, т. 418, № 4, с. 473-476
[76] Андронов В.В., Журавлев В.Ф. Сухое трение в задачах механики. Москва, Ижевск, НИЦ "Регулярная и хаотическая динамика", Институт компьютерных исследований, 2010, 184 с.
[77] Сулимов В.Д., Шкапов П.М. Методология решения экстремальных задач для механических и гидромеханических систем. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Естественные науки, 2012, № 8, с. 44-58
[78] Сулимов В.Д., Шкапов П.М. Сглаживающая аппроксимация в задачах векторной недифференцируемой оптимизации механических и гидромеханических систем. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Естественные науки, 2006, № 2, с. 17-30
[79] Сулимов В.Д. Локальная сглаживающая аппроксимация в гибридном алгоритме оптимизации гидромеханических систем. Вестник МГТУ им. Н. Э. Баумана. Сер. Естественные науки, 2010, № 3, с. 3-14
[80] Сулимов В. Д., Шкапов П.М. Гибридный алгоритм с локальным поиском методом кривой, заполняющей пространство. Математическое моделирование и краевые задачи. Тр. седьмой Всерос. науч. конф. с междунар. участием. Ч. 4. Информационные технологии в математическом моделировании. Самара, СамГТУ, 2010, с. 182-186
[81] Сулимов В.Д., Шкапов П.М. Гибридные алгоритмы векторной недифференцируемой оптимизации. Математическое моделирование и краевые задачи. Тр. восьмой Всерос. науч. конф. с междунар. участием. Ч. 2. Моделирование и оптимизация динамических систем и систем с распределенными параметрами. Информационные технологии в математическом моделировании. Самара. СамГТУ, 2011, с. 95-98
[82] Сулимов В. Д., Бондаренко Н.И., Шкапов П.М. Постановка и решение обратных спектральных задач в курсе теории колебаний. [Электрон. ресурс]. Москва, Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2011, 16 с.