Вычислительные методы механики деформируемого тела

Организации-партнёры
ЦНИИ «Электроприбор»
НПП «СпецТек»
Крыловский Государственный Научный Центр
Петербургский Институт Ядерной Физики им. Б.П. Константинова
Физико-технический институт имени А. Ф. Иоффе РАН
Санкт-Петербургский Морской технический университет
Медицинский университет имени И. П. Павлова
Гродненский государственный университет (Республика Беларусь)

Разработка математических моделей биологически и социально активных систем и сред, построение сценариев их развития на основе анализа
статистических данных, с применением современных компьютерных технологий и программ
Самоорганизация социальных систем
и реконструкция исторических процессов
Биоценозы
при антропогенном
давлении
Надежность промышленных,
экономических
и финансовых систем

Медицинская тематика
Математическое моделирование
в офтальмологии
Математическое моделирование функционирования сердечно-
сосудистой системы
Прогнозирование влияния режимов медикаментозного лечения

Гидродинамика
Внутренние турбулентные течения
Физико-механические свойства арктических льдов
Транспортировка углеводородных газов (сжатие, сжижение)
Мореходность судов
Слошинг (возникновение волн в закрытых емкостях)

Образование дефектов в ходе использования и производства тонких пленок является одной из основных инженерных проблем. Так, к примеру, искривление поверхности может влиять на множество физических и химических аспектов применения тонкопленочных структур в инженерных приложениях.
Проведенные экспериментальные и теоретические исследования показали, что большинство дефектов связано со структурными и фазовыми изменениями в зоне концентрации напряжений.
Мотивированные вышеперечисленными результатами, мы разрабатываем теоретические и численные методы, основанные на:
термодинамическом подходе;
объемной и поверхностной теории упругости
и предназначенные для:
описания процессов формирования различных дефектов вблизи поверхности пленки;
вычисления концентрации напряжений вблизи искривленной поверхности;
изучения размерных эффектов в пленочных покрытиях.
Рис. 1. Микрография
пленочной системы
Рис. 3. Дислокации
в пленочном покрытии
Рис. 2. Микротрещина
в пленке
Проблемы прочности

Современные технологии расширяют возможности традиционных направлений творчества и способствуют появлению новых жанров и видов искусств:
электронная и алгоритмическая музыка;
генеративное и интерактивное аудиовизуальное искусство;
science art;
кинетическая скульптура.
Так, для создания объектов современного искусства, будь то скульптура, инсталляция или музыкальное произведение, зачастую используются:
механические и радиоэлектронные приборы;
языки программирования и программные комплексы;
сенсоры и интерактивные системы.
Рис. 5. Herbert F. Franke
Рис. 6. Hans Haacke
Современное искусство

Гасратова Наталья Александровна,
кандидат физико-математических наук,
старший преподаватель
Для достижения успеха должны выполнятся несколько
условий: желание, упорство, совершенствование мастерства и хорошая база знаний.
Наша программа для магистров «Надежность и безопасность сложных систем» дает вам возможность получить не только отличную базу знаний, но и незаменимые практические навыки.
Наши высококвалифицированные преподаватели, которых
объединяет единая многолетняя научная школа,
профессионализм, всегда готовы помочь студентам.
Область моих научных интересов:
Математическое моделирование в области медицины
и биологии
Определение прочностных характеристик новых
композиционных материалов

Михаил Александрович Греков (к. 314)
Тема научно-исследовательских работ для бакалавров, магистров и аспирантов:
Модель дефектов межфазной
поверхности
Зависимость максимальных напряжений от периода в нанометровом диапазоне изменения
Примеры применения графена
Поверхностные и приповерхностные дефекты в многослойных композитах, пленочных покрытиях и горных породах
Многослойные горные породы
Рельеф поверхности пленки
Объекты исследований: поры, включения, полости, разрывы в наноматериалах, наноструктурах и наноразмерных элементах макротел; дефекты поверхности твердого тела от наномасштабного до макро уровня.
Методы: аналитические, численно-аналитические методы с привлечением математических пакетов (Maple, MATLAB); построение точных и приближенных решений краевых задач.

Сергей Александрович Кабриц (к. 314)
Область научных интересов:
Математическая физика
Теория оболочек
Вычислительная механика
Численные методы решения нелинейных задач.
Овладение численными методами механики сплошных сред - одной из наиболее сложных областей математической физики - требует больших умственных затрат, упорства, высокого программистского профессионализма, который оттачивается в процессе реализации тех или иных методов.
Зато и награда высока - квалифицированный специалист в области математической физики, вычислительной математики и программирования, умеющий поставить задачу, разработать метод ее решения, составить алгоритм и написать программу его реализующую.
У специалистов такого широкого профиля нет и никогда не будет проблем с трудоустройством в любой сфере деятельности, потому что
ОНИ УМЕЮТ ВСЕ !

Евгений Петрович Колпак, профессор,
доктор физ.-мат. наук
Е.П. Колпак - Почетный работник высшего профессионального
образования РФ,
Лауреат первой премии СПбГУ за научные труды,
ответственный исполнитель научно-исследовательских договоров.
Основные публикации в 2012-2015 гг.
Математические модели одиночной популяции. (2012) .
Введение в MatLab. (2013).
Математические модели функционирования
фолликула щитовидной железы. (2013).
Математические модели злокачественной опухоли. (2014).
Математическая модель стачечного движения в России в начале XX века. (2015).
Научные интересы: математическое моделирование биологически и социально активных сред, математическая физика, научные исследования со студентами и аспирантами.

Костырко
Сергей Алексеевич
к. 311,
[email protected]
Научные интересы
Решение фундаментальных задач, связанных с механикой наноматериалов и тонкопленочных покрытий:
под руководством д. ф.-м. н., профессора Грекова Михаила Александровича.
Решение инженерных задач, связанных с надежностью и безопасностью сложных систем:
Крыловский Государственный Научный Центр;
Петербургский Институт Ядерной Физики им. Б.П. Константинова.
Использование современных технологий в аудиовизуальных искусствах:
сотрудничество с ведущими музыкантами и саунд-артистами
R. Zuydervelt, D. Yoshikawa, А. Борисов, И. Белоруков;
организация визуальных инсталляций и аудиовизуальных перфомансов
Музей современного искусства Эрарта; Галерея Экспериментального Звука ГЭЗ-21.

Николай Леонидович Кучин, профессор,
доктор физ.-мат. наук
радиационная безопасность и защита человека от ионизирующих излучений; компьютерное моделирование процессов переноса излучений в различных средах; математическое моделирование процессов радиоактивного загрязнения морской среды и связанного с этим радиационного воздействия на человека.
Деятельность Н.Л. Кучина отмечена государственными и отраслевыми наградами: лауреат Премии Правительства РФ в области науки и техники; медаль ордена «За заслуги перед отечеством» II cтепени; медали «300 лет Санкт-Петербургу» и «300 лет Российскому Флоту»; отраслевая медаль «За подъем «АПК «Курск»; почетное звание «Почетный судостроитель».
Научные интересы
Н.Л. Кучин - автор более 100 научных трудов и изобретений по тематике ядерной энергетики, радиационной и экологической безопасности.

Морщинина
Диана Алексеевна
кандидат физико-математических наук
Область научных интересов:
теория упругости, механика разрушения, биомеханика.
Проведено теоретическое и экспериментальное исследование двух основных типов современных искусственных хрусталиков: с четырьмя и двумя опорными элементами (С-образной гаптикой). При этом оптическая часть моделируется тонким упругим диском, а опорные элементы – в первом случае совокупностью четырех плоских рам, во втором – двумя тонкими криволинейными стержнями.
Основные публикации
Даль Ю. М., Морщинина Д. А. О напряженно-деформированном состоянии интраокулярной линзы (ИОЛ) // Вестник С.-Петерб. ун-та. Сер. 1: Математика, механика, астрономия. 2008. Вып. 4. С. 118–124.
Морщинина Д. А. Математические модели интраокулярных линз // Вестник С.-Петерб. ун-та. Сер. 10: Прикладная математика, информатика, процессы управления. 2009. Вып. 4. С. 167–172.
Морщинина Д. А. Выбор искусственного хрусталика при лечении катаракты. Напряженно-деформированное состояние интраокулярных линз. Saarbrucken, Germany. Lambert Academic Publishing. 2011. 115 с.
Морщинина Д.А. Напряженное состояние и прочность интраокулярных линз (теория и эксперимент). // Вестник С.-Петерб. Ун-та. Сер. 1: Математика, механика, астрономия. 2012. Вып. 1. С. 102–106.
Катаракта – помутнение хрусталика глазного яблока – является одним из наиболее распространенных глазных заболеваний. В настоящее время существует единственный радикальный способ её лечения, который заключается в замене помутневшего хрусталика интраокулярной линзой (ИОЛ). Для офтальмологической практики особый интерес представляет выбор оптимальной конструкции ИОЛ с точки зрения прочности и надежности.

В.А. Павловский является известным специалистом в области гидродинамики и теплофизики. Профессор Санкт-Петербургского государственного университета, профессор Санкт-Петербургского государственного морского технического университета, главный научный сотрудник Крыловского научного центра.
Лауреат Государственной Президентской стипендии выдающимся ученым России (1994-1996) .
Обладатель гранта Российского фонда фундаментальных исследований.
Автор более ста научных работ, среди которых статьи в Докладах Академии наук и других ведущих журналах, монографии и учебные пособия.
Теплофизика
Одним из направлений термодинамических исследований является описание поведения реальных
газов в тех случаях, когда модель идеального газа уже неприменима, и построение термических уравнений состояния для них. Интерес к этому вопросу обусловлен, прежде всего, практическими потребностями многих современных технологий, связанных, в частности, с эксплуатацией газовых и нефтяных месторождений, требующих описание веществ в широком диапазоне давлений и температур.
Валерий Алексеевич
Павловский, профессор,
доктор физ.-мат. наук
Гидродинамика
Являясь последователем академика В.В. Новожилова, Валерий Алексеевич продолжает развивать и совершенствовать феноменологическую теорию турбулентности, основанную на обобщении формулы Кармана для турбулентной вязкости - обобщенная теория Кармана (ОТК). Одним из результатов работы в этой области является создание феноменологической f-модели турбулентности, развитие которой продолжается и сейчас.
Области научных интересов

Чистов Алексей
Леонидович
кандидат
физ.-мат. наук
Область научных интересов:
Теория турбулентности (феноменологические модели турбулентности, внутренние течения, течения в пограничном слое);
Газодинамика (сжатие и транспортировка углеводородных газов);
Численные методы решения задач гидрогазодинамики (программная реализация алгоритмов решения, численное моделирование в пакетах прикладных программ).
Последние публикации:
Монография. Тестирование и развитие феноменологической f-модели турбулентности. Печатается по постановлению РИСО факультета прикладной математики – процессов управления Санкт-Петербургского государственного университета от 28.06.2012 г. Рецензенты: д.ф.-м.н., проф. Р. Н. Мирошин, д.т.н., проф. А. И. Короткин. изд. lap lambert academic publishing. ISBN: 978-3-659-21308-3
Определение параметров процесса наполнения грузовых емкостей природным газом на CNG-судне. СПб.: Труды Крыловского государственного научного центра . Выпуск 76 ( 360 ) , 2013 с. 117-122
Моделирование динамики заполнения резервуара реальным газом. Вестник СПбГУ. Сер.10. 2014, вып.3, с.46-57.

Юлия Григорьевна Пронина, профессор,
доктор физ.-мат. наук
Область научных интересов
Применение методов теории функций комплексного переменного и теории дифференциальных уравнений в механике деформируемого твердого тела; моделирование коррозионно-механических процессов; расчет прочности трубопроводов.
Ю.Г. Пронина - член European Mechanics Society, лауреат премии Берлинского университета, автор более семидесяти научных публикаций, разработчик и руководитель образовательной программы; исполнитель и руководитель НИР.
Некоторые последние публикации
Y.G. Pronina. Analytical solution for the general mechanochemical corrosion of an ideal elastic-plastic thick-walled tube under pressure. // Int. J. of Solids and Structures. 50 (2013) pp. 3626–3633.
Ю.Г. Пронина. Исследование возможности образования и развития пор в твердых телах в рамках деформационной теории Девиса–Надаи. // Изв. Российской Академии Наук. МТТ. 2014, № 3. С. 79-92. = Mechanics of Solids, 49, No. 3 (2014) pp. 302–313.
Y.G. Pronina. Analytical solution for decelerated mechanochemical corrosion of pressurized elastic--perfectly plastic thick-walled spheres // Corrosion Sciences. 90, (2015) pp. 161--167.