Главное богатство - люди

Недавно Институту прикладной механики УрО РАН исполнилось 15 лет. Он организован в 1991 году в Ижевске на базе отдела прикладной механики Института математики и механики УрО АН СССР, а так же отдела прочности, лаборатории триботехнологии и лаборатории топохимии и износостойких покрытий Физико-технического института УрО АН СССР в соответствии с Постановлением Президиума АН СССР.


 

Общим направлением научно-исследовательских работ нового института стала разработка фундаментальных проблем механики и материаловедения. Конкретно это выразилось в основных научных направлениях исследований, включающих в себя: физику и механику гетерогенных сред, проблемы механики деформируемого твердого тела и триботехнологии материалов, новые материалы, приборы и методы для их исследования.
 

За последние пять лет институтом получены результаты, имеющие большую теоретическую и практическую значимость. В области физической газодинамики созданы физико-математические модели горения твердых ракетных топлив, исследованы процессы распада в жидком слое и на поверхности раздела фаз, реакции деструкции и реструктуризации в жидко-вязком слое, показан характер взаимодействия компонентов топлив в конденсированной и газовой фазах, его влияние на характеристики энергетических установок. Впервые разработана математическая модель физико-химических процессов, происходящих в РДТТ, позволяющая осуществлять расчет внутрибаллистических параметров на всех этапах процесса. Результат имеет важнейшее значение для создания новых высокоэффективных ракетных топлив.
 

В области механики жидкости, газа и плазмы тоже есть интересные результаты. На основе асимптотического перехода от атомарного уровня к макроуровню использования молекулярных ансамблей впервые решены задачи определения теоретическим путем связей между компонентами тензора напряжений и тензора деформаций для твердых тел, жидких неньютоновских сред, а также расчета величин коэффициентов диффузии для смеси жидких компонентов при низких и высоких температурах и величины коэффициента теплопроводности для твердых и жидких сред. Предложен метод численного решения уравнений гидромеханики для многосвязных областей, учитывающий реальную геометрию областей интегрирования и их влияние на характер течения для ламинарного и турбулентного диапазонов. Результат имеет основополагающее значение для гидромеханики.
 

В области механики деформируемого твердого тела и трибологии разработаны научные основы управления формированием показателей качества металлопродукции методом высоко-темпе¬ратурной термомеханической обработки посредством моделирования процессов упрочнения. Результат имеет важное значение для развития упрочняющих технологий, позволяющих получать заданные характеристики качества конечного изделия. Разработаны и изготовлены опытные установки винтового обжатия цилиндрических изделий сплошного и трубчатого сечения с возможностью обработки деталей переменного сечения по наружному и внутреннему диаметрам. Установки позволяют реализовать комбинированные методы обработки с сочетанием закалки ТВЧ, ВТМО, горячей калибровки и обеспечения высокой точности, регулируют условия силового воздействия, изменяющего напряженно-деформированное состояние, для достижения заданных свойств конечной продукции. На основе анализа механики разрушения частиц массопотока неупорядоченных структур поликомпонентного минерального сырья создано устройство ударного принципа действия. В нем реализована технология многоступенчатого измельчения частиц, позволяющая извлекать полезные для вторичного использования компоненты со средним показателем 95–98%. Результат имеет важное значение для создания новых эффективных устройств для измельчения различных материалов с низкими энергозатратами. Впервые создана уникальная смазочная композиция на основе шунгита и серпентинов, обеспечивающая снижение коэффициента трения в 10 раз в узлах трения разнообразного технического назначения, повышающая ресурс деталей в 2-3 раза и срок службы масел в 3-5 раз. Высокие показатели композиции подтверждены опытом испытаний и применения на предприятиях и в организациях России.
 

В области изучения наноразмерных систем и наноматериаловедения методами численного моделирования установлены закономерности агломерации, интеграции и дезинтеграции консервативных и неконсервативных систем наночастиц в зависимости от их энергетических и структурно-масштабных параметров. Разработан метод расчета данных процессов с использованием потенциала парного взаимодействия элементов наноструктуры, учитывающего силы и моменты сил. Результат имеет важное значение для моделирования эволюционных процессов, протекающих в нанопорошковых композитах при их формировании и эксплуатации. Впервые предложен низкотемпературный метод восстановления ионов металлов из их солей с одновременным окислением углеводородов, получены металлические нанопроволоки и наночастицы в углеродных оболочках цилиндрической, эллипсоидальной и сферической форм, проведены квантово-химические исследования вольтамперных характеристик углеродных нанотрубок, что дало основание предложить их для использования в качестве активных нанореакторов в химических процессах. Разработан быстродействующий широкополосный фотоприемник мощного лазерного излучения, работающий на нелинейном эффекте оптического выпрямления в нанографитной пленке. Фотоприемник функционирует без внешнего источника питания, обеспечивает регистрацию лазерных импульсов в широком спектральном диапазоне с высокими быстродействием и чувствительностью. Результат имеет важное значение для создания нового типа быстродействующих фотоприемников. Методом молекулярной динамики выявлены закономерности процессов поглощения, хранения и выделения водорода фуллеритами в зависимости от формы, структуры и размера фуллеренов, входящих в наноструктуру, при переменных термодинамических параметрах. Результат имеет важное значение для создания нового поколения аккумуляторов водорода и развития водородной энергетики.
 

Перечисление важнейших результатов можно было бы продолжить. Они касаются достижений в области параллельных и распределенных вычислений, создания приборов и методов исследования состава и свойств материалов, новых технологий в различных отраслях экономики. Все они были получены в тесном взаимодействии наших отделов и лабораторий, выполнены в рамках академических и федеральных целевых программ, проектов Российского фонда фундаментальных исследований.
 

Конечно, главное богатство института — это люди, слаженно работающий коллектив, который несмотря на сложные условия, сохранил высокий творческий потенциал. Достаточно вспомнить начало нашей «жизни» в пяти разных зданиях города, наши переезды с улицы Кирова на улицу Горького, с улицы Горького на улицу Т. Барамзиной, проблемы отсутствия собственных зданий, земель и т.д.
 

Сегодня в институте работает 128 сотрудников, в том числе 14 докторов и 44 кандидата наук, среди них – 13 заслуженных деятелей науки Удмуртской Республики, 4 заслуженных изобретателя, лауреаты российских и республиканских премий в области науки и техники.
 

В институте действует аспирантура по специальностям: механика деформируемого твердого тела; механика жидкости, газа и плазмы; материаловедение; машины и агрегаты; приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий; технология приборостроения; математическое моделирование; численные методы и комплексы. Обучается более 30 аспирантов, действуют два диссертационных совета по защитам докторских диссертаций.
 

Результаты научных исследований сотрудников института за 15 лет представлены более чем в 500 научных статьях в академических и зарубежных журналах, 25 монографиях и учебниках, получено более 70 патентов на изобретения.
 

Совместно с Удмуртским научным центром УрО РАН мы издаем журнал «Химическая физика и мезоскопия», который в скором времени приобретет ВАКовский статус.
 

Соб. инф.
 

На снимках:

Директор Института прикладной механики, академик А.М. Липанов.

Печатная продукция института.

Новое здание института.