Универсальная механика: о защитах выпускных квалификационных работ на кафедре теоретической и прикладной механики

В последние дни июня 2020 года на кафедре теоретической и прикладной механики состоялись защиты выпускных квалификационных работ бакалавров и магистров направления «МЕХАНИКА И МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ».  Защиты прошли в дистанционном формате с использованием современных технологий интернет-конференций и показали готовность студентов и преподавателей к эффективному дистанционному взаимодействию как в период подготовки выпускных работ, так и во время непосредственного представления и обсуждения докладов по темам проведенных исследований.

Государственная экзаменационная комиссия была представлена ведущими преподавателями кафедры ТиПМ, руководителями и начальниками отделов профильных предприятий: Тестсистемы (Иваново), Верхневолжский СМЦ группы компаний ДиПОС (Иваново), Газпромтрубинвест (Волгореченск). Возглавил комиссию выпускник кафедры прошлых лет, в настоящее время кандидат технических наук, начальник отдела прочностных расчетов АО «ОКБ Аэрокосмические системы» (Дубна) Б.В. Шептунов.

Как и ранее, темы выпускных работ в области высокотехнологичного машиностроения и кроссотраслевых технологий студентов профиля «ДИНАМИКА И ПРОЧНОСТЬ СЛОЖНЫХ МЕХАНИЧЕСКИХ СИСТЕМ» отличала оригинальность постановки прикладных задач, глубина проведенных физико-математических исследований с применением современных «best-in-class» цифровых средств проектирования и компьютерного моделирования. С момента основания специальности «Механика» в ИГЭУ не было ни одного повторения тем дипломных работ, а кафедра, даже после перехода на систему «бакалавриат-магистратура», осталась приверженной концепции новизны, востребованности и научно-исследовательской ориентации выпускных работ.

Важно отметить, что многие работы были выполнены в сотрудничестве с ведущими вузами и профильными предприятиями, что существенно повысило уровень ВКР за счет постоянного общения студентов и руководителей ВКР с высококвалифицированными специалистами и инженерами.

Так магистерская работа Ирины Масловой «Конечно-элементный анализ биомеханической системы «кость – эндопротез» в сложных условиях нагружения» и бакалаврская ВКР Гарика Долунца «Разработка конструкции и исследование напряженно-деформированного состояния корпуса гидроплана» были выполнены в содружестве с Центром НТИ СПбПУ «Новые производственные технологии», что дало возможность применить такие мощные программные средства расчета и оптимизации как SIMULIA Abaqus и Altair Inspire.

Результатом сотрудничества с Центром компетенций «Полимерные материалы» ВятГУ стал цикл магистерских работ, связанных с задачами шинной промышленности: «Исследование напряженно-деформируемого состояния пневматической шины при стационарном качении», «Моделирование контактного взаимодействия твердого тела с гиперупругой нерегулярной поверхностью в программном комплексе ABAQUS», «Моделирование термомеханической контактной задачи тормозного диска автомобиля» (Павел Королев, Анна Губина, Валерий Лопырев).

Магистерская работа Дмитрия Бакаева, обучающегося по целевому набору от ОАО «Государственное Машиностроительное конструкторское бюро «Радуга» им. А.Я. Березняка (входит в Корпорацию «Тактическое ракетное вооружение» и является одним из мировых лидеров в области создания высокоточного ракетного оружия) «Расчёт динамической реакции и напряженного состояния блока ёмкостей при вибрационных, ударных и виброударных эксплуатационных воздействиях» была выполнена на экспериментальной базе предприятия. 

Своеобразной кульминацией развития учебных связей кафедры с ее давним партнером Высшей национальной школой механики и микротехники (Безансон, Франция) стала магистерская работа Полины Сурковой «Прочностная оптимизация конструкции пола багажника автомобиля», выполненная при совместном руководстве со стороны  французских коллег в рамках европейского проекта SSUCHY, посвященного разработке композитных изделий на основе биоматериалов с высокими структурными свойствами и функциональными преимуществами для наземного транспорта и летательных аппаратов.

Не отставали от своих старших товарищей и выпускники бакалавриата. Кроме уже названной работы Гарика Долунца, выполненной в Студенческом конструкторском бюро «АЛМАЗ» с доведением всех расчетов до реального прототипа корпуса гидроплана, напечатанного на 3D принтере, хочется отметить ряд ВКР, посвященных развитию экспериментальной базы кафедры. Фактически новую лабораторную установку разработала Мария Кузьмичева под руководством доцента М.А. Шилова «Определение напряженно-деформированного состояния оптически прозрачных образцов методом фотоупругости», что дает возможность визуально наблюдать распределение механических напряжений в образцах.

По заказу кафедры автоматического управления электроэнергетическими системами ИГЭУ Юрием Спасенковым выполнены практические исследования прочности электроэнергетических устройств: «Расчет механических напряжений в переходном устройстве измерительного трансформатора».

Подчеркнем, что для выполнения всех проектов студенты активно применяли универсальный конечно-элементный комплекс компьютерного анализа сложных мультифизических задач ANSYS. Именно кафедра ТиПМ и ее студенты на рубеже веков первыми стали внедрять мощные компьютерные средства проектирования и математического моделирования для теоретических исследований и решения практических проблем машиностроения и энергетики. 

Как всегда работы, выполненные в лаборатории вибродиагностики и виброзащиты машин ИГЭУ «Разработка метода экспресс-диагностики промышленных роторных машин в условиях эксплуатации» (Анна Чекрыгина) и «Разработка системы вибромониторинга состояния промышленных роторных машин» (Артём Чернов) отличала практическая направленность и серьезная математическая проработка.

Наконец нельзя не сказать о работе Анастасии Дмитрюк «Моделирование червеобразного движения гибкого робота» по новому для кафедры направлению – биомехатронике – созданию умных биоподобных механизмов.

Говорит технический директор ООО «Тестсистемы» В.Н. Титов: «Необходимо отметить возросший уровень как постановки задач, так и уровень выполнения работ. Темы практически все актуальные и интересные с точки зрения навыков и применения знаний в современной экономике (особенно магистры). По сравнению с предыдущими защитами студенты стали более грамотно применять отечественные и зарубежные стандарты и современные методики испытаний».

Старейший член государственной комиссии доцент кафедры ТиПМ Ноздрин М.А. отмечает «широкий диапазон научно-технической тематики ВКР, высокий уровень выполнения работ, подтвержденный тезисами различных научно-технических конференций, эффективность внеучебных студенческих мероприятий, таких как олимпиады, школы, конкурсы».

По общему мнению членов ГЭК: «Получен определенный  опыт бесконтактного общения в процессе защит. Есть шероховатости, но это можно объяснить небольшой практикой такого общения. У магистров больше опыта общения с аудиторией и это положительно сказывается на динамике защиты».

В рамках короткой заметки нет возможности рассказать о всех работах. Более подробно о кафедре ТиПМ и профиле обучения Динамика и прочность сложных механических систем направления Механика и математическое моделирование можно узнать на сайте кафедры http://tipm.ispu.ru/ и в группе ВК МЕХАНИКА-ИГЭУ https://vk.com/club44127457.

Информацию предоставила кафедра ТиПМ