Кафедра теоретической и прикладной механики

Кафедра

Заведующий кафедрой: профессор, доктор физ.-мат. наук Журавков Михаил Анатольевич

Лаборант кафедры: Блохина Маргарита Александровна

Профессорско-преподавательский состав: 5 профессора, 11 доцентов,1 старший преподаватель, 3 ассистента

Сайт кафедры теоретической и прикладной механики

Специальности и специализации

  • Механика и математическое моделирование.

Научные направления

  • механика деформируемого твердого тела;
  • гидродинамика;
  • геомеханика;
  • трибофатика;
  • компьютерная механика;
  • численные методы в механике;
  • биомеханика;
  • наномеханика;
  • мехатроника.

Научно-исследовательская лаборатория прикладной механики

Лаборатория прикладной механики специализируется на анализе динамики, прочности и устойчивости механических систем с использованием современных пакетов компьютерной механики: ANSYS, Nastran, Pro/Mechanica, ADAMS.

Основное внимание уделяется решению задач механики систем на базе метода конечных элементов. Среди типовых задач исследований статический и динамический анализ конструкций с учетом геометрической и физической нелинейности, ползучести и пластичности, линейной и нелинейной устойчивости конструкций, стационарных и нестационарных задач теплофизики, гидро- и газодинамики, а также связанные задачи (например, взаимодействие жидкости с конструкцией).

Дисциплины, закрепленные за кафедрой

Специальность  «Механика и математическое моделирование » код направления 1-31 03 02 (типовой план)

  1. Теоретическая механика
  2. Механика сплошной среды
  3. Сопротивление материалов и основы строительной механики
  4. Численные методы механики сплошной среды
  5. Математические модели механики деформируемого твердого тела и основы механики разрушения
  6. Теория информации
  7. Введение в специальность
  8. Компьютерная механика

Специальность «Математика». Направление Математика (Научно-производственная деятельность) код направления 1-31 03 01-01 (типовой план)

  1. Теоретическая механика

Специальность «Математика». Направление Математика (Научно-педагогическая деятельность) код направления 1-31 03 01-02 (типовой план)

  1. Теоретическая механика

Специальность «Математика». Направление Математика (Экономическая деятельность) код направления 1-31 03 01-03 (типовой план)

  1. Теоретическая механика

Специальность «Математика». Направление Математика и информационные технологии (Веб-программирование и интернет-технологии) код направления 1-31 03 08-01 (типовой план)

  1. Теоретическая механика

Специальность «Математика». Направление Математика и информационные технологии (Математическое и программное обеспечение мобильных устройств) код направления 1-31 03 08-02 (типовой план)

  1. Теоретическая механика

Специальность «Математика». Направление Компьютерная математика и системный анализ код направления 1-31 03 09 (типовой план)

  1. Теоретическая механика

Тематика курсовых работ

  1. Модели неизотермических гидродинамических течений с переменной вязкостью в декартовых и цилиндрических координатах.
  2. Исследования движения и равновесия изолированных масс жидкости на внешней и внутренней поверхности вращающегося цилиндра
  3. Движение частицы в поле центробежных сил на горизонтальном вращающемся диске с вязким трением.
  4. Движение капли жидкости с вращающейся поверхности вертикального дискового распылителя.
  5. Главные формы свободных колебаний системы с тремя степенями свободы
  6. Определение углов поворота фаланг пальца при натяжении сгибателей
  7. Конечно-элементное моделирование пластических деформаций тимпанальной мембраны среднего уха
  8. «Аналитические решения для распределённых по треугольной области нагрузок и их применение в параллельных вычислениях при реализации метода граничных элементов с помощью технологии CUDA»
  9. «Моделирование распределения потенциала в полуплоскости для граничных элементов с нелинейным распределением поверхностных усилий»
  10. «Макроперемещения нанообъекта в среде с помощью электромагнитных полей и сил межатомного взаимодействия»
  11. «Создание трехмерных компьютерных моделей зубочелюстного аппарата человека для численного моделирования и 3D печати на основе данных компьютерной томографии»
  12. «Решение системы дифференциальных уравнений задачи 3-х тел методом Эйлера»
  13. Сплайны. Решение уравнений
  14. Сплайны. Планирование траекторий
  15. Колебания разгонного пролета транспортной линии
  16. Поток нагрузок на гибком пролете
  17. Движение ракеты в поле земного тяготения
  18. О движении тела переменной массы в вязкой среде
  19. О движении точки, брошенной под углом к горизонту, при различных законах сопротивления
  20. О косвенном влиянии внутренних сил на движение центра масс
  21. Планирование траекторий манипулятора
  22. Движение космического аппарата в планетной системе Земля – Луна  
  23. Движение тяжелой материальной точки в кольцевой трубке, заполненной жидкостью.
  24. Движение тяжелого стержня с точкой подвеса , скользящей внутри кольцевой направляющей
  25. Движение подвешенной на пружине точки по шероховатой наклонной поверхности с погружением в жидкость.
  26. Волны Стокса.
  27. Расчет одномерных краевых задач с применением сплайнов.
  28. Построение поверхности по дискретным данным(точки, рассеянные по плоскости)
  29. Реализация алгоритма построения изолиний по сеточному полю.
  30. Кубическая сплайн-интерполяция кривой.
  31. Исследование   движения механической системы с   двумя степенями свободы
  32. Исследование   колебаний механической системы   с одной степенью свободы
  33. Динамика  кулисного механизма
  34. Применение  принципа возможных перемещений  к решению задач о равновесии  сил.  (Механическая система с   одной степенью свободы).
  35. Исследование динамических моделей двух сочлененных сферических маятников.
  36. Исследование нелинейных эффектов динамических моделей сферических маятников.
  37. Движение капли жидкости срывающейся с поверхности вращающегося горизонтального дискового распылителя.
  38. Некоторые задачи кручения и продольного сдвига физически нелинейных тел.
  39. Упругий анализ многослойных сфер с толстыми стенками под внешним грузом.
  40. Исследование вибраций бистабильных систем.
  41. Применение современной мехатронной системы для определения основных характеристик механических свойств материалов на разрывной машине Р-5.
  42. Теоретическое и экспериментальное исследование напряженно-деформированного состояния балки прямоугольного сечения из полиметилметакрилата при плоском двухопорном изгибе.
  43. Кинематический и силовой расчет червячно-ременного привода с определением геометрических параметров одной из его механических передач.
  44. Теоретическое и экспериментальное исследование напряженно-деформированного состояния балки прямоугольного сечения из полиметилметакрилата при плоском консольном изгибе
  45. Действие импульсной нагрузки на системы с одной степенью свободы.

Тематика дипломных работ

1. Оценка прочности бедренной кости после секторальной резекции: натурный и вычислительный эксперимент.
2. Прогнозирование области перелома трубчатой кости с пострезекционным дефектом .
3. Влияние различных сгибателей на подвижность пальца: конечно-элементный анализ .
4. Собственные частоты свободных колебаний среднего уха: влияние геометрических параметров и механических свойств тимпанальной мембраны.
5. «Создание прикладных программных модулей подготовки и анализа горно-геологической информации для проведения конечно-элементного геомеханического моделирования».
6. Применение технологии параллельных вычислений Cuda при реализации метода граничных элементов».
7. Электромагнитно-силовой метод управления движением нанообъекта в потоке жидкости».
8. Расчет динамических режимов нагружений суставов прямоходящего робота и кинематическая визуализация.
9. Анализ свободных колебаний балки Тимошенко.
10. Определение приведенных и уравновешающих сил методом Жуковского механизма двигателя с прицельным шатуном.
11. Исследования изменений структурных свойств твердых материалов под воздействием внешних физических полей.
12. Исследование НДС сухих отсеков ракет.
13. Исследование НДС баков ракет.
14. Компьютерное моделирование обтекания крыла.
15. Компьютерный анализ кинематики и динамики механизмов в пакете CATIA.
16. Компьютерный анализ кинематики и динамики механизмов в пакете ADAMS.
17. Исследования линейной устойчивости движения слоев жидкости в поле центробежных сил.Экспериментальное исследование вынужденных колебаний механических систем.
18. Исследования устойчивости течений жидкости с поверхностью раздела в линейном приближении.
19. Исследования движения и устойчивости струйных течений жидкости с учетом внешнего воздействия.
20. Движение слоя вязкой жидкости на поверхности вращающегося диска.
21. Исследования нестационарного тепло- и массообмена в высотных дымовых трубах с учетом фазовых переходов.
22. Прогиб струны под движущейся нагрузкой и максимальный прогиб.
23. Разработка программных модулей для математического моделирования движений манипуляторов.
24. Экспериментальное исследование колебаний консольной пластины.
25. Разработка и экспериментальное обоснование цикла лабораторных работ по экспериментальной механике «Исследование предельных состояний при фрикционной и фрикционно-механической усталости» применительно к испытательному центру SZ-01.
26. Исследование кинетического процесса накопления повреждений в паре трения вал (сталь 45) – вкладыш (фторпласт Ф-4) при разных уровнях контактной нагрузки.
27. Исследование кинетического процесса накопления повреждений в трибофатической системе вал (сталь 45) – вкладыш (фторпласт Ф-4) при разных уровнях контактной и изгибной нагрузки по результатам испытаний.
28. Исследование кинетического процесса накопления повреждений в локальных точках пары трения вал (сталь 45) – вкладыш (силумин) при разных уровнях контактной нагрузки по результатам испытаний.
29. Провести исследования и изучить влияние подземных горных работ на изменение давления в водонасыщенных пластах подрабатываемого массива горных пород.
30. Провести исследования, построить трехмерную геомеханическую модель и выполнить расчет начального наряженного состояния массива.
31. Провести исследования и изучить напряженно-деформированное состояние вокруг подземных горных выработок, закрепленных анкерной крепью.
32. Методы автоматической корреляции разрезов скважин по геофизическим данным.
33. Расчет устойчивости горных выработок с использованием пакета MIDAS GTS NX с учетом этапов их строительства.
34. Моделирование задачи гидроразрыва пласта в конечно-элементной программе Ansys Workbench.
35. Применение метода конечных элементов для прочности расчетов железобетонных конструкций в пакете ANSYS.
36. «Разработка программного обеспечения визуализации и актуализации элементов гидродинамической модели ПК ROXAR.»
37. Колебания пролёта скоростной транспортной линии.
38. Аэродинамический расчёт крылового профиля на дозвуковых скоростях.
39. Вынужденные поперечные колебания струны в среде с сопротивлением.