Кафедра теоретической и компьютерной механики

Кафедра теоретической и компьютерной механики (ТКМ) была образована в сентябре 2016 года путём объединения кафедр теоретической и прикладной механики (ТПМ) и вычислительной механики и прочности конструкций (ВМПК). Первым заведующим кафедрой стал доктор физико-математических наук, профессор В.В. Лобода. Поскольку история кафедры ТКМ ещё очень короткая, познакомим с историей и основными достижениями кафедр ТПМ и ВМПК.

Кафедра теоретической и прикладной механики была основана в 1933 году на физико-математическом факультете Днепропетровского университета и называлась – кафедра теоретической механики. Организатором кафедры в Днепропетровском государственном университете был выдающийся учёный, заслуженный деятель науки и техники УССР, академик АН СССР и АН УССР, профессор Александр Николаевич Дынник. В 1991 году кафедра получила название – кафедра теоретической и прикладной механики.

Кафедрой теоретической механики в разные годы заведовали известные учёные и педагоги: профессор А.И. Пеньков (1933-1939 гг.) доцент Б.Г. Тульчинский (1939-1941гг., 1945-1949 гг., 1951-1954 гг.), профессор В.А. Лазарян (1944-1945 гг.), профессор М.Я. Леонов (1949-1950 гг.), профессор Ю.А. Шевляков (1954-1968 гг.) доцент П.А. Загубиженко (1968-1971 гг.), профессор М.Ю. Швайко (1971-1992 гг.). С 1992 года кафедрой заведовал профессор В.В. Лобода.

Всеволод Арутюнович Лазарян в дальнейшем стал академиком АН УССР и ректором Днепропетровского института железнодорожного транспорта.

Михаил Яковлевич Леонов, после отъезда из Днепропетровска, был одним из организаторов развития механического научного направления в западном регионе Украины. Он был одним из авторов всемирно известной модели механики разрушения материалов, которая сейчас называется моделью Леонова-Панасюка-Дагдейл и признаётся выдающимся результатом по механике разрушения в СССР. Позже М.Я. Леонов стал академиком АН Киргизской ССР и продолжил свою научную деятельность в Киргизии.

Юрий Андреевич Шевляков в период руководства кафедрой инициировал развитие научных направлений, связанных с многослойными основаниями, теории оболочек с отверстиями и другими. Под его руководством были защищены кандидатские диссертации Ю.А. Наумовым, А.К. Приварниковым, Л.И. Маневичем, В.Г. Сизько, В.И. Чистяк, В.П. Шевченко. В дальнейшем А.К.Приварников и Л.И. Маневич стали докторами наук, а В.П. Шевченко – академиком НАН Украины. В разные годы Ю.А. Шевляков работал проректором по учебной (ДНУ) и научной (Таврический государственный университет) работе, ректором Донецкого государственного университета, заведовал кафедрами и лабораториями этих вузов.

Николай Юрьевич Швайко читал курсы теоретической механики, сопротивления материалов, теории колебаний, теории упругости, теории вязкоупругости, теории пластичности, теории ползучести. Три последних – инновационные, поставленные и прочитаны в вузах Украины впервые. В Днепропетровском университете основал научную школу физически нелинейной механики материалов. Наиболее существенные результаты получил в теории пластичности, устойчивости элементов конструкций с учётом истории нагрузки (памяти материалов), расчёту по предельному состоянию. Автор варианта теории пластичности, основанной на концепции скольжения. Под его руководством защищено 18 кандидатских диссертаций, 7 его учеников стали докторами физико-математических наук, профессорами. Он заслуженный работник высшей школы УССР и Заслуженный профессор ДНУ. Награждён почётной медалью «За верную службу ДНУ».

Владимир Васильевич Лобода за время заведования кафедрой основал в ДНУ новое научное направление – механика разрушения композитных и пьезоэлектрических материалов. Им впервые получен ряд точных аналитических решений практически важных задач для трещины в области разделения анизотропных и пьезоэлектрических материалов с учетом контакта ее берегов. Опубликовал около 300 научных работ, среди которых 78 статей в ведущих международных журналах, внесённых в информационную систему Scopus. По состоянию на июль 2016 года на его работы в системе Scopus зарегистрировано 485 ссылок, а индекс Хирша равен 12. Он был консультантом одной докторской и научным руководителем 10 кандидатских диссертаций. Имел научные гранты от США, Германии и Франции, в том числе 4 стипендии DAAD (1996, 2000, 2004, 2008 гг.), Неоднократно был приглашенным профессором в Падерборнском университете (Германия) и в Институте современной механики (Франция). Выступал с докладами, пленарными в том числе, на научных конференциях в Украине, России, Германии, США, Франции, Японии, Швейцарии, Дании и в других странах. Награждён знаком «Отличник образования Украины», почётными званиями «Заслуженный работник образования Украины», «Заслуженный профессор ДНУ», медалями «Академик Владимир Моссаковский» и «За верную службу ДНУ».

Сегодня на кафедре ТПМ работают: д. ф.-м. н., проф. Ю.А. Черняков; к. ф.-м. н., проф. С.А. Чернецкий; к. ф.-м. н., доц. И.Е. Гергель; к. ф.-м. н., доц. А.В. Комаров; к. ф.-м. н., доц. К.В. Панин; к. ф.-м. н., доц. Т.В. Ходанен, старший лаборант Л.Н. Сердюк. При кафедре работает НИЛ механики разрушения и деформирования материалов и учебная лаборатория (зав. лаб. Т.В. Смоляга).

Профессорами кафедры в последние десятилетия работали: Ю.А. Шевляков, М.Ю. Швайко, А.К. Приварников (в дальнейшем заведующий кафедрой ЗНУ), Ю.К. Приварников (начальник комплекса КБ «Южное»), В.В. Лобода, Ю.А. Черняков, В.М. Пилипчук (н.с. фирмы «Дженералмоторз», США), В.В. Костырко (проректор ДНУ по международным связям), С.А. Чернецкий (проректор ДНУ по научно-педагогической работе).

Коллектив кафедры обеспечивает преподавание более 30 учебных курсов механического и компьютерного направления для механико-математического и физико-технического факультетов, осуществляет руководство научно-исследовательской работой студентов. Специалистов высшей квалификации успешно готовит магистратура, аспирантура и докторантура кафедры. Кафедра была и является ведущей по специальности «Теоретическая и прикладная механика».

Научная работа на кафедре проводится по госбюджетной теме № 1-301-15 «Разработка методик решения фундаментальных задач прочности и разрушения кусочно-однородных тел, скомпонованных из интеллектуальных материалов» (№ ДР 0115U002393).

Главное направление научных исследований кафедры – разработка методов решения граничных задач и задач устойчивости теории упругости, пластичности и разрушения для однородных и кусочно-однородных сред, в частности проблемы механики разрушения композитных пьезоэлектрических и пьезомагнитных материалов; исследования трещины между двумя материалами, которая является основной причиной разрушения композитных материалов; теории пластичности и ползучести при сложной нагрузке в рамках теории микродеформаций, исследования процессов деформирования материалов с памятью формы; предельные и контактные задачи теории упругости, вязкоупругости для неоднородных и кусочно-однородных сред.

В процессе развития кафедры в последние десятилетия на её основе сформировалась научная школа «Проблемы механики разрушения и нелинейного деформирования материалов», работу которой координируют д.ф.-м.н., профессор В.В. Лобода и д.ф.-м.н., профессор Ю.А. Черняков. С 1992 года в научной школе защищены 3 докторские и 16 кандидатских диссертаций, опубликовано 4 монографии и около 200 научных работ, среди которых более 50 статей в реферируемых международных журналах с импакт-фактором.

На базе кафедры работает межкафедральный научный семинар «Математические проблемы механики деформируемого твёрдого тела», на котором, кроме учёных ДНУ, ежегодно докладывается 7-8 докторских и кандидатских диссертаций из разных вузов и НИИ Украины. На кафедре есть магистратура, аспирантура и докторантура.

Кафедра имеет тесные контакты с Институтом геотехнической механики НАН Украины, Институтом технической механики НАН Украины, Конструкторским бюро «Южное», Институтом природопользования и экологии НАН Украины, учебные и научные контакты с Падерборнским университетом (Германия), Институтом современной механики (Клермонд, Франция), Гемпширским университетом (США), Делфтским университетом (Нидерланды).

За время своего существования кафедра теоретической механики внесла большой вклад в подготовку специалистов для народного хозяйства, научных и высших учебных заведений нашей страны. Выпускники кафедры теоретической и прикладной механики Днепровского университета является ядром механических кафедр высших учебных заведений Днепра и Приднепровского региона. Более 200 выпускников кафедры теоретической механики защитили кандидатские диссертации.

Среди выпускников кафедры теоретической механики академики Савин М., Леонов М.Я., Моссаковский В.И., Шевченко В.П., член-корр. НАН Украины Тимошенко В.И., доктора наук, профессора Бирков Н.П., Губенко В.С., Горошко О.А., Каминский А.А., Кузьменко В.И., Маневич Л.И., Маневич А.И., Онищенко В.И., Пожуев В.И., Приварников А.К., Приварников Ю.К., Ройтман А.Б., Ткаченко А.С., Тамуров Н.Г., Цурпал В.П., Черняков Ю.А., Шевляков Ю.А. и другие. Выпускник кафедры академик Шевченко В.П. удостоен высокого звания Героя Украины.

Выпускники кафедры успешно работают в конструкторских бюро, в научно-исследовательских институтах академии наук Украины, в государственных и частных коммерческих учреждениях, в банках и IT-компаниях. Ежегодно 2-3 выпускника кафедры направляется на учёбу за границу по Ph.D. программам за счёт университетов Европы и США.

Кафедра вычислительной механики и прочности конструкций была создана в 1953 году на физико-техническом факультете Днепропетровского государственного университета с целью подготовки специалистов по прочности и надёжности конструкций ракетно-космической техники, как общеуниверситетская кафедра механики сплошных сред. С 1956 по 1963 гг. она называлась кафедрой аэрогидромеханики и теории упругости. В 1963 году кафедра была переведена в состав механико-математического (в то время физико-математического) факультета и именовалась кафедрой прикладной теории упругости. В 1992 году кафедра была переименована на кафедру вычислительной механики и прочности конструкций. С 1984 по 2002 год кафедра была в составе факультета прикладной математики, как одна из основателей этого, только что созданного (1984.) по инициативе ректора ДГУ проф. В.И. Моссаковского факультета. В 2002 году кафедру вновь был возвратили в состав механико-математического факультета.

За выдающиеся научные достижения и подготовку высококвалифицированных специалистов коллектив кафедры награждён: «Diploma in Progress» Международной академии наук и высшего образования ("Great Britain", London, 2013) и Почётной грамотой Министерства образования и науки Украины (2003 г.).

Основателем и неизменным заведующим кафедрой в течение 36 лет (1953-1989 гг.) был выдающийся учёный-механик академик НАН Украины, ректор в течение 22 лет (с 1964 по 1986 гг.) Днепропетровского государственного университета, доктор. физ.-мат. наук, проф. В.И. Моссаковский. Научные результаты В.И. Моссаковского по решению задач деформирования упругих тел в условиях контактного взаимодействия, механики разрушения, статики и динамики тонкостенных конструкций получили международное признание и стали классическими, а разработки методов расчёта силовых элементов конструкций ракетно-космической техники имели весомое прикладное значение. Трудно переоценить вклад проф. В.И. Моссаковского как ректора в развитие Днепропетровского государственного университета. За это время были построены новые учебные и научные корпуса ДНУ, а Днепропетровский государственный университет вошёл в 25 лучших высших учебных заведений СССР.

В.И. Моссаковскому присвоено звание Герой Социалистического Труда. Он награждён Золотой медалью «Серп и Молот», двумя орденами Ленина, двумя орденами Трудового Красного Знамени, орденом князя Ярослава Мудрого V степени, орденом Красной Звезды, «Знак Почёта», «За мужество», орденом Отечественной войны II степени, медалями «За боевые заслуги », «За взятие Берлина», «Маршала Г.К. Жукова» и многими другими высокими наградами. По оценке Международного библиографического института (Кембридж, Великобритания) В.И. Моссаковского признано Человеком 2000 года. Имя В.И. Моссаковского занесено в Книгу Трудовой Славы Днепропетровщины. Он Почётный гражданин г. Днепр.

С 1989 по 1994 гг. кафедру прикладной теории упругости возглавлял Заслуженный деятель науки и техники Украины, Заслуженный профессор Днепропетровского университета, член-корр. Международной инженерной академии, д. техн. наук, проф. Лев Вячеславович Андреев (1929-2001 гг.) – известный учёный-механик в области строительной механики машиностроительных, в частности ракетно-космических конструкций, который значительное время до этого работал в ГП КБ «Южное» и принимал активное участие в создании ракет первого, второго и третьего поколений, ракетоносителей «Космос» и «Интеркосмос», малых спутников. Профессор Л.В. Андреев имел более 250 печатных работ, среди которых 10 монографий и 49 авторских свидетельств на изобретения в области машино- и ракетостроения, горно-шахтного оборудования, автомобилестроения, экологии и биомеханики. Он был награжден орденами Трудового Красного Знамени, «Знак Почёта» и медалями им. М.К. Янгеля, Ю.А. Гагарина, Ю.В. Кондратюка, ВДНХ СССР, «Ветеран труда» и др.

С 1994 года по 2016 гг. заведующим кафедрой был Заслуженный деятель науки и техники Украины, д. техн. наук, проф. А.П. Дзюба. Он имеет весомые научные результаты в области решения проблем прочности, надёжности и оптимизации параметров силовых элементов конструкций ракетно-космической техники, биомеханики, разработки алгоритмов реализации методов теории оптимальных процессов в механике, экспериментальных исследований несущей способности оболочечных конструкций с повреждениями различной природы и др. Известны его реализованные проекты силовых конструкций архитектурной композиции «Планета Альфреда Нобеля» (Набережная, 18, г. Днепр) и новогодней габаритной вращающейся ёлки (парк им. Л. Глобы., г. Днепр). Имеет более 300 печатных научных работ, среди которых 10 монографий и учебных пособий, более 20 изобретений и 130 статей, выступал с докладами более чем на 100 международных научных конференциях. Деятельность А. П. Дзюбы отмечена Почётным званием «Заслуженный деятель науки и техники Украины» (2012 г.), Знаком «Отличник образования Украины» (1998 г.), Почётной грамотой Министерства образования и науки Украины (2003 г.). Он награждён Орденом «За поддержку науки» Международного фонда «Планета Альфреда Нобеля» (2008), Памятной медалью за заслуги перед г. Днепр (2011 г.), Почётной медалью «Академик Владимир Моссаковский» (2007 г.), Почётной медалью «За верную службу ДНУ» (2008 г.), Золотой медалью Украинской академии социального прогресса и творчества (2011)., благодарностью Приднепровского научного центра НАН Украины (2012 г.), благодарностью Национального олимпийского комитета Украины (в 2008 г.) и др.

По инициативе академика В.И. Моссаковского и под его научным руководством в 1969 год при кафедре была создана Проблемная научно-исследовательская лаборатория прочности и надёжности конструкций (ПНИЛ), где проводились самые современные исследования проблем механики деформируемого твёрдого тела, а количество учёных достигала 80-ти. Эта лаборатория, которая в 1992 году была разделена на ряд отдельных лабораторий, стала не только источником выдающихся научных результатов, но и настоящей кузницей научных кадров высшей квалификации.

В процессе развития кафедры под руководством проф. В.И.Моссаковского сложился сильный творческий коллектив, известный среди ученых как Украины, так и за её пределами – Днепровская научная школа механики деформируемого твёрдого тела, которая воспитала более 35 докторов и 200 кандидатов наук.

Сегодня координаторами работы научной школы является известный учёный-механик член-корр. НАН Украины, доктор технических наук, профессор В.С. Гудрамович и Заслуженный деятель науки и техники Украины, доктор технических наук, профессор А.П. Дзюба.

На начало 2016-2017 учебного года педагогический и научный потенциал кафедры составлял почти 30 преподавателей и научных сотрудников и инженеров. Среди них 5 Отличников образования Украины, 5 докторов и 9 кандидатов наук член-корреспондент Национальной академии наук Украины В.С. Гудрамович, Заслуженный деятель науки и техники Украины А.П. Дзюба, Заслуженный работник образования Украины к.ф.-м.н., проф. В.Г. Мусияка; доктора наук, профессора: А.И. Маневич, В.П. Пошивалов; доценты: Е.Л. Гарт, А.П. Колодяжный, Е.Ф. Прокопало, старший преподаватель. И.А.Сафронова. Научные сотрудники д.техн.наук, гл.науч.сотр. Ю. Селиванов, канд.техн.наук: О.Г. Василенко, А.Г. Пацюк, Г.Г. Шерстюк; канд.физ.-мат.наук: В.М. Рыбка, В.И. Феденко; наук. сотрудники: А.А. Дзюба, О.И. Лисицына, А.В. Погребной, В.Ф. Степаненко. Инженеры: А.Г. Машталир, М.М. Глущенко, И.М. Гондар, Л.Д. Левитин, А.А. Лотохова, В.Г. Омельченко, Н.В. Полях, С.М. Твердомед, А.А. Дмитриева.

Профессорами кафедры в разные периоды работали: академик НАН Украины В.И. Моссаковский, член-корр. НАНУ В.С. Гудрамович и П.И. Никитин, заслуженные деятели науки и техники Украины: Л.В. Андреев, В.З. Грищак, А.П. Дзюба, Е.С. Переверзев, профессора: А.И. Маневич, Л.И. Маневич, ВГ. Мусияка, В.И. Онищенко, Ю.М. Почтман.

Закончили специальность, аспирантуру и (или) в разное время работали на кафедре доктора наук, профессора: И.В.Андрианов, Р.Е.Гейзен. В.Е.Давидсон, М.П.Дубина, О.Ю.Евкин, О.А.Зевин, Д.Г.Зеленцов, С.О.Владимиров, В.Л.Красовський, Ю.Г.Кривонос (академик НАНУ), А.П.Круковский, Г.И.Ларионов, В.В.Лобода, М.О.Мацур, Ю.О.Мельников, А.М.Мильцин, Ю.В.Михлин, Л.В.Новикова, Н.И.Ободан, В.И.Олевский, А.М.Пасичник, В.М.Пилипчук, В.П.Пошивалов, О.В.Рябченко, Ю.М.Селиванов, О.В.Сладковский, С.А. Смирнов.

На сегодняшний день научная деятельность кафедры осуществляется в направлении математического, компьютерного и экспериментального моделирования механических процессов различной природы и создания методов, алгоритмов и прикладных компьютерных программ расчёта динамики, прочности, надёжности, долговечности и оптимального проектирования конструкций в аэрокосмической отрасли, машиностроении, геомеханике, биомеханике, строительстве и др.

Коллектив кафедры обеспечивает преподавание (всего более 30) как механических, так и дисциплин компьютерного направления, осуществляет руководство научно-исследовательской работой студентов. Специалистов высшей квалификации успешно готовит магистратура, аспирантура и докторантура кафедры. С момента создания кафедра была выпускающей по специальности «Динамика и прочность», а с 2011 года – по специальности «Компьютерная механика». Почти каждый пятый выпускник кафедры стал кандидатом или доктором наук.

Кафедра имеет научно-исследовательскую лабораторию «Математические методы механики деформируемого твердого тела», в которой работает 16 научных сотрудников и инженеров, учебную лабораторию, исследовательские лаборатории поляризационно-оптических методов, голографической интерферометрии, сопротивления материалов и строительной механики, динамики, прочности и устойчивости тонкостенных элементов конструкций, компьютерный класс, обеспечивающие проведение более 50 лабораторных работ, где, кроме учебного процесса, проводится и активная научно-исследовательская работа.

В 2011 году при кафедре был создан «Межотраслевой научно-исследовательский центр прочности и надёжности конструкций» при участии Государственного космического агентства Украины, научно-производственной фирмы «Днепротехсервис», ДНУ им. О. Гончара, ГП КБ «Южное» им. Янгеля и института технической механики НАН Украины и ГКА Украины.

На научном потенциале кафедры основывалось также издание (под наук. Редакцией В.И.Моссаковського) целого ряда авторитетных научных журналов: «Гидроаеромеханика и теория упругости», «Динамика и прочность тяжёлых машин», серии сборников научных трудов Института кибернетики НАНУ. Сегодня на кафедре (под наук. редакцией А.П.Дзюбы) издаётся профессиональный научный журнал «Вестник Днепропетровского университета: серия Механика», т.2 и профессиональные сборники научных трудов «Методы решения прикладных задач механики деформируемого твердого тела» и «Проблемы вычислительной механики и прочности конструкций».

На кафедре работает авторитетный Межвузовский научный семинар «Проблемы механики деформируемых тел и конструкций» при Приднепровском научном центре НАН Украины и научном совете по проблемам механики деформируемого твёрдого тела НАН Украины (научные руководители член.-корр. НАНУ, д.т.н., проф. В.С.Гудрамович и д.т.н., проф. А.П.Дзюба).

Четверо из профессоров кафедры являются членами докторского специализированного ученого совета ДНУ по механике и других вузов Украины (ЗНТУ, ПГАСА).

С момента своего создания кафедра тесно сотрудничает с ведущими предприятиями региона: ГП КБ «Южное», Днепротяжмаш, НПФ «Днепротехсервис», УкрНИИТМ и др., известными научными центрами и НИИ НАН Украины и ведущими университетами Украины зарубежья. За это время выполнены десятки госбюджетных, хоздоговорных и научно-исследовательских работ и НИР Государственного фонда фундаментальных исследований Украины.

Только с 2000 года сотрудниками кафедры было выполнено 12 научно-исследовательских госбюджетных тем по проблемам прочности, устойчивости, оптимального проектирования и разработки математических моделей поведения механических систем в соответствии с координационным планом приоритетного развития науки и техники МОН Украины.