Перед студентами 2-го курса стоит задача - выбрать научного руководителя и кафедру. Сделать выбор непросто так, как нет достаточных знаний в механике и не всегда доступна объективная информация. Ниже приведены сведения, которые, помогут сделать выбор.

Может оказаться полезным знать:

Механика - прикладная наука. Ее развитие неотделимо от развития техники. Это касается механики композитов. За счет композиции разных материалов удается достичь более привлекательных физических, химических и механических свойств и, следовательно, создавать конструкции, о которых раньше можно было только мечтать. В последние полвека исследования в области композиционных материалов активно ведутся в обороной и в гражданской сферах. Например, есть идеи создавать умные композиты, способные адекватно (с помощью микропроцессоров) реагировать на внешние воздействия. Над созданием и исследованием композитов работают специалисты разных наук. На мехмате интерес представляет вычислительная механика композитов.

Области моих интересов могут быть обозначены как механика композитов, механика деформируемого твердого тела в целом, вычислительная механика и численное моделирование. Механика в значительной степени всегда была вычислительной. В последнее время возникли разделы науки, названия которых начинается со слова «Вычислительная», потому, что произошла революция в микроэлектронике, вычислительных методах, технике программирования. Это не могло, не отразится на механике.
Экспериментальная идентификация и верификация, ровно как и численная реализация являются неотъемлемыми чертами почти любого исследования в механике. В последнее время появилась возможность реалистичного численного моделирования сложного поведения материала и конструкций с учетом нелинейности. Дополнительно к этому с помощью рентгеновских установок и компьютерных программ стало возможным получать трехмерные изображения внутренности материала достаточного качества не только волокнистых полимерных композитов, но и композитов с металлической матрицей. Возможность сопоставления расчета внутреннего состояния материала (возникновения и развития дефектов, отслоений, трещин) с наблюдаемым состоянием открывает новый этап развития численного моделирования композитов. При этом открываются новые возможности экспериментальной верификации механических моделей. Подобные исследования на примере дисперсного композита с металлической матрицей из алюминия и включениями карбида бора проводятся в рамках совместного с Харбинским технологическим университетом проекта РФФИ.

Фотография трехмерной реконструкции структуры композита B4C/Al показана ниже на рисунке справа. Слева показано изображение одного из сечений. Эти данные предоставлены проф. Qiang Zhang, руководителем института композитов с металлической матрицей Харбинского университета.

Пример соединения вычислений и чисто математического асимптотического исследования можно найти в области материалов с искусственной структурой (метаматериалов). Эта работа проводится совместно с представителями также китайского университета Сунь Ят Сена (Гунчьжоу). Руководитель с китайской стороны проф. Фу защитил кандидатскую диссертацию на мехмате много лет назад под моим руководством.

Фотографии, показанные ниже, сделаны во время и после доклада на семинаре проф. Фу.

Еще одной темой, поддержаной РФФИ, является моделирование процессов фильтрации в нелинейно деформируемой среде. Эта работа проводится совместно с представителями геологического факультета.

Мировой практикой является совместная работа профессоров со студентами. Поэтому всегда ощущается заинтересованность в активных и заинтересованных студентах. Студенты, работающие в области вычислительной механики, приобретают полезные и практические знания, которые помогут поступить в аспирантуру или найти работу у нас в стране и за рубежом. О том, что в нашей и других странах такие специалисты требуются, свидетельствуют предложения компаний и иностранных ученых принять к себе студентов и аспирантов, хорошо ориентирующихся как в механике, так и вычислительных методах. С другой стороны, эта область научной деятельности требует способностей и трудолюбия.

Сейчас после почти 30 лет работы на кафедре механики композитов я работаю на кафедре теории пластичности. За время работы на на механико-математическом факультете под моим руководством около 70 студентов защитили дипломные работы, 8 защитили кандидатские диссертации. За время работы руководил многими научными проектами, проводил совместную работу с Компанией Мишлен, Dr. Mirtsch, университетом TU Berlin, кафедрой инженерной геологии геологического факультета, институтом ИНУМИТ при МГУ и другими. Мои бывшие студенты работают на механико-математическом факультете, в МГУ, ведущих российских компаниях и за рубежом. Далеко не все из них занимаются механикой, но полученные знания оказываются полезными и в других сферах деятельности. Не то, чтобы бы на 100%, но почти всегда взаимоотношения со студентами были добрыми и уважительными.

Приводимые ниже темы курсовых работ позволяют заниматься механикой, численным моделированием и даже просто программированием.

Примерные темы курсовых и дипломных работ студентов:

• Анализ напряженно-деформированного состояния композита B4C/Al при ударных нагрузках
• Асимптотическое исследование метаматериалов
• Асимптотический анализ сильно ортотропных однородных и слоистых пластин
• Теория вязкоупругости для резинокордных композитов
• Экспериментальное определение диссипации энергии деформации для резинокордного материала
• Моментные свойства резинокордного слоя
• Моделирование резинокордного слоя при больших деформациях
• Моделирование течения смолы с короткими волокнами
• Модель прогрессирующего разрушения для песчаного грунта
• Геометрически и физически нелинейная теория фильтрации жидкости в деформируемом грунте

Нижеприведенная картинка показывает проблемы, связанные с резинокордными композитами и шинами. К тому, что изображено, следует добавить проблему тепловыделения и нагрева.

Численное моделирование резинокордных композитов и шин

Может быть полезным ознакомиться с презентацией для студентов 2-го курса: "Численное моделирование в механике композитов"

Или прочитать отзывы моих бывших студентов. Мнения выпускников.