Научные направления

В лаборатории сформировано и активно развивается новое научное направление - механика растущих тел. Фундаментальные идеи и методы механики растущих тел дают возможность эффективно исследовать широкий круг разнообразных технологических процессов и природных явлений, решать новые инженерные задачи. Она позволяет моделировать такие технологические процессы, как бетонирование и полимеризация, электролитическое формование и пиролитическое осаждение, лазерное напыление и отверждение расплавов, рост кристаллов и многие другие. Такие природные феномены, как аккреция гравитирующих космических объектов, формирование ледников, массивов осадочных пород, рост биологических тканей также могут быть изучены на основании механики растущих тел. В лаборатории разработаны основополагающие положения теории, сформулированы и исследованы новые классы начально-краевых задач, предложены методы их решения. Исследованы закономерности эволюции напряженно-деформированного состояния в наращиваемых телах со сложными свойствами, задачи концентрации напряжений возле зарастающих отверстий, процессы дискретного наращивания деформируемых тел. Результаты исследований по механике растущих тел отражены в десятках статей и двух монографиях. Руководит работами в этом направлении заведующий лабораторией, профессор А. В. Манжиров.

Обширные исследования проводятся в области механики контактных взаимодействий и теории концентрации напряжений. Основными направлениями являются следующие: развитие эффективных методов решения неклассических контактных задач, изучение контактных задач для конечных и полубесконечных тел со сложными физико-механическими свойствами, контактных задач с учетом покрытий, микрогеометрии тел, тепловыделения, трения, износа и смазки, задач для тел с включениями, подкреплениями и трещинами. По данной проблематике за последние 15 лет опубликованы 5 монографий. Руководят работами профессор В. М. Александров и профессор А. В. Манжиров.

Еще одно из основных направлений работы лаборатории связано с разработкой моделей сплошной среды, описывающих деформацию и разрушение неупругих материалов как единый процесс и их приложениями к задачам разрушения материалов и конструкций. В рамках данного направления разработаны феноменологические теории повреждаемости квазихрупких и пластических материалов, учитывающие основные особенности процесса континуального разрушения. Предложены модели, описывающие все стадии процесса разрушения вплоть до образования макроповерхностей разрушения. Следует отметить, что разрабатываются и более общие подходы к построению таких моделей. Они основаны на современных представлениях микромеханики о зарождении, развитии и залечивании дефектов - дислокаций, микропор и микротрещин. Для исследования задач механики деформирования и разрушения тел разрабатываются математические методы, в частности, методы регуляризации некорректных задач, аналитические и асимптотические методы. Разрабатываются и эффективные численные методы решения задач континуального разрушения. Исследования в этой области отражены в двух монографиях. Руководит работами профессор В. Н. Кукуджанов.

В лаборатории также ведутся исследования по экспериментальной идентификации математических моделей растущих и нерастущих деформируемых тел с помощью голографической интерферометрии.

Большая работа ведется по созданию и развитию методов решения интегральных уравнений и их систем. По этой проблематике опубликован на русском, английском и немецком языках ряд не имеющих аналогов в мировой литературе справочников.

Помимо указанных генеральных направлений лабораторией ведутся также работы по следующим направлениям: вычислительная механика сплошных сред, механика материалов с зависящими от времени свойствами, механика тонкостенных конструкций, микромеханика поврежденности и разрушения нелинейных материалов, задачи механики сплошных сред со смешанными граничными условиями, построение моделей деформирования сложных сред, нелинейные волны в твердых телах, кинематика и термодинамика сред при конечных деформациях, теория вязкоупругости и ползучести, математические методы механики.

История лаборатории

Лаборатория моделирования в механике деформируемого твердого тела была образована в ноябре 2004 г. Ее штат составили коллективы двух лабораторий, которыми руководили Заслуженный деятель науки РФ, лауреат Государственной премии РФ, профессор В.М. Александров и Заслуженный деятель науки РФ, лауреат Премии Совета Министров РСФСР, профессор В.Н. Кукуджанов. По представлению профессоров В.М. Александрова и В.Н. Кукуджанова заведующим лабораторией был избран профессор А.В. Манжиров, который возглавляет лабораторию и в настоящее время.

Следует отметить, что становление как самой лаборатории, так и ее сотрудников тесно связано также с именами академика АН Армении Н.Х. Арутюняна, профессора А.Л. Гольденвейзера, профессора Н.В. Зволинского, профессора Г.С. Шапиро, чьи лаборатории или научные группы составляли на определенном интервале времени основу научных коллективов предшественников современной лаборатории.

Научные связи