Наукова робота

Наукова школа кафедри опору матеріалів і машинознавства.

З першого року організації інституту було створено кафедру “Будівельна механіка”, завідувач якої був доктор технічних наук, професор О.М.Пеньков, а з 1947 по 1949 роки кафедру очолював доцент Я.Д.Лівшиць. На кафедрі викладалися дисципліни: теоретична механіка, опір матеріалів та будівельна механіка.

У 1949 році кафедри була розділена на дві й було створено кафедру “Опір матеріалів”, завідувачем якої став доктор технічних наук, професор П.М.Варвак.

Петро Маркович Варвак пройшов вагомий життєвий і творчий шлях. Свою трудову діяльність він розпочав у 1925р. помічником слюсаря, а через рік вступив до Київського політехнічного інституту. Після закінчення інституту працював інженером-проектувальником, науковим співробітником Інституту будівельної механіки АН УРСР, був викладачем в Київському інженерно-будівельному інституті. У 1935 році він захистив кандидатську, а в 1948 році – докторську дисертацію.

Під керівництвом професора П.М.Варвака колектив кафедри почав працювати над розвитком числових методів розрахунку тонкостінних конструкцій. Основу цього наукового напрямку було закладено професором П.М.Варваком у монографії “Развитие и приложение метода сеток к расчету пластинок”, ч.I – 1949 р; ч.II – 1952 р.

Учні професора П.М.Варвака розвинули цей напрямок і застосували метод скінчених різниць (метод сіток) для розрахунку косокутних пластин, пластин на пружній основі, оболонок, а також вирішення задач стійкості та коливань пластин та пластинчастих систем.

Першим аспірантом професора П.М.Варвака був випускник інституту П.В.Боровський, який методом скінчених різниць розв’язував задачі міцності косокутних пластин і у 1956 р. захистив кандидатську дисертацію.

Другим аспірантом був П.І.Сорокін. Наступні аспіранти продовжувати дослідження у цьому напрямку: В.С.Корунський (плити на пружній основі), Г.С.Пропастіна (метод релаксації до розв’язання задач теорії пружності), О.Ф.Рябов (температурні напруження в пластинах), В.Д.Шевченко (лінійні і нелінійні задачі пологих оболонок), В.Г.Піскунов (власні коливання пластин різної форми), О.О.Рассказов (оболонки у вигляді гіперболічного параболоїда), І.М.Бузун (дослідження напружено-деформованого стану пластинчастих систем). Тут згадано лише аспіранти, які потім працювали в інституті. Всього професор П.М.Варвак підготував 30 кандидатів наук, а його учні О.Ф.Рябов, О.О.Рассказов, В.Г.Піскунов та В.М.Гордєєв стали докторами наук.

Вагомим результатом загальної праці було видання у 1971р.книги “Справочник по теории упругости” (для инженеров-строителей) під редакцією П.М.Варвака і О.Ф.Рябова (співавтори В.Г.Піскунов, В.Д.Шевченко, Б.М.Лисицин та ін.).

Результати своїх досліджень і своїх учнів у розвитку метода скінчених різниць П.М.Варвак узагальнив в монографії “Метод сеток в задачах расчета строительных конструкций” (1977р.). Методичні розробки П.М.Варвака було викладено у навчальному посібник «Новые методы решения задач сопротивления материалов» (1977р.).

П.М.Варвак був видатним вченим і педагогом, він опублікував 6 монографій, 160 наукових і понад 300 реферативних і оглядових статей. Під керівництвом П.М.Варвака на кафедрі діяв науковий семінар, на якому з доповідями виступили видатні вчені та аспіранти різних міст країни. П.М.Варвак завжди давав поради молодим вченим як покращити свою роботу.

Продовжувачем справи свого вчителя професора П.М.Варвака став доктор технічних наук, професор Піскунов Вадим Георгійович, який очолив кафедру в 1979 році. Він у 1957 році закінчив дорожньо-будівельний факультет КАДІ, у 1966 р. захистив кандидатську, а в 1982 р. – докторську дисертацію. За цикл наукових робіт у 1994 р. йому присуджено Державну премію України у галузі науки і техніки. В 1975року В.Г.Піскунов готує наукові кадри. Під його керівництвом аспірантуру закінчили: В.С.Сіпетов (багатошарові пластини), В.К.Присяжнюк (багатошарові плити на пружній основі), Н.Г.Марченко (розрахунок багатошарових пластин і оболонок методом скінчених елементів), О.В.Марчук (напружено-деформований стан багатошарових ортотропних плит на пружній основі), О.М.Демчук (температурні задачі багатошарових конструкцій), А.Ю. Степанова (коливання багатошарових пластин), І.М.Дідиченко (коливання пластин і оболонок). Всього В.Г.Піскунов підготував 20 кандидатів наук в тому числі для інших вузів України, Росії та Узбекистану.

Під його керівництвом підготували та захистили докторські дисертації В.С.Сіпетов «Слоистые анизотропные пологие оболочки и пластины при термосиловых воздействий» (1990р.), В.К.Присяжнюк «Обобщения неклассическая модель напряженно-деформированного состояния в задачах статики, динамики и контакта слоистых оболочек и пластин» (1997р.), О.В.Горик «Моделі задач механіки деформування композитних брусів дискретно-неоднорідної структури» (2003р.), О.В.Марчук «Прикладна теорія та методи розрахунку задач механіки складення конструкцій шаруватої структури» (2006р.). В.Г.Піскунов опублікував 12 монографій та 120 наукових робіт.

Нині кафедру очолює О.В. Марчук, учень В.Г.Піскунова, автор понад 130 наукових праць. Серед яких одна монографія, один підручник, три учбових посібника, 37 статей входить у науково-метричну базу “SCOPUS”, індекс h=5.

На час існування кафедрою видано 10 монографій, 16 підручників та навчальних посібників, опубліковано велику кількість наукових статей та методичних розробок.

Кафедра багато років працювала над розробкою методики і розрахунками на міцність, стійкість та коливання кранових конструкцій на замовлення виробничого об’єднання “Азовмаш”. Виконано великий обсяг держбюджетних наукових робіт.

Сучасний науковий напрямок кафедри пов’язаний з розробкою аналітичних та чисельних методів розрахунку конструкцій, дослідженням напружено-деформованого стану структурно неоднорідних конструктивних систем під впливом силових та температурних факторів. Розробляються прикладні уточнені теорії. Досліджуються конструкції у вигляді пластин та оболонок, одношарових та багатошарових, виготовлених з композитних матеріалів. Виконуються розрахунки конструкцій транспортних споруд – мостів, дорожніх та аеродромних покриттів. Створено методи розрахунку металевих конструкцій дорожньо–будівельних, підйомних і транспортних машин. Досліджено напружено–деформований стан кранів великої вантажопідйомності, трейлерів для транспортування великогабаритної будівельної техніки. Досліджено деформативність серії оболонок антен космічних апаратів.

На цей час кафедра приймає участь в виконанні наукової роботи: № 57 "Поліпшення експлуатаційних властивостей причіпного автобусного поїзда"

Наукові публікації.

1. A.V. Marchuk, S.V. Gnedash. Analysis of the effect of local loads on thick-walled cylindrical shells with different boudary conditions // Int.Applied Mechanics. –2016.–Vol. 52.– No4, –pp368-376. (Sсopus,Web of science ).

2. A.V. Marchuk, S.V. Gnedash, S.A.Levkovskii. Free and forced vibrations of thick walled anisotropic cylindrical shells // Int.Applied Mechanics.–2017,Vol. 53.– No2, –pp81-96. (Sсopus,Web of science ).

3. A.V. Marchuk, S.V. Gnedash, D. O. Shandyba. Freeand forced vibrations of thick walled laminated anisotropic cylindrical shells with account for energy dissipation atfrequencies close to resonance ones// Composites: Mechanics, Computations, Applications: An International Journal .–2017. Vol. 8.– Issue 3, –pp 239-265. (Sсopus, ).

4. A. V. Marchuk, S.V. Gnedash , A.A.Apunevich, A. V. Vovk. A Study of the Effect of Friction Between Delaminated Layers on the Stress-Strain State of Thick Laminated Anisotropic Cylindrical Shells by the Semianalytical Finite Element Method // Strength of Materials. –2017,– No5, –pp627-634. (Sсopus, Web of science).

5. A. V. Marchuk , A.V. Nishchota. On the strain-stress state of locally loaded layered composite slabs // Int.Applied Mechanics.–2018.– Vol. 54, N3. –P.315-330. (Sсopus,Web of science ).

6. A. V. Marchuk , Yu. K. Putvinskayte. Analytical Solution of the Problem on the Thermally Stressed State of Composite Plates with Rigid and Sliding Contacts Between Layers Based on the 3D Elasticity Theory // Mechanics of Composite Materials .–2019.– Vol. 55, N2. –P.155-170. (Sсopus,Web of science ).

7. A.V. Marchuk, S.V. Reneiskaya, O.N Leshchuk.Three-Dimensional Analysis of the Free Vibrations of Layered Composite Plates Based on the Semianalytic Finite-Element Method. // International Applied Mechanics, 2020, 56(4), pp. 481-497. (Sсopus,Web of science ).

8. A.V.Marchuk. Analytical solution of the problem on the thermally stressed state of functionally graded plates based on the 3D elasticity theory// Composites: Mechanics, Computations, Applications, An International Journal.- 2021.- Vol,2N4.-p. 37–62. . (Sсopus,Web of science).

9. A.V.Marchuk , А.М.Оnyshchenko, I.P.Plazii Stability analysis of functionally graded plates based on the based on the three-dimensial theory of elscticity // Composites Part C: Open Access 6 (2021) 100200 . (Sсopus,Web of science).

10. O. V. Marchuk, N. Yu. Vasylevs’kyi, and D. I. Lobashov Solution to the three-dimensional problem on the thermal stress state of hollow shells with ridig and sliding contacts of layers // Strength of Materials. - 2021.- Vol. 53, N. 5. -p.744-750 (Sсopus,Web of science)

11. Марчук О.В.“Просторові задачі механіки деформування шаруватих тіл” -К: Видавництво «Сталь», 2009. – 124с.(Монографія).