«Сопротивление материалов» МИСИС
В конце 50-х и начале 60-х годов В.Л. Колмогоров разработал методологию определения тензорных полей напряжений, применяя вариационный принцип Кастильяно с учетом особенностей постановки задач в механике обработки металлов давлением. В докторской диссертации (1964) он обосновал вариационный принцип виртуальных скоростей (приращений перемещений) и напряжений. В.Л. Колмогоров сформулировал и доказал вариационные теоремы для достаточно общих краевых задач, особенностью которых являются наличие конечных деформаций, сложных реономных свойств неоднородной деформируемой среды, учитывающих сжимаемость и анизотропность, нелинейный характер граничных условий, неопределенность границ пластической зоны очага деформации, динамический характер течения металла при высоких скоростях нагружения.
Необходимо отметить большой вклад в развитие новых методов решения задач механики обработки металлов давлением выпускника кафедры Г.Я. Гуна. Ему принадлежит формулировка и строгое доказательство ряда теорем, идея применения функций комплексного переменного для построения кинематически возможных полей скоростей и решения многих актуальных проблем при исследовании процессов ОМД. Он и его ученики одними из первых в нашей стране стали применять метод конечных элементов, в результате чего был создан коммерческий пакет программ для моделирования и оптимизации процессов ковки и штамповки. Г.Я. Гун начиная с 1965 г. подготовил и прочитал для студентов Московского института стали и сплавов курсы лекций "Дополнительные главы высшей математики", "Механика сплошных сред", "Теория обработки металлов давлением", написал учебники и монографии. Многие профессора МИСиС считают себя его учениками и последователями.
Под руководством И.Я. Тарновского, А.А. Поздеева и В.Л. Колмогорова были решены задачи кузнечно-штамповочного производства (О.А. Ганаго, В.Н. Трубин, Р.А. Вайсбурд, А.Н. Леванов, С.Г. Пучков, В.В. Ериклинцев, Лю-Хай-Куань, В.И. Степаненко, Э.Р. Римм, Г.А. Еремеев и др.), прокатного производства (В.К. Смирнов, В.Б. Ляшков, А.Н. Скороходов, Б.М. Илюкович, С.Л. Коцарь, Б.Е. Хайкин, В.А. Шилов, К.И. Литвинов, В.И. Никитин, В.И. Тарновский, В.П. Котельников, Ю.И. Одиноков, Б.М. Бойко, В.П. Корж, В.А. Чичигин и др.), производства труб (В.В. Швейкин, П.Н. Ившин, Л.М. Грабарник, Д.С. Фридман, Б.Н. Губашев и др.), прессования (А.Г. Стукач, Б.М. Готлиб, В.И. Степаненко и др.), деформации биметаллов (В.Б. Ляшков, В.М. Корщиков, В.И. Знаменский, А.Г. Залазинский и др.), для испытания механических свойств металлов (А.А. Богатов). Многие из них стали докторами наук и возглавили свои научные школы. В конце 50-х, начале 60-х годов были опубликованы десятки статей в центральных журналах, научные результаты решения задач обсуждались на многих всесоюзных конференциях.
2.4. Кафедра "Обработка металлов давлением"
Кафедра была создана в 1923 году. Заведующим кафедрой и основателем Уральской школы прокатчиков был профессор А.Ф. Головин. Первый выпуск специалистов - прокатчиков на кафедре состоялся в 1929 г., обучение закончили Виктор Васильевич Швейкин, Александр Владимирович Кавадеров и Евгений Васильевич Пальмов. С 30-х годов выпуск увеличился до 15-20 инженеров, в 50-х годах - до 40-50, в 60-х до 60-80, а в 70-80-х годах до 100-140 инженеров в год. В последнее время выпуск специалистов достиг 100…150 человек в год. За 90 лет кафедра подготовила для промышленности, проектных и научно-исследовательских институтов более 6500 инженеров. Среди ее выпускников более 550 кандидатов наук, 67 докторов наук, 5 членов Академии наук СССР и РАН, 28 членов общественных академий, 7 Героев Социалистического Труда, 7 Заслуженных изобретателей России, 56 лауреатов Ленинских, Сталинских, Государственных премий, премий Совмина СССР и Правительства России. Многие выпускники стали руководителями промышленности, директорами металлургических и машиностроительных предприятий, научно-исследовательских и проектных институтов. Кафедра гордится талантливыми выпускниками, известными учеными, технологами и конструкторами, внесшими неоценимый вклад в развитие тяжелой индустрии, обеспечение высоких темпов научно-технического прогресса и повышение обороноспособности нашей страны. Для стран социалистического содружества было подготовлено 45 инженеров для Китая, КНДР, Болгарии, Венгрии, Польши, Румынии, Чехословакии и позднее несколько инженеров для Монголии.
С 1938 года кафедра прокатки была переименована в кафедру "Обработка металлов давлением" и стали выпускать инженеров-металлургов по трем специализациям (кузнечно-штамповочное, руководитель П.А. Дунаев; прокатное и трубное производство, руководитель В.В. Швейкин; обработка сплавов цветных металлов, руководитель Б.Н. Бухвалов). С 1948 года появилась специализация трубного производства.
Кафедра готовит инженеров по 4-м специализациям: кузнечно-штамповочное производство, прокатка и волочение черных и цветных металлов, трубное (трубопрокатное) производство, пластическая обработка специальных сталей и сплавов. В настоящее время на кафедре работает 25 штатных преподавателей, в том числе 8 профессоров и 17 доцентов. В учебном процессе участвуют научные сотрудники института машиноведения УРО РАН и работники промышленных предприятий.
Основное научное направление кафедры: разработка новых процессов и оборудования, систем автоматизированного проектирования и управления технологическими процессами на основе достижений механики и вычислительной математики. На кафедре впервые были разработаны новые научные направления в теории ОМД, получившие российское и международное признание:
§ применение вариационных принципов механики для решения краевых задач ОМД;
§ исследование механики контактного взаимодействия в системе инструмент-смазка-деформируемый металл и создание теории гидродинамической подачи технологической смазки при обработке давлением;
§ разработка новых видов испытания механических свойств и развитие механики вязкого разрушения металла;
§ формулировка основных проблем и положений автоматизированного проектирования процессов обработки металлов давлением, а также создание экспертных систем и баз знаний;
§ разработка научных основ деформации некомпактных и анизотропных материалов;
§ разработка и внедрение новых технологических процессов и оборудования поточных линий и комплексов.
Мировоззренческий и информационный эффект от развития новых научных направлений в теории ОМД отражен в опубликованных с грифом министерства и учебно-методического объединения по металлургическим специальностям в семнадцати учебниках и учебных пособиях, а также в 162 монографиях.
Коллектив кафедры имеет прочные контакты с промышленными предприятиями черной и цветной металлургии, а также машиностроительного комплекса, осуществляя подготовку инженеров, кандидатов технических наук и внедряя научные разработки.
Наиболее крупными научными разработками, внедренными на производстве являются:
▪ широкомасштабное внедрение технологии волочения проволоки из черных и цветных металлов в режиме пластогидродинамического трения, работа удостоена премии Совмина СССР в1983 г. (фото 1);
§ впервые в мировой практике была разработана и успешно внедрена на ОАО "Западносибирский металлургический комбинат" технология непрерывной прокатки двутавровых балок на среднесортном стане 450. Новизна выполненной работы подтверждена 16-ю патентами США, Германии, Чехословакии, Индии, Нигерии и России, работа удостоена Государственной премии СССР в 1983 г. (фото 2);
§ разработаны и внедрены технологические процессы прокатки новых сортовых профилей на 25-ти прокатных станах России, Украины и Грузии;
§ разработано и внедрено более 1000 новых технологических процессов вальцовки заготовок при производстве лопаток для паровых и газовых турбин, а также для газотурбинных двигателей летательных аппаратов;
§ работы по механике разрушения металлов при обработке давлением стимулировали внедрение новых процессов волочения труб и новых технологий горячей ковки и прокатки инструментальных сталей и сплавов, авторы работы награждены премией Минвуза СССР в 1980 г.;
§ впервые в мировой практике освоено производство сварных холоднодеформированных труб на поточных линиях, работа отмечена Государственной премией СССР в 1986 г. и Премией-медалью В.Е.Грум-Гржимайло в 2003 г. (фото 3);
§ предложены и внедрены новые способы производства, технология и оборудование поточных линий для изготовления железнодорожных костылей;
§ разработана концепция и технологические предложения для четырех заводов современного малотоннажного производства прокатной и прессовой продукции на литейно- прокатных и литейно-прессовых комплексах (фото 4);
§ разработаны технические проекты новых радиально-обжимной машины и ковочного комплекса для машиностроительных предприятий;
§ разработан технический проект оригинальной машины для высокоскоростного волочения проволоки;
§ разработаны и частично внедрены технологии брикетирования коксовой мелочи, окалины и других техногенных отходов производства, подготовлены технические предложения по уменьшению экологической опасности металлургического производства;
§ разработана и внедрена технология производства прецизионных особотолстостенных труб для машиностроения (фото 5);
§ разработана и внедрена технология производства труб с особочистой поверхностью для атомной энергетики и микроэлектроники (фото 6);
§ разработаны и внедрены эффективные способы исправления разностенных труб (фото 7);
§ создана и внедрена на ОАО "Ревдинский завод ОЦМ" автоматизированная система проектирования инструмента станов ХПТ и оснастки шлифовальных станков;
§ разработана технология производства постоянных магнитов (фото 8).