С 30 июня по 3 июля в Южно-Уральском государственном университете проводится XXIX Всероссийская по численными методам решения задач теории упругости и пластичности.
Почти на неделю в учебном корпусе «Сигма» ЮУрГУ собрались ведущие специалисты в области компьютерного моделирования, математики, механики, сопромата, а также практики, готовые внедрять новейшие инновации в производственную практику.
«История конференции по численными методам решения задач теории упругости и пластичности проводится впервые не только в Челябинске, но и на Урале; она стала двадцать девятой по счету, начиная с 1967 года, – рассказал председатель конференции, врио директора ИТПМ СО РАН (г. Новосибирск) Евгений Краус. – Основная цель нашей несколько "домашней" втречи – не в большом количестве собравшихся исследователей, а в желании духовно объединить их на таком традиционном общем мероприятии. Раньше мы собирались вокруг сибирского региона, теперь же решили ареал наших научных идей распространить на Урал, и Южно-Уральский госуниверситет любезно принял нас на своей площадке. Слушая доклады друг друга, в ближайшие дни мы обсудим с коллегами применение численных методов, которые связаны не только с задачами прочности, упругости, пластичности, но и с вопросами создания новых материалов – как гомогенных, так и гетерогенных, наноматериалов, материалов с отрицательным коэффициентом Пуассона; поговорим о новейших разработках, связанных с применением искусственного интеллекта, и многом другом».
На конференцию прибыли учёные буквально со всей страны: из Комсомольска-на-Амуре и Владивостока, Красноярска, Москвы и Долгопрудного, Перми, Нижнего Новгорода, Санкт-Петербурга; ожидаются делегации из наукоградов – Новосибирского Академгородка и Томска.
«Для нас большая честь принять в своих стенах такую знаковую конференцию, это по праву целое историческое событие в жизни вуза, – отметила заведующая кафедрой вычислительной механики ЮУрГУ Елена Шестаковская. – Мероприятия высокого уровня авторитетности на нашей площадке способствуют популяризации большой науки, знакомству иногородних коллег с нашими научными направлениями. Мы имеем хорошую возможность продемонстрировать свои научные разработки и потенциал, развить сотрудничество с ведущими учеными России, которое может вылиться в совместные разработки, перспективные научные проекты и гранты».
Конференцию открыло выступление профессора Павла Радченко из Томска, посвящённое теме, взятой будто из будущего: разрушение защитных экранов летательных аппаратов под воздействием космического мусора. Геометрия и методы приближённых вычислений помогают сформулировать и описать на языке математики те ситуации, которые обычный человек встречает разве что в научно-фантастических романах и фильмах.
«Большое количество осколков сегодня находятся на околоземной орбите – это маленькие и большие элементы отработавших летательных аппаратов, – отметил профессор отдела аспирантуры ИФПМ СО РАН (г. Томск) Павел Радченко. – Если большие объекты, как правило, известны и пронумерованы, имеют собственные орбиты и направление движения, специалисты не имеют сложностей с тем, чтобы развести их орбиты с орбитами действующих аппаратов во избежание столкновения. Однако большое количество маленьких неподконтрольных элементов представляет большую опасность для орбитальной техники. Задачей нашего коллектива как раз стало моделирование взаимодействия подобных маленьких частиц со специальными защитными экранами, которые принимают на себя удар при столкновении с космическим мусором. В своем исследовании мы занимались оптимизацией таких экранов, модернизацией их по весу – важно в условиях минимальных массогабаритных характеристик сделать защитные системы максимально эффективными. Для этого мы с помощью систем уравнения описали поведение подобных частиц и самих дискретных экранов, чтобы при помощи суперкомпьютеров, кластеров производить моделирование нужных процессов в земных условиях. Это позволяет в дальнейшем формулировать рекомендации для инженеров и проектировщиков по созданию долговечной и эффективной защитной конструкции для летательных аппаратов».
Главное направление конференции – упругость и пластичность. Два следующих доклада Сергея Коробейникова и Алексея Ларичкина из Новосибирска посвящены моделированию твёрдых тел Муни-Ривлина – идеального гиперэластичного материала, изотропного и гиперупругого, способного выдерживать огромные нагрузки – существующего как математическая модель.
Приложения механики, представленные на конференции, касаются не только металлов, автопромышленности и строительной отрасли, но и таких областей как биомеханика. Полина Голышева из Новосибирска посвятила выступление моделям перемещения фармацевтических и антропогенных частиц по бронхиальному дереву человека. И лекарственные аэрозоли из ингалятора, и мельчайшие частицы пыли, и бактерии – всё это, вдыхаемое человеком может таить опасности для его организма, и математика снова помогает раскрыть эти тайны.
Конечно, помощником в современной науке становятся механизмы искусственного интеллекта. Доклад Ярослава Старикова из ЮУрГУ посвящён применению нейросетей для вычисления параметров уравнения состояния продуктов взрыва Джонса-Уилкинса-Ли по результатам эксперимента «цилиндр-тест».
Модели кристаллов, ударно-волновых процессов, динамика плазменных струй, композитные материалы на основе ткани, способные выдерживать механические нагрузки – эти и многие другие темы будут рассмотрены в ходе конференции.
Четыре дня напряжённой работы сочетаются с культурной программой: обзорной экскурсией по Челябинску и, конечно, экскурсией на Челябинский трубопрокатный завод, для знакомства с цехом белой металлургии «Высота-239», где механико-математические инновации уже претворены в жизнь.