Кафедра Вычислительная математика и механика (ВММ)

О кафедре

Кафедра вычислительной математики и механики в составе факультета прикладной математики и механики ПНИПУ создана приказом по университету №112-О от 27 июля 1994 года с целью подготовки высококвалифицированных специалистов и проведения научных исследований в области развития и применения вычислительных методов математики и механики, современных информационных технологий и программных средств инженерного анализа. Организатором кафедры является доктор технических наук, профессор Н.А. Труфанов.

Образовательные направления

На кафедре, в рамках направления «Прикладная механика» по профилю «Вычислительная механика и компьютерный инжиниринг» (ВМ), осуществляется подготовка специалистов в области современных компьютерных систем инженерного анализа и научных исследований, включающая фундаментальную физико-математическую подготовку, специализацию в области программных систем и компьютерных технологий, цикл дисциплин для выполнения наукоемких инженерных расчетов.

В 2004 году кафедрой открыто второе направление подготовки - «Информационные системы и технологии» (ИСТ), в рамках которого осуществляется подготовка специалистов в области информационных систем и сетей, их математического и программного обеспечения, отладки, производства и эксплуатации программных средств информационных систем в различных отраслях. Обучение по направлению ИСТ включает углубленную подготовку по математике, широкий цикл компьютерных дисциплин, фундаментальное общеинженерное образование.

Начиная с 2011 года кафедра осуществляет обучение слушателей на курсах Microsoft IT Academy, направленное на изучение офисных приложений Microsoft и подготовку слушателей к сдаче экзаменов по программе сертификации Microsoft Office Specialist (MOS).

Преимущества кафедры

Контакты кафедры с предприятиями края: Благодаря профилю деятельности, связанному с компьютерным моделированием технологических процессов и изделий, услуги кафедры востребованы на всех промышленных предприятиях Пермского края. Кафедра совместно с предприятиями реализует целевые программы федерального уровня.

Трудоустройство на старших курсах: Кафедра активно привлекает студентов 3-4 курсов бакалавриата и всех курсов магистратуры к выполнению хоздоговорных работ с предприятиями, по результатам которых работодатели с радостью берут студентов на работу. Ежегодный объем средств, выделяемый кафедрой на оплату работ студентов - более 0,5 млн. руб.

Уникальность образования :Не смотря на то, что в настоящее время практически все предприятия используют методы цифрового производства и компьютерного инжиниринга, мы единственная кафедра в Пермском крае, кто именно с таким уклоном и с соответствующей полнотой готовит специалистов в области вычислительной механики компьютерного инжиниринга.

Качество образования: Позиция кафедры, которой мы придерживаемся все это время - прикладные специализированные дисциплины должны вести специалисты, имеющие реальный "боевой" опыт решения настоящих производственных задач. Только в этом случае студент сможет получить актуальные знания и действительно востребованные навыки, стать квалифицированным специалистом в своей области.

Научно-исседовательская работа студентов: Студенты кафедры занимаются научной работой, выступают с докладами на конференциях, публикуют статьи в научных журналах, привлекаются к работам по грантам и федеральным программам.

Повышенные стипендии: Активные студенты получают дополнительные стипендии вплоть до 20 тысяч рублей в месяц за результаты научной работы, спортивной и общественной деятельности.

Кадровый потенциал: Большая часть профессоров и доцентов кафедры отмечены наградами и являются лауреатами премии Пермского края в области науки различных степеней, победителями конкурсов федерального уровня.

Место кафедры в вузе: Кафедра всегда входит в десятку лучших кафедр вуза в области научной работы. Кафедра вошла в тройку кафедр вуза по объему заработанных в 2016 году средств за счет грантов и договоров с предприятиями края. Декан и два заместителя декана - сотрудники кафедры. Представители кафедры входят в президиумы советов университета.

Примеры решенных кафедрой задач

Информационные системы и технологии

ПРЕДПРИЯТИЯМ: Разработка корпоративных информационных систем (в том числе, ERP-систем) и ситуационных центров для промышленных предприятий Пермского края и РФ. Разработка высоконагруженных многопользовательских систем.
УМНЫЕ СИСТЕМЫ: Разработка интеллектуальных информационных систем, в том числе, основанных на алгоритмах нечеткой логики
УРБАНИСТИКА: Разработка решений для пермской системы мониторинга "Умный город", слежение за транспортными потоками, моделирование городской среды.
МЕДИЦИНА: Разработка медицинских систем диагностирования заболеваний, в том числе, на основе результатом неинвазивных (без вскрытия) исследований.
Разработка программного обеспечения и баз данных.

Авиакосмическая отрасль (АО "ОДК-Авиадвигатель")

Выполнено моделирование процесса производства лопаток газотурбинного двигателя, получаемых путем разливки расплавленного металла в специальную оснастку. Подобраны такие параметры процесса, чтобы лопатки получались без дефектов и нужной формы.
С применением алгоритмов топологической оптимизации и собственного ПО спроектированы новые элементы авиационного двигателя, масса которых снижена на 15-30% по сравнению с имеющимися при сохранении прочностных характеристик.
В настоящее время моделируется аддитивный процесс "выращивания" металлических деталей ГТД на промышленных 3D-принтерах.

Военно-промышленный комплекс (ПАО "Мотовилихинские заводы", НПО "ИСКРА", НИИ "ПМ")

Разработана модель шасси РСЗО "ГРАД", спроектированы опорные элементы.
Решена температурная газодинамическая задача и проведено моделирование процесса движения снаряда в артиллерийском стволе во время выстрела.
Проведено моделирование процесса горения в камере твердотопливного ракетного двигателя.
Проведено моделирование процесса изготовления композитного корпуса ракеты путем намотки с учетом преднатяга и вязкоупругих свойств материала.
Разработана компьютерная модель контейнера для перевозки радиоактивных материалов. Проведена оценка прочности контейнера при ударных нагрузках и повреждениях внешней оболочки.

Проектирование высокоточных измерительных устройств (ПАО "ПНППК")

Проведено моделирование работы микроэлектромеханических (МЭМС) гироскопов и акселерометров, применяемых в электронике и военной технике.
Выполнен численный анализ влияния температурных полей и технологических процессов изготовления на точность волоконнооптического гироскопа.
Выполнена оценка влияния технологических параметров процесса производства оптического волокна с силовыми стержнями на характеристики волокна.

Строительство

Создана компьютерная модель Гипермаркета "СЕМЬЯ" (г. Пермь) с учетом сложного взаимодействия фундамента и грунтов. Проведена оценка надежности конструкции в продуктовой секции.
Исследования устойчивости и прочности жилых многоэтажных домов с осадками фундаментов и прочими дефектами (Пермский край).

Прочие задачи

Исследования в области разработки новых конструкций и элементов оборудования для нефтегазовой отрасли (ЗАО "НОВОМЕТ").
В рамках разработки методики вибродиагностики целостности конструкции проведено моделирование распространения упругих волн в газопроводе, имеющем дефекты и повреждениями.
На регулярной основе проводятся исследования прочности, долговечности, надежности изделий промышленности различного назначения (по заказам предприятий Пермского края).

Фундаментальные исследования

Разработана модель распространения сейсмических волн от активного вулкана с целью прогнозирования времени извержения по результатам измерений в некоторых точках на поверхности земли.

Кадровый состав

В настоящее время на кафедре Вычислительной математики и механики ПНИПУ трудятся более 20 человек: декан ФПММ, доктор технических наук В.Ю. Столбов, доктор технических наук С.А. Федосеев, докторы физико-математических наук А.А. Адамов, М.Б. Гитман, О.Ю. Сметанников; доценты, кандидаты физико-математических наук: А.В., Клюев, Р.Г. Куликов, Т.Г. Куликова, С.В. Лекомцев, К.М., В.В. Малыгина, Т.Л. Сабатулина, К.М. Чудинов; доценты, кандидаты технических наук: М.Л. Бартоломей, И.Н. Бояршинова, А.С. Елисеев, А.А. Каменских, П.В. Максимов, С.Л. Сьянов; старшие преподаватели: Р.Ю. Банников, А.Ю. Горохов, А.Н. Полещук, Б.И. Ронжин; ассистенты Ю.Б. Фасхутдинова; инженеры Ю.С Кузнецова, Ю.И. Лесникова, Л.Р. Сахабутдинова. Председателем Государственной аттестационной комиссии по профилю ВМ является начальник отдела прочности АО "ОДК-Авиадвигатель", кандидат технических наук, И.Л. Андрейченко. Председателем Государственной аттестационной комиссии специальности ИСТ является кандидат физико-математических наук С.В. Попов, начальник управления сопровождения корпоративных информационных систем ООО «Пармателеком», г. Пермь.

Материально-техническая база

Кафедра за счет собственных и университетских бюджетных, хоздоговорных и контрактных средств создала, постоянно развивает и совершенствует: мультимедийный компьютерный класс на 15 компьютеров, мультимедийный компьютерный класс информатики на 25 компьютеров, компьютерный класс систем инженерного анализа на 8 компьютеров, мультимедиа аудиторию на 70 мест, аудиторию удаленного доступа к высокопроизводительному многопроцессорному вычислительному кластеру ПНИПУ и собственному выскопроизводительному вычислительному узлу и HPC-серверу. В классах созданы локальные вычислительные сети с выходом в Internet. Материальное и программное оснащение позволяет проводить на кафедре весь спектр лабораторных, курсовых работ, летней вычислительной и научно-исследовательской практики и научных исследований. Кафедра использует в учебном процессе программные расчетные комплексы ANSYS, CATOPO, SOLIDWORKS, Siemens NX, ADAMS, STAR-CD и др., математические системы Mathcad, MATLAB, MAPLE, Statistiсa, Mathematica. Кафедра постоянно оказывает методические и образовательные услуги по освоению современного программного обеспечения для предприятий города.

Места трудоустройства

Выпускники кафедры работают на ведущих предприятиях страны и Пермского края: в компании «Лукойл», АО «ОДК-Авиадвигатель», ОА «ОДК-Пермский моторный завод», АО «Рыбинские моторы», ПАО «Сбербанк России», АО «МДМ Банк», ПАО НПО «Искра», ПАО «Мотовилихинские заводы», Платежная система QIWI, ГУВД МВД по Пермскому краю, в компании «Knauf»; занимают должности ведущих специалистов, выполняют административные и управленческие функции. Некоторые выпускники являются владельцами собственного бизнеса в области систем безопасности и IT-технологий.

< вернуться назад