• Вступительное слово декана

    Профессор Геннадий Алексеевич Леонов: "Математическое образование в России отметило в 2011 году свое 310-летие. В 1701 году Петр I издал указ об основании школы математических и навигационных наук. В 1724 году были основаны Академия Наук, Академический Университет и Академическая Гимназия, а в 1725 году были приглашены для работы в Петербург выдающиеся ученые Леонард Эйлер и Николай Бернулли. Это было началом создания знаменитой Петербургской математической школы". Подробнее.

  • студенты матмеха

    Поступающим на матмех

    Математико-механический факультет (матмех) является одним из крупнейших учебно-научных центров России. Он издавна привлекает к себе возможностью получить первоклассное фундаментальное образование наиболее серьёзных и способных абитуриентов, интересующихся математикой, механикой, информационными технологиями и астрономией. Подробнее.

  • Математико-механический факультет

    Наша география

    Математико-механический факультет Санкт-Петербургского государственного университета расположен на территории Петродворцового учебно-научного комплекса в Петродворцовом районе Санкт-Петербурга. В состав математико-механического факультета включены НИИ математики и механики имени акад. В.И.Смирнова (НИИММ), Астрономический институт имени В.В.Соболева, НИИ информационных технологий, Научно-исследовательский  центр "Динамика", Исследовательская лаборатория им. П.Л. Чебышева.

Механика

Отличить живого человека от любых других предметов, состоящих из различных материалов, можно по трем важным функциям: сенсорная, процессорная, исполнительная. То есть, человек воспринимает изменения окружающей среды, анализирует эти изменения, принимает решение и действует в соответствии с принятым решением. В мировом материаловедении  сформулировали глобальную задачу на ближайшие сто лет – создать неживой материал, который бы обладал всеми тремя функциями.

 Лаборатория прочности материалов математико-механического факультета СПбГУ занимается подобными исследованиями и многими другими интересными разработками. Заведующий лабораторией Волков Александр Евгеньевич, профессор, доктор физ.-мат. наук вместе с кандидатом физ.-мат. наук Ресниной Натальей Николаевной рассказали о работах, выполняемых в лаборатории прочности материалов СПбГУ.

         Основными направлениями научных исследований в лаборатории являются:

  1. Изучение механических свойств материалов в условиях активной деформации, ползучести,  различных режимов изменения нагрузки, температуры и гидростатического давления.
  2. Изучение физических и механических свойств сплавов с эффектом памяти формы (ЭПФ) при статическом и динамическом нагружении, нейтронном облучении, ультразвуковом воздействии и др.
  3. Разработка применений материалов с эффектом памяти формы.
  4. Формулировка определяющих уравнений и моделирование на их основе процессов деформации и разрушения материалов, в том числе, материалов с памятью формы.

На сегодняшний день в мире не существует материала, который бы обладал всеми тремя важными функциями, присущими живому человеку (сенсорная, процессорная и исполнительная).  В данный момент  ученые создали, так называемые, смарт материалы или «умные материалы», у которых обнаруживается две из трех функций. Исследованием смарт материалов занимаются в Лаборатории прочности материалов СПбГУ. В лаборатории изучают сплав с памятью формы никелид титана или Ti-Ni. Памятью формы обладают и другие сплавы, но в лаборатории СПбГУ занимаются именно Ti-Ni. Этот материал называется умным, так как ему присущи две функции из трех. Во-первых, он чувствует изменение температуры, во-вторых, изменяет форму. Говоря научным языком, в материалах с эффектом памяти формы механизмом деформации служит обратимое термоупру­roe мартенситное превращение, заключающееся в том, что в процессе охлаждения материал из одного состояния, называемого аустенитом, переходит в другое - мартенсит (прямое превращение). При нагреве происходит обратное превращение. Переход характеризуется перестройкой кристаллической решетки, сопровождающейся ее деформацией. Обратимость превращения обеспечивает об­ратимость деформации, достигающей 8-10%. Температуры мартенситных превращений сильно зависят от химического состава сплавов, их термической и механической обработки и могут находиться как в районе комнатной, так и температуры жидкого азота или достигать 150°C и выше. Сплавы с эффектом памяти формы обладают не только этим одним функциональным свойством, но и другими, также связанными с обратимыми мартенситными превращениями, среди которых следует назвать, сверхупругость, сверхпластичность, способность генерировать напряжения, обратимая память формы.

Умные материалы имеют очень широкий спектр практического применения. Например, в Италии создали ткань, с вшитыми нитями из материала с памятью формы. Из этой ткани сшили рубашку с рукавами, которые сами закатываются при повышении температуры на улице. Наибольшую популярность данные материалы приобрели в медицине и космосе. Сейчас наша лаборатория занимается изучением пористого никелида титана, который может использоваться в имплантологии. Осуществляем поиск медицинские учреждения для совместных исследований. Что касается космоса, то есть потрясающие примеры, когда были спроектированы и изготовлены термомеха­ни­ческие соединения для 15-метровой ферменной конструкции «СОФОРА», смонтированной на борту космической станции «Мир» в 1991 г.; разработан и испытан привод трансформируемой фермы «РАПАНА», раскрытой на станции «Мир» в 1993 г.

Важнейшие результаты исследований:

  1. Выполнен цикл исследований структурной сверхпластичности. Сформулированы условия, приводящие к возникновению сверхпластичного состояния.
  2. Выполнен большой цикл работ по исследованию деформационных эффектов в сплавах с мартенситными фазовыми превращениями. Впервые открыты эффекты деформации ориентированного превращения, реверсивной памяти формы и др.

В данный момент в лаборатории занимаются изучением свойств тонких лент с памятью формы. Специалисты лаборатории прочности материалов СПбГУ понимают, что такие материалы весьма полезны в микроэлектронике, но возникает вопрос, каким образом от исследования перейти к практическому внедрению материала в процесс изготовления каких-либо устройств. Для подобного перехода, от науки к практике, нужно вести совместную работу всем заинтересованным организациям.

Лаборатория прочности материалов математико-механического факультета СПбГУ обладает уникальным сочетанием из специалистов высокого уровня и научно-экспериментальной базы, необходимого для проведения любых экспериментов и исследований, направленных на прикладное применение разнообразных разработок.

Самые читаемые

Контакты

Почтовый адрес: 198504, Россия, Санкт-Петербург, Старый Петергоф, Университетский проспект, дом 28. 

Телефон/факс:  (812) 428-69-44,  428-42-10.

E-mail:   Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра. , Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Зимнее расписание движения электричек для станции "Университет".