С 7 по 9 октября на базе Пермского Политеха и Института механики сплошных сред УрО РАН состоялась XXXV Всероссийская конференция с международным участием «Математическое моделирование в естественных науках». На мероприятии прозвучали свыше 100 докладов от студентов, аспирантов и ведущих ученых из 21 города России, Узбекистана, Таджикистана и Казахстана. По итогам конкурса научных работ дипломами различной степени отмечены 14 студенческих исследований и семь проектов учеников Политехнической школы ПНИПУ.
Организаторами конференции выступили ПНИПУ, Институт механики сплошных сред УрО РАН и Пермский федеральный исследовательский центр УрО РАН. Научный программный комитет традиционно возглавили академик РАН Валерий Матвеенко , член-корреспондент РАН Евгений Ломакин и профессор Пермского Политеха Петр Трусов . Постоянными членами комитета являются три академика и пять членов-корреспондентов РАН, академик Академии наук Республики Узбекистан, а также 13 профессоров из ведущих научных центров страны.
В ходе конференции состоялось два пленарных заседания, на которых исследователи представили доклады, посвященные моделированию процессов деформирования и повреждений материалов, исследованию механических свойств сплавов, а также современным методам обработки и повышения долговечности конструкционных материалов.
Работа конференции осуществлялась в секциях, посвященных математическим моделям: в механике и физике конденсированных сред, а также в биомеханике, технике и технологии. Тематика исследований охватила широкий спектр научных направлений: от моделирования процессов получения новых материалов и прогнозирования их свойств до описания биомеханических и физиологических процессов в многомасштабных биосистемах, включая изучение деформирования и разрушения неоднородных материалов и применение численных методов анализа физических процессов.
Традиционно конференция объединяет две ключевые миссии: становится площадкой для презентации новых научных изысканий и открывает молодым исследователям — обучающимся профильных школ и вузов — путь в большую науку через диалог с признанными экспертами отрасли, позволяющий получить конструктивную обратную связь и профессиональные рекомендации.
Важной частью мероприятия стал конкурс студенческих работ, в рамках которого 29 участников из Томска, Самары, Санкт-Петербурга, Москвы и Перми представили результаты собственных достижений. По итогам защиты докладов на каждой из двух секций были определены победители и призеры, продемонстрировавшие высокий уровень научной подготовки:
Награды I секции:
1 место: Кирилл Мехоношин (ФПММ, ПНИПУ) — Дислокационно-ориентированная конститутивная модель для описания эффекта Портевена — Ле Шателье;
2 место: Александр Симонов (ФПММ, ПНИПУ) — О причинах устойчивости базовых соотношений физической теории пластичности металлов; Георгий Лавриков (МГУ им. Ломоносова, Москва) — Моделирование развития хрупкого разрушения материалов при блочном одночастотном растяжении постоянной амплитуды и переменной асимметрии;
3 место: Василий Балохонов (ИФПМ им. В. Е. Панина СО РАН, Томск) — Микроструктурно-ориентированное моделирование деформации и разрушения эквиатомного поликристаллического никелида титана с покрытием; Вадим Мухин (ИФПМ им. В. Е. Панина СО РАН, Томск) — Особенности упругого поведения аддитивно-изготовленных ГЦК металлов с различной степенью анизотропии на мезо и макро уровнях; Кирилл Чурин (АКФ, ПНИПУ) — Исследование механизмов разрушения полимерного композиционного материала с применением методов корреляционного анализа параметров акустической эмиссии.
Награды II секции:
1 место: Алексей Бондаренко (ФПММ, ПНИПУ) — Роль геометрических управляющих параметров Т-образной МГД-ячейки в формировании концентрированных вихрей;
2 место: Александра Любимова (ФПММ, ПНИПУ) — Влияние реологических свойств жидкости на гидродинамические характеристики течения в периодических пористых структурах на основе ТПМП; Ян Ляндин (ФПММ, ПНИПУ) — Исследование влияния параметров численного моделирования на результаты расчета течения в турбомашинах; Дмитрий Обухов (ФПММ, ПНИПУ) — Влияние локализации электромагнитных сил, созданных бегущим магнитным полем, на однородность течения жидкого металла в цилиндрической ячейке.
3 место: Константин Баранов (ФПММ, ПНИПУ) — Алгоритм адаптивного уточнения пространственной дискретизации при решении задач тепломассопереноса методом гидродинамики сглаженных частиц; Амина Хасанова (ФПММ, ПНИПУ) — Численное моделирование поведения композитной лопатки при комплексном нагружении; Алиса Панкратова (ФПММ, ПНИПУ) — Учет фрактальной размерности как характеристики зернограничной структуры; Данил Арсенов (ФПММ, ПНИПУ) — Математическое моделирование процесса нагружения клетки с постоянной скоростью и поиск потенциальных маркеров онкологической патологии.
— Моя работа посвящена изучению турбулентной конвекции жидкого натрия. В частности, я анализирую природу так называемого «слошинга» — периодических смещений крупномасштабного конвективного вихря, которые можно зафиксировать по колебаниям температуры. Особую значимость придает то, что жидкий натрий используется в качестве теплоносителя в реакторах на быстрых нейтронах, поэтому результаты исследований важны как для фундаментальной науки, так и для атомной энергетики, — поделился Алексей Бондаренко, студент ФПММ ПНИПУ.
По итогам конференции издан сборник материалов, индексируемый в РИНЦ. Наиболее значимые работы рекомендованы к публикации в журналах «Вестник ПНИПУ. Механика», «Проблемы прочности и пластичности» и «Вычислительная механика сплошных сред», входящих в базу Scopus.
В рамках мероприятия также состоялась секция для юных исследователей, в которой приняли участие ученики Политехнической школы ПНИПУ. Учащиеся представили доклады, ставшие результатом проектной деятельности, реализованной в том числе под руководством научных наставников университета.
1 место:
Даниил Шагаев, Амир Черемных, Виктория Мальковская, Дарья Харина — БПЛА для экологического мониторинга и поисково-спасательных работ «Лесничий»;
Артем Коркунов, Никита Коркунов — Модульная роботизированная система ультразвуковой томографии для предиктивной диагностики мостов «SonicRail».
2 место:
Елизавета Дьячкова, Дмитрий Оконешников, Кирилл Шелковников, Дмитрий Шихов, Вадим Варнавский — Исследование возможности получения активированных углей;
Егор Исаков, Сергей Поджарых, Александр Баранов, Елена Горяева — Разработка учебной модели АСУ ТП.
3 место:
Полина Жаровина, Мария Леханова, Максим Селезнев — Роботизированное место слесаря-ремонтника;
Снежана Кочина, Екатерина Лажинцева, Анна Новожилова, Григорий Главатских, Ксения Бестужева — Синтез биологически активных органических соединений;
Мирослав Костицын — Оптимальный угол наклона солнечной панели на широте нашего региона: математическое моделирование и анализ потерь.
— Наш проект отвечает на реальный запрос рынка: сегодня в России не хватает доступных и надежных летательных аппаратов самолетного типа с открытой архитектурой для мониторинга и спасательных операций. Первый прототип уже создан и прошел испытания, сейчас мы готовим вторую, более совершенную модель. Она сможет находиться в воздухе более часа, удаляться на расстояние до 15 км и передавать на наземную станцию видео с камеры высокого разрешения или тепловизора. Важное преимущество комплекса — его доступность: стоимость не превышает 80 000 рублей, конструкция легко ремонтируется, а бортовое оборудование можно адаптировать под разные задачи, — отметил Даниил Шагаев, ученик 11 физико-математического класса Политехнической школы ПНИПУ.
— Я исследую активированные угли, получаемые из растительного сырья, и изучаю их свойства. Главная ценность моей работы в том, что она позволяет решить сразу две экологические проблемы: утилизировать растительные отходы и превратить их в полезный продукт. Такие угли находят широкое применение — от медицины и производства средств индивидуальной защиты до очистки сточных вод, — рассказала Елизавета Дьячкова, ученица 11 инфохимического класса Политехнической школы ПНИПУ.
— Конференция сохранила широкий научный охват и подтвердила статус значимой площадки для обмена новейшими результатами в области математического моделирования. Особенно радует высокий уровень работ молодых исследователей и живая дискуссия между представителями разных научных школ. Участники единогласно рекомендовали продолжить проведение этого ежегодного мероприятия, что свидетельствует о его востребованности и дальнейших перспективах развития, — подчеркнула Наталья Котельникова, старший преподаватель кафедры математического моделирования систем и процессов ПНИПУ , ученый секретарь конференции.
