ПРОБЛЕМЫ МАШИНОСТРОЕНИЯ И НАДЕЖНОСТИ МАШИН
< 5, 2008
ОБЩИЕ ВОПРОСЫ МАШИНОВЕДЕНИЯ
УДК 621.01
© 2008 г. Москвитин Г.В., Полилов А.Н., Краснощекое H.H.
ПРОБЛЕМЫ ИНЖЕНЕРНОГО ОБРАЗОВАНИЯ И ФОРМИРОВАНИЯ МОЛОДЫХ УЧЕНЫХ
Рассматриваются актуальные вопросы обеспечения на необходимом, постоянно растущем, уровне одной из важнейших составляющих научно-технического прогресса - его кадровой составляющей, в решающей мере определяемой качеством инженерного образования и формирования научных кадров.
Современное инженерное образование и, тем более, формирование молодых ученых неразрывно связаны с историческим процессом развития цивилизации. На каждом этапе развития машиностроения существенно изменялись объем и содержание того комплекса знаний, который лишь в XVIII в. получил название инженерной науки, когда французский ученый Бернар де Белидор (1697-1761) выпустил первый в мировой литературе учебник "Инженерная наука". Позже получает распространение термин "Инженерная механика" ("Mechanical Engineering"), который берет свое начало от названия практически первого института инженерно-технического профиля, созданного в Англии в 1837 г. К этому времени можно отнести начало системного инженерного образования.
Одной из основных проблем инженерного творчества всегда было обеспечение соразмерности (оптимальности по заданным критериям) всех частей и их характеристик единому целому - машине, инженерной конструкции, сооружению. Понятие соразмерности возникло в архитектуре, было названо архитектоникой и отражало соответствие единому замыслу (проекту) архитектурного ансамбля не только внешнего облика его частей, но и материалов, статических нагрузок и т.п. Решение проблемы соразмерности требовало формализации исходного замысла в виде проекта, для разработки которого необходимы были достоверные расчеты различных параметров (геометрии, прочности и т.п.).
Если первые этапы развития машиностроения можно назвать "бумажным проектированием" в сочетании с весьма примитивными расчетами, то теперь машиностроение по существу опирается на достижения науки, электроники и современной вычислительной техники - это машиностроение пятого поколения: автоматизированное производство, "безбумажная технология", компьютерное цифровое управление и контроль производства. В перспективе виртуальное проектирование.
Соответственно, в наше время сложились многогранные требования к инженерному образованию. Прежде всего, оно должно быть общедоступным, непрерывным, ориентированным на перспективу. Инженер обязан сочетать базовые знания (физики, химии, математики, механики и других основополагающих наук) с целым комплексом современных специальных навыков, а также уметь пользоваться новыми достижениями вы-
числительной техники и электронными информационными системами, проводить эксперименты и владеть приборами, знать математическое моделирование, виртуальное проектирование, постоянно совершенствовать свои знания с учетом своей специализации и т.д. Этот перечень можно продолжить и уже завтра обновить.
Весомым вкладом в инженерное образование является информационное обеспечение нововведений, роль которого в известной мере выполняют учрежденные при участии Института машиноведения им. A.A. Благонравова (ИМАШ) Российской академии наук (РАН) периодические научные журналы: журнал "Проблемы машиностроения и надежности машин» РАН (переиздается на английском языке в США), Международный журнал "Проблемы машиностроения и автоматизации" и новый журнал "Машиностроение и инженерное образование". Настольной книгой машиноведов и машиностроителей стала уникальная 40-томная Энциклопедия "Машиностроение", созданная по инициативе и при непосредственном участии ее главного редактора академика К.В. Фролова. ИМАШ принадлежит ключевая роль в издании многотомных справочников ("Конструирование машин", "Основы проектирования машин", "Вибрации в технике"), 3-х томное издание "Прочность атомных реакторов", 7-ми томное издание по малоцикловой прочности и др. При участии ИМАШ издан ряд национальных и международных стандартов, в том числе по разделам: шум, вибрация, прочность [1].
Важнейшей проблемой инженерного образования и формирования молодых ученых является проблема смены поколений и соответствующей подготовки молодежи на новом, более высоком уровне. Одной из попыток решения этой проблемы стало создание базовых кафедр образования и науки. В ИМАШ были организованы базовые кафедры МГТУ им. Н.Э. Баумана, МГТУ "МАМИ", МФТИ, совместные кафедры с мех.-мат. факультетом МГУ, МИФИ, МГОУ и др. Задачи этих кафедр - обучение студентов на уникальной экспериментальной базе Института машиноведения, создание спецкурсов по современной научной тематике, таких как "Механика композитов", "Экспериментальная механика", "Вибродиагностика и вибротехнологии", "Механика разрушения", "Основы безопасности технических систем и риск-анализа" и др. Обучение студентов в академическом Институте дает явный положительный эффект. Значительно повысился уровень курсовых и дипломных работ.
Следующим этапом стало создание совместных учебно-научных центров ИМАШ с МГТУ "СТАНКИН", МАДИ, РГТУ "МАТИ", МГИУ, МИСИ и др.
В интересах привлечения молодых специалистов в науку в ИМАШ есть основные элементы целевой магистратуры, призванные готовить специалистов и научных сотрудников высшей квалификации. Успешно работают аспирантура и докторантура по наиболее актуальным специальностям. Среди них: динамика, прочность машин, приборов и аппаратуры; теория механизмов и машин; роботы, манипуляторы и робототехнические системы; экспериментальная механика машин; трение и износ в машинах; механика деформируемого тела; управление в биологических и медицинских системах; вычислительные машины, комплексы, системы и сети; математическое и программное обеспечение вычислительных машин, комплексов, систем, сетей; применение вычислительной техники, математического моделирования и математических методов в научных исследованиях. Диссертации защищаются на имеющихся при Институте четырех диссертационных советах по основным направлениям.
Кроме этого, ИМАШ регулярно организует международные интернет-конференции молодых ученых и студентов по современным проблемам машиноведения (МИКМУС). Одновременно проводятся конкурсы научных работ, что является важной составляющей научного творчества молодежи.
Конференции МИКМУС год от года принимают все больший размах. Начавшись после длительного перерыва в 1998 г. с 50 участников, в основном сотрудников ИМАШ, МИКМУС-2006 и МИКМУС-2007 уже представляли более 300 докладчиков из 40 городов различных регионов РФ и зарубежья. Использование интернет-технологий в молодежных конференциях позволяет поддерживать связь с молодыми учеными не только
из любой точки России и СНГ, ио и из дальнего зарубежья, куда часто уезжают молодые ученые на стажировку.
По инициативе Российской академии наук, Правительства Москвы, РФФИ в рамках программы "Молодая наука - Москве" в Институте машиноведения им. A.A. Благонра-вова РАН в ноябре 2002 г. была проведена целевая Московская конференция молодых ученых: "Научно-технические проблемы развития Московского мегаполиса".
Соисполнители и спонсоры: РФФИ, МКНТ, МГТУ им. Н.Э. Баумана, мех.-мат. факультет МГУ, ИПРИМ РАН, МИФИ, МГТУ "Станкин", МАДИ-ГТУ, МГТУ "МАМИ", МАИ (ТУ), МИИТ, МИРЭА (ТУ), МИЭМ, компания "Интерфейс", компания "Силиконовая тайга", ЗАО "Руслан Коммуникейшин".
Наряду с пленарным заседанием, на конференции работали 8 секций. Всего было представлено 84 научных доклада. В том числе на пленарном заседании заслушаны доклады: "Уникальные механические свойства сплавов с памятью формы как основа конструкций и прогрессивных технологий" (А.А. Мовчан, МАИ-ТУ), "Применение ремонтных композитов в машиностроении и городском хозяйстве" (Г.М. Волков, МГТУ-МАМИ) и др.
На секции "Надежность и безопасность техники" было представлено 12 докладов. Среди них доклады: "Полисульфидные герметики для народного хозяйства г. Москвы" (Е.И. Зайцева, А.А. Донской, В.А. Евсеева, ФГУП ВИАМ), "Оценка малоцикловой прочности элементов линейной части магистральных трубопроводов с дефектами сварных швов" (С.С. Пугачев, ИМАШ РАН), "Проведение гармонического анализа для повышения точности измерений при применении цифровой голографии в механике" (Д.С. Чвялев, Г.Ж. Сахвадзе, МВТУ им. Н.Э. Баумана, ИМАШ РАН) и др.
На секции "Новые материалы и технологии" заслушано 14 докладов: "Акустические свойства материалов, предназначенных для снижения шума мощных силовых установок" (А.Н. Твердохлебов, Е.Г. Сурнин, ФГУ ВИАМ), "Трибологические исследования детонационных покрытий из наноструктурированных порошков" (М.В. Прожега, Брянский ГТУ) и др.
Результатам исследований в области теории машин и механизмов были посвящены 11 докладов на секции "Проектирование машин и синтез механизмов". Среди них: "Моделирование динамики движения мехатронной системы" (О.В. Евлоев, МГТУ "Станкин"), "Особые положения механизмов относительного манипулирования" (М.Г. Макаров, В.А. Глазунов, Ву Нгок Бик, ИМАШ РАН) и др.
Примером исследований на стыке наук явились 11 докладов на секции "Биомеханика и медицинские технологии": "Волоконно-оптические измерительные системы в задачах биомеханики" (К.В. Фролов, А.К. Скворчевский), "Компьютерный тестер сенсо-мотор-ного интеллекта" (И.Р. Берсименко, ИМАШ РАН) и др.
Проблемы транспорта и энергетики были отражены в 11 докладах на одноименной секции: "Виртуальные транспортные потоки на городских улицах и магистралях" (А.М. Бадалян, В.М. Еремин, МАДИ-ГТУ), "Моделирование гидроупругого взаимодействия пучка труб с жидкостью" (Я.Д. Столотнюк, МГТУ им. Н.Э. Баумана) и др.
Сравнительно новое направление моделирования было представлено в 9 докладах на секции "Компьютерное моделирование в машиностроении": "Графический редактор моделей сетей" (Т.А. Алексеевский, ИМАШ РАН), "Компьютерное моделирование процесса мягкой посадки спускаемого аппарата" (М.В. Марков, С.В. Борзых, О.Л. Родионов, РКК "Энергия" им. С.П. Королева) и др.
На секции "Методы и средства диагностики технических систем" были заслушаны 10 докладов: "Анализ динамических
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.