Научно-исследовательская работа и основные публикации

Кафедра динамики и прочности машин (ДПМ) Национального исследовательского университета "МЭИ" является одним из ведущих центров развития теории надежности и безопасности конструкций. Современное состояние теории надежности конструкций во многом основывается на ставших классическими монографиях [1 – 4] проф. В.В. Болотина, руководившего кафедрой с 1958 по 1996 г. (чл.– корр. АН СССР – 1974 г., действительный член РАН – 1992 г., лауреат Государственных премий СССР – 1985 г. и России – 2000 г.). В этих работах были заложены теоретические основы применения вероятностно-статистических методов для прогнозирования надежности, безопасности и ресурса конструкций. Под руководством В.В. Болотина на кафедре ДПМ проведен широкий спектр фундаментальных и прикладных исследований по проблемам надежности конструкций, среди основных направлений которых:

  • разработка общих методов оценки показателей надежности, безопасности и ресурса конструкций;
  • разработка методов нормирования прочностных расчетов строительных конструкций [5 – 13];
  • разработка методов расчета конструкций на действие сейсмических нагрузок и методологии оценки сейсмического риска [14 – 29];
  • разработка вероятностных моделей усталостной и длительной прочности;
  • разработка методов статистического моделирования для решения задач надежности конструкций.

 

    По результатам исследований издано более 400 научных публикаций (далеко не полный список публикаций приведен в конце справки), выполнен ряд прикладных работ по заказам ведомств и организаций. Результаты исследований использованы при разработке нормативных документов, в том числе, ГОСТ 27.002-89. «Надежность в технике. Основные понятия. Термины и определения».

    Научные исследования по проблемам надежности конструкций сопровождались серьезной учебно-методической и научно-организационной деятельностью. Разработаны учебные курсы «Статистические методы в механике» и «Надежность конструкций», читаемые студентам специальности «Динамика и прочность машин». Кафедра ДПМ внесла весомый вклад в организацию и проведение следующих научных конференций:

  • Всесоюзная конференция по теоретическим основам расчета строительных конструкций. Москва (1970).
  • Всесоюзные конференции по проблемам устойчивости в строительной механике. Киев (1958), Москва (1963), Каунас (1967), Харьков (1972), Ленинград (1977).
  • Всесоюзные конференции по проблемам надежности в строительной механике (Вильнюс, 1965, 1968, 1971, 1975).
  • Всесоюзные конференции по проблемам оптимизации и надежности в строительной механике (Вильнюс, 1979, 1983, 1988).

 

    В настоящее время кафедра ДПМ проводит широкий круг исследований по проблемам оценки надежности конструкций с учетом нелинейного характера деформирования, накопления повреждений и деградации жесткости, а также по разработке методов анализа прогрессирующего разрушения конструкций при интенсивных динамических воздействиях (взрывных, сейсмических и др.) [30 – 48] (научный руководитель – заведующий кафедрой д.т.н., проф. В.П. Чирков). За научные достижения в этом направлении сотрудники кафедры ДПМ д.т.н., доц. О.В. Трифонов и к.т.н., доц. А.А. Шипков удостоены в 2003 г. Государственной премии в области науки и техники для молодых ученых. Кафедра ДПМ в сотрудничестве с ООО «Техсофт» ( www.tech-soft.ru ) приняла участие в организации и проведении в 2002 г. Международной конференции «Проблемы надежности машин и конструкций» [49,50].

 

Научные публикации по проблемам надежности конструкций

  1. Болотин В.В. Статистические методы в строительной механике. М.: Стройиздат, 1961, 1965 (переводы на английский, немецкий, венгерский и польский языки).
  2. Болотин В.В. Методы теории вероятностей и теории надежности в расчетах сооружений. М.: Стройиздат, 1971, 1982 (переводы на английский, немецкий, португальский, чешский и японский языки).
  3. Болотин В.В. Случайные колебания упругих систем. М.: Наука, 1979 (перевод на английский язык).
  4. Болотин В.В. Ресурс машин и конструкций. М., Машиностроение, 1984, 1990 (перевод на английский язык). Болотин В.В. О сочетании случайных нагрузок, действующих на сооружение // Строительная механика и расчет сооружений, 1962, № 2, с. 1-5.
  5. Болотин В.В. К статистической интерпретации норм расчета строительных конструкций // Строительная механика и расчет сооружений, 1977, № 1, с. 8-11.
  6. Болотин В.В., Отставнов В.А. О принципах назначения расчетных нагрузок на сооружения // Строительная механика и расчет сооружений, 1979, № 5, с. 3-5.
  7. Чирков В.П. К определению расчетных сочетаний нагрузок // Строительная механика и расчет сооружений, 1980, № 3, с. 10-14.
  8. Болотин В.В., Чирков В.П., Щербаков А.Н. К расчету конструкций глубоководных нефтепромысловых сооружений на сочетание нагрузок // Строительная механика и расчет сооружений, 1980, № 5,с. 6-10.
  9. Чирков В.П. Вопросы надежности механических систем. М.: Знание, 1981.
  10. Чирков В.П., Кисляков С.А. Применение методов теории надежности к обоснованию расчетных нагрузок на сооружения / Труды МЭИ, вып. 578, 1982, с. 90-98.
  11. Болотин В.В., Чирков В.П. Асимптотические оценки для вероятности безотказной работы по моделям типа нагрузка - сопротивление // Проблемы машиностроения и надежности машин, 1992, № 6, с. 3-10.
  12. Болотин В.В., Нефедов С.В., Чирков В.П. и др. Надежность в технике. Методология расчетного прогнозирования показателей надежности. Методы теории вероятностей / Методическое пособие. М.: МНТК “Надежность машин”, 1993.
  13. Болотин В.В. Статистическая теория сейсмостойкости сооружений // Известия АН СССР. ОТН. Механика и машиностроение, 1959, № 4, с. 123-129.
  14. Болотин В.В. Применение статистических методов для оценки прочности конструкций при сейсмическом воздействии // Известия АН СССР. Инженерный сборник, 1959, т. 27, с. 58-69.
  15. Bolotin V.V. Statistical theory of the aseismic design of structures / Proceedings of the Second World Conference on Earthquake Engineering, Japan, 1960, vol 2, р. 1365-1374.
  16. Bolotin V.V. Structural response on the multicomponent seismic loading considered as nonstationary random process / Proceedings of the First Chilean Sessions on Seismology and Earthquake Engineering, Santiago, 1963, p. 125-131.
  17. Болотин В.В. К расчету строительных конструкций на сейсмические воздействия // Строительная механика и расчет сооружений, 1980, № 1, с. 9-14.
  18. Болотин В.В. Статистическое моделирование в расчетах на сейсмостойкость // Строительная механика и расчет сооружений, 1981, № 1, с. 60-64.
  19. Синящек М.Н., Чирков В.П. Устойчивость агрегатов башенного типа при сильных землетрясениях // Машиноведение, №6, 1981, с. 24-27.
  20. Bolotin V.V. Seismic risk assessment for structures with the Monte Carlo simulation // Probabilistic Engineering Mechanics, 1993, № 8, р. 169-177.
  21. Болотин В.В., Радин В.П., Чирков В.П. Применение метода статистического моделирования для оценки сейсмического риска конструкций // Известия РАН. Механика твердого тела, 1997, № 6, с. 168-175.
  22. Болотин В.В., Радин В.П., Трифонов О.В., Чирков В.П. Влияние спектрального состава сейсмического воздействия на динамическую реакцию конструкций // Известия РАН. Механика твердого тела, 1999, № 3, с. 150-158
  23. Болотин В.В., Радин В.П., Чирков В.П. Моделирование динамических процессов в элементах строительных конструкций при землетрясениях // Известия вузов. Строительство, 1999, № 5, с. 17-21.
  24. Болотин В.В. Нелинейные модели в расчетах сооружений на сейсмостойкость // Вестник РААСН. Отделение строительных наук. М.: РААСН, 1999, с. 88-92.
  25. Болотин В.В. Оценка сейсмостойкости повреждаемых зданий и сооружений по отношению к повторным толчкам // Вестник РААСН. Отделение строительных наук, 2000, вып. 3, с. 18-23.
  26. Болотин В.В., Радин В.П., Чирков В.П. Изгибно-крутильные колебания многоэтажного здания при сейсмических воздействиях // Известия вузов. Строительство, 2000, № 2-3, с. 12-17.
  27. Болотин В.В., Радин В.П., Чирков В.П. Динамика конструкций при многокомпонентных сейсмических воздействиях // Известия РАН. Механика твердого тела, 2000, № 3, с. 149-157.
  28. Трифонов О.В. Моделирование динамической реакции конструкций при двухкомпонентных сейсмических воздействиях. // Сейсмостойкое строительство. Безопасность сооружений. 2000, № 1, с. 42-45.
  29. Трифонов О.В. Повреждение и обрушение конструкций при интенсивных сейсмических воздействиях с учетом случайного распределения прочностных свойств // Проблемы машиностроения и надежности машин, 2000, № 4, с. 109-114.
  30. Болотин В.В., Трифонов О.В. Предельный анализ конструкций при нестационарных динамических воздействиях // Известия РАН. Механика твердого тела. 2001, № 1, с. 134-142.
  31. Трифонов О.В. Моделирование обрушения конструкций при сильных землетрясениях // Сейсмостойкое строительство. Безопасность сооружений. 2001, № 4, с. 23-27.
  32. Трифонов О.В. Оценка вероятностей редких событий для нестационарных систем с накоплением повреждений // Проблемы машиностроения и надежности машин. 2001, № 4, с. 45-51.
  33. Новикова О.В., Трифонов О.В. Влияние накопления повреждений на сопротивление конструкций сейсмическим воздействиям // Известия РАН. Механика твердого тела. 2001, № 4, с. 129-135.
  34. Радин В.П., Трифонов О.В., Чирков В.П. Модель многоэтажного каркасного здания для расчетов на интенсивные сейсмические воздействия // Сейсмостойкое строительство. Безопасность сооружений, 2001, № 1, с. 23-26.
  35. Болотин В.В., Радин В.П., Трифонов О.В., Чирков В.П. Исследование упругопластического деформирования многоэтажного каркасного здания при интенсивных сейсмических воздействиях // Известия вузов. Строительство, 2001, № 5, с. 11-17.
  36. Болотин В.В., Трифонов О.В. О соударениях конструкций при сильных землетрясениях // Известия РАН. Механика твердого тела, 2002, № 4, с. 152-162.
  37. Болотин В.В., Радин В.П., Чирков В.П. Упругопластический анализ несущих элементов зданий и сооружений при интенсивных сейсмических воздействиях // Известия вузов. Строительство, 2002, № 5, с. 4-9.
  38. Трифонов О.В. Повреждение высотных конструкций при динамических воздействиях // Вестник МЭИ, 2002, № 1, с. 5-11.
  39. Трифонов О.В. Анализ форм обрушения высотных зданий // Сейсмостойкое строительство. Безопасность сооружений. 2002, № 5, с. 6-10.
  40. Трифонов О.В. Динамический расчет башенных конструкций на сейсмические воздействия // Сейсмостойкое строительство. Безопасность сооружений, 2003, № 5, с. 13-17.
  41. Болотин В.В., Радин В.П., Чирков В.П. Исследование поведения зданий и сооружений со снижением жесткости при сейсмических воздействиях // Известия вузов. Строительство, 2003, № 7, с. 6-10.
  42. Bolotin V.V., Trifonov O.V. Assessment of safety and failure modes for structures under strong seismic and related actions / Computational Stochastic Mechanics. Proceedings of the Fourth International Conference on Computational Stochastic Mechanics. Corfu, Greece, June 9-12, 2002. Rotterdam: Millpress, 2003, p. 67-71.
  43. Волоховский В.Ю., Воронцов А.Н., Каган А.Я. Прогнозирование долговечности стальных канатов на основе диагностики их состояния в процессе эксплуатации// Стальные канаты. Сб. трудов Международной н/т конференции «Проблемы прочности и долговечности стальных канатов». Одесса , май 2003 г. Вып.3. Одесса: Изд-во «Астропринт», 2003. - С. 210-220.
  44. V. Volokhovsky , A.Vorontsov, A. Kagan, V. Sukhorukov . Stochastic assessment of steel rope strength using magnetic NDT results. OIPEEC Technical Meeting, Lenzburg, 1-3 Sept. 2003, p. 137-145.
  45. Болотин В.В., Чирков В.П., Радин В.П., Трифонов О.В. Моделирование сценариев разрушения высотных конструкций при интенсивных сейсмических воздействиях // Известия вузов. Строительство, 2004, № 2, с. 4-10.
  46. Волоховский В.Ю. , Воронцов А.Н., Каган А.Я. Прогнозирование работоспособности стальных канатов в процессе эксплуатации по данным магнитной дефектоскопии // Вестник МЭИ, 2004, №1, с.6-13.
  47. Алымов В.Т., Трифонов О.В. Оценка уязвимости высотных зданий и сооружений при нештатных динамических воздействиях методами статистического моделирования // Тезисы докладов международного семинара “Защита объектов гражданской инфраструктуры от терроризма” в рамках программы научно-технического сотрудничества Россия-НАТО (Москва, 27-29 мая, 2004).
  48. Проблемы надежности машин и конструкций. Тезисы докладов Международной конференции. Минск, Беларусь, 24-26 сентября 2002 г. М: Изд-во «Современные тетради», 2002. – 130 с.
  49. Избранные труды Международной конференции «Проблемы надежности машин и конструкций». Минск, Беларусь, 24-26 сентября 2002 г. М: Изд-во «Современные тетради», 2003. – 200 с.
Исследование сейсмостойкости конструкции здания повышенной этажности

Наш твиттер

Институт Энергомашиностроения и Механики

Наши партнеры

ООО "Технософт"
Численное моделирование ударного взаимодействия в системе пуля-бронелист и оценка надежности спецсредства
Математическое моделирование процессов разрушения дисков авиационных газотурбинных двигателей (АГТД)