15.04.01«Машиностроение»
15.04.01_16 «Предиктивная диагностика трения и износа материалов на наноуровне»
Актуальность. «Интеллектуальная Трибология» (Intelligent Tribology) — раздел молодой междисциплинарной науки «Трибология», в которой возможно применение концепции больших массивов данных («Big Data»), то есть та область в которых человечеством накоплен огромный объем экспериментальных данных, пока до конца не поддающихся анализу с помощью только фундаментальных наук: физики, химии, математики...
В России такой областью, богатой эмпирическими данными являются многие отрасли промышленности, особенно — машиностроение. Статистика показывает, что примерно 80-90% отказов машин и оборудования происходит из-за износа узлов деталей машин и механизмов, а также рабочего инструмента. Применение «Интеллектуальных» конструкторско-технологических разработок и концепции больших данных позволяют установить корреляционные зависимости и разработать способы повышения износостойкости деталей машин, механизмов и срока службы оборудования.
В настоящее время предварительное компьютерное и физическое моделирование, диагностика и управление трением, износом, сроком службы машин и оборудования, организация и проведение испытаний, имитирующих их реальные промышленные условия эксплуатации, являются ключевыми задачами для машиностроительных предприятий. Признана нехватка междисциплинарных специалистов - трибологов, способных решать вышеперечисленные задачи.
Программа нацелена на подготовку научных и научно-педагогических кадров высшей квалификации, обладающих способностью решать следующие машиностроительные и материаловедческие задачи:
- применять современные автоматизированные системы управления трением и изнашиванием материалов, в том числе, наноструктурированных;
- организовывать и проводить испытания узлов трения на полностью автоматизированной машине трения в реальном времени;
- разрабатывать цифровые двойники сложных узлов и механизмов изделий;
- разрабатывать новые методы физического и цифрового моделирования процессов трения и изнашивания; проводить предиктивную диагностику эксплуатационных свойств пар трения материалов;
- выбирать пары контактирующих материалов (в том числе смазочные) с необходимым комплексом физико- механических и триботехнических свойств;
- управлять трением и изнашиванием наноструктурированных материалов и сплавов для повышения ресурса машин и механизмов на основе цифровых баз данных.
Ключевые особенности:
Ключевая особенность. Программа базируется на многолетнем опыте, имеющемся в подразделении по подготовке междисциплинарных специалистов для материаловедения и машиностроения.
Вместе с тем образовательная программа предусматривает создание новых материалов для машин и механизмов с высокой производительностью, долговечностью и надежностью, технологичностью, низкой материалоемкостью и себестоимостью, обладающих конкурентоспособностью на мировом рынке не только в машиностроении, но и в иных областях.
Подготовка специалистов осуществляется в области «Машиностроения» с дополнительными компетенциями из области «Наноструктурированные материалы» для решения материаловедческих задач с помощью предиктивной диагностики эксплуатационных свойств пар трения материалов триботехнического назначения.
Категория профессиональных компетенций. Цифровое управление трением и износом, в том числе, наноструктурированных материалов триботехнического назначения, применяемых в материаловедении и машиностроении.
Варианты обучения:
Заочное
контракт
- Биомиметические и функциональные материалы и поверхности
- Компьютерное моделирование в среде Abaqus, Ansys
- Компьютерное моделирование в среде SolidWorks
- Математическое и цифровое моделирование трения и изнашивания
- Модели и методологии в решении задач по созданию цифровых двойников
- Молекулярно-механическая теория, оцифровка и анализ экспериментальных результатов трибологических исследований
- Основы теории смазки, смазочные материалы и трибодиагностика
- Теоретические основы разработки композиционных материалов триботехнического назначения
- Моделирование процессов трения и износа на наноуровне
- Физико-химические особенности технологических процессов в машиностроении
- Трение и износ при обработке металлов
- Физико-химические процессы при трении и изнашивании (на англ. яз.)
- Специалист по организации и управлению научно-исследовательскими и опытно-конструкторскими работами
- Инженер — металловед
- Инженер — технолог
- Инженер — конструктор
- Эксперт по оценке качества машин и оборудования
- Специалист по испытаниям и исследованиям в автомобилестроении
- Специалист в области материаловедческого обеспечения технологического цикла производства объемных нанометаллов, сплавов, композитов на их основе и изделий из них
- Специалист по проектированию, конструированию и инженерному расчету сложных узлов и механизмов изделий из наноструктурированных полимерных и композиционных материалов, нанометаллов и технологической оснастки для их изготовления
- Прогнозирование износа полимерных композитов, разрабатываемых для узлов трения
- Разработка и исследование триботехнических характеристик топлив с противоизносными присадками
- Выбор наплавочных материалов для улучшения триботехнических свойств деталей смесителей
- Исследование свойств соединений, полученных сваркой трением с перемешиванием
- Применение диоксида циркония для повышения триботехнических свойств изделий
- Исследование разрушения поверхности керамических упорных подшипников при трении без смазки
- Исследование и выбор пластичных смазочных материалов для высоконагруженных узлов трения
- Закономерности трения и изнашивания матери-ала манжет бурового вертлюга
- Подбор материала матрицы полимерного композита для работы в парах трения со сталями с высоким содержанием никеля
- Исследование зависимости износостойкости материала покрытий от его структурно-фазового состояния
- Исследование влияния фуллеренов С60, С70 с разной концентрацией на противоизносные свойства смазочного материала И-20А
- Исследование триботехнических свойств пар трения «сталь — бронза» в модифицированной смазочной среде
- Моделирование вибраций узла нагружения машины трения СМЦ2 при испытаниях пары трения «сталь-бронза»
- Повышение долговечности элементов подъемно-транспортного оборудования
- Моделирование и исследование фрикционного взаимодействия пар трения «колесо — рельса», «колесо — тормозная колодка» при движении поезда
- Повышение работоспособности насосного оборудования
- Повышение износостойкости деталей оборудования пищевой промышленности
- Моделирование влияния линейного кокса на структурные изменения при адгезионном изнашивании политетрафторэтилена
- ФГБУН «Институт проблем машиноведения РАН», Санкт-Петербург
Основные направления научных исследований
Область исследований Института — динамика, прочность и надёжность машин и конструкций, в том числе морских, арктических и подводных, работающих в экстремальных условиях, а также управление сложными системами.
Основные сферы интересов Института — механика, термодинамика и кинетика переходных процессов в наноматериалах и «умных» материалах, фазовые переходы и дефекты структуры, динамика вибрационных, волновых и виброударных процессов, теория и методы процессов управления в сложных физических и технических системах, нано- и микротрибология.
Образовательная деятельность [
ИПМаш РАН в соответствии с лицензией Федеральной службы по надзору в сфере образования и науки, имеет право на ведение образовательной деятельности. Институт проводит обучение по подготовке научно-педагогических кадров в аспирантуре за счёт бюджетных ассигнований федерального бюджета по направлениям:
- 01.06.01 «Математика и механика».
- 01.02.04 «Механика деформируемого твёрдого тела».
- 01.02.06 «Динамика, прочность машин, приборов и аппаратуры».
- 05.02.04 «Трение и износ в машинах».
- 05.11.16. «Информационно-измерительные и управляющие системы в машиностроении».
- 15.06.01 «Машиностроение».
- 27.06.01 «Управление в технических системах».
- ОАО «Красный Октябрь», Санкт-Петербург
СПб ОАО «Красный Октябрь» — российское предприятие, специализирующиеся в производстве, ремонте и обслуживании силовых агрегатов для вертолётов «Миль» и «Камов», коробок самолётных агрегатов (КСА), газотурбинных двигателей и турбостартёров (ГТДЭ и ВК) для самолётов «МиГ» и «Су».
- ООО «РАДА Индастриз», г. Санкт-Петербург
ООО "Рада Индастриз" - Высокотехнологичная производственная компания полного цикла, имеющая возможности как для самостоятельной реализации проекта под ключ, так и для участия в реализации при партнерстве с ответственными компаниями.
Производственный парк Компании включает: высокоскоростное и высокоточное оборудование с ЧПУ; универсальное оборудование для высокоточной токарной и фрезерной обработки, а также сверления; участок термообработки; гидравлический вулканизационный пресс для производства полимерных композиционных материалов.
- ТПК "СИНТЕЗ", г. Ростов на Дону
ТПК СИНТЕЗ, Ростов-на-Дону.
ООО Торгово-промышленная компания «СИНТЕЗ» основана в 2005 году.
ОСНОВНОЙ ВИД ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
разработка, производство и оптовая торговля продуктами нефтехимии для металлообработки, машиностроения и металлургии.
ПРОИЗВОДСТВО ПРОДУКЦИИ
осуществляется с применением импортного и российского сырья, что в итоге позволяет нам получить качественный конечный продукт по разумной цене и предложить своим клиентам заменить дорогостоящие импортные материалы с серьезной экономической выгодой.
ЦЕЛЬ КОМПАНИИ
создавать современные и качественные продукты нефтехимии для металлообработки, которые конкурируют по качеству с импортными аналогами, замещают их и значительно сокращают затраты, а также повышают качество продукции отечественных производителе
- Технопарк «Хозрасчетный творческий центр Уфимского авиационного института - РОСОЙЛ»
Общество с ограниченной ответственностью Технопарк «Хозрасчетный творческий центр Уфимского авиационного института - РОСОЙЛ» (Технопарк "ХТЦ УАИ - РОСОЙЛ"), г..Уфа, основан в 2009 году.
Технопарк «ХТЦ УАИ – РОСОЙЛ» зарегистрирован на основании приказа Министерства промышленности, инвестиционной и инновационной политики Республики Башкортостан от 24.04.2009 г. Управляющая компания технопарка - ООО «Хозрасчетный творческий центр Уфимского авиационного института (УАИ)» является членом «Ассоциации кластеров и технопарков России».
Целью деятельности технопарка является комплексное решение проблем ускоренной передачи результатов научных исследований в производство и доведение их до потребителя на коммерческой основе, а также подготовка высококвалифицированных научных и производственных кадров.
В коллективах технопарка трудится более 150 сотрудников, в том числе 5 докторов технических наук. В научно-исследовательской деятельности технопарка участвуют преподаватели и студенты УГАТУ, УГНТУ и БашГУ.
Сотрудники технопарка участвуют в преподавательской деятельности УГАТУ. Ведется подготовка аспирантов и докторантов. По результатам выполненных технопарком работ защищены 5 кандидатских и 2 докторских диссертации по специальностям: «Трение и износ в машинах», «Обработка металлов давлением», «Технология машиностроения».
Одним из основных видов деятельности технопарка является разработка, производство и реализация технологических смазочных материалов зарегистрированной торговой марки «Росойл», в том числе: масляных и водосмешиваемых СОЖ, консервационных масел и защитных материалов, канатных смазок, закалочных жидкостей, присадок, масел для промышленного оборудования, смазок для узлов трения, а также специальных сред для металлообработки. В ассортименте выпускаемой технопарком продукции более 150 видов смазочных материалов, при этом около 80% из них разработано для импортозамещения и импортоопережения.
В 2015 году Технопарк стал лауреатом Национального рейтинга российских высокотехнологичных быстроразвивающихся компаний «ТехУспех-2015» и вошел в ТОП-10 инновационных компаний.
- Учреждение образования «Гродненский государственный университет им. Янки Купалы», Гродно, Беларусь
Учреждение образования «Гродненский государственный университет им. Янки Купалы», Гродно, Беларусь
Между учреждением образования «Гродненский государственный университет им. Янки Купалы» и Санкт-Петербургским политехническим университетом Петра Великого действует договор о сотрудничестве в учебной и научной сферах деятельности. Ведутся совместные научные проекты в которых объединены усилия специалистов в области материаловедения, смазочных композиционных материалов, трибологов, инженерии поверхности, тонкоплёночных систем, трибологии. Подобная коллаборация позволяет провести комплексное исследование как характеристик смазочных материалов, содержащих в своей структуре малослойного, например, графена, так свойства конечных композиционных смазочных материалов (прочностные, триботехнические, теплофизические, антикоррозионные, электрофизические), что не было бы возможно без совмещения усилий различных групп.
