| Teoreettisen mekaniikan ja mekatroniikan laitos | |
|---|---|
| Henkilöstö | Mekaniikan ja matematiikan tiedekunta |
| yliopisto | Moskovan valtionyliopisto M. V. Lomonosov |
| Perustamisen vuosi | 1866 |
| Pää osasto | D. V. Treschev |
| Laillinen osoite | 119992, Moskova , Leninskiye Gory , Moskovan valtionyliopisto , päärakennus |
| Verkkosivusto | http://www.math.msu.su/ktmim |
Moskovan valtionyliopiston teoreettisen mekaniikan ja mekatroniikan laitos on Moskovan valtionyliopiston mekaniikan ja matematiikan tiedekunnan tieteellinen ja koulutuksellinen alaosasto . Laitos kouluttaa tieteellistä henkilöstöä erikoisalalla " mekaniikka " (erikoisalat " teoreettinen mekaniikka " ja " mekatroniikka ") [1] .
"Analyyttisen ja käytännöllisen mekaniikan laitoksen" muodostaminen oli tulosta N. D. Brashmanin (joka itse asiassa ehdotti kahden osaston: teoreettisen ja käytännön mekaniikan perustamista) ponnisteluista, ja siitä määrättiin Moskovan yliopiston uudessa peruskirjassa , joka hyväksyttiin vuonna 1863. Laitos pysyi jonkin aikaa tyhjillään, ja F. A. Sludsky ja V. Ya. Tsinger lukivat mekaniikasta luentoja Moskovan yliopiston fysiikan ja matematiikan tiedekunnan opiskelijoille . Lopulta 12. helmikuuta ( 24 ) 1866 Sludsky (joka puolusti sovelletun matematiikan väitöskirjaansa joulukuussa 1865) hyväksyttiin opetusministerin määräyksellä ylimääräiseksi professoriksi mekaniikan laitokselle ja johti sitä (vuodesta 1869 hän on ollut tavallinen professori) [2] [3] . Vuonna 1886, 25 vuoden palvelusvuoden jälkeen, Sludsky jäi eläkkeelle (hän jatkoi kuitenkin opettamista yliopistossa: hän luki erityiskurssit "Taivaankappaleiden pyörimisestä" ja "Maan hahmosta" Privatdozentina ja vuonna 1890 hänet nimitettiin jälleen tavalliseksi professoriksi ja hän jatkoi työskentelyä yliopistossa kuolemaansa saakka vuonna 1897) [4] .
Vuoden 1884 perussäännön mukaan laitosta kutsuttiin "teoreettisen ja käytännöllisen mekaniikan laitokseksi" ja se oli yksi fysiikan ja matematiikan tiedekunnan kymmenestä laitoksesta. Vuonna 1886 sitä johti Sludsky N. E. Zhukovskyn opiskelija , joka nimitettiin ylimääräiseksi (vuodesta 1887 - tavalliseksi) professoriksi [3] [5] .
Vuoteen 1917 mennessä osaston käsittelemien ongelmien kirjo oli laajentunut merkittävästi. Hänen koulutus-, laboratorio- ja tieteelliseen toimintaansa kuuluivat aerohydromekaniikka , materiaalien kestävyysteoria , mekanismien ja koneiden teoria ; Osaston työtä ohjasivat N. E. Žukovski ja S. A. Chaplygin . Itse asiassa vallankumousta edeltävä teoreettisen mekaniikan osasto toimi prototyyppinä tulevasta mekaniikan osastosta kokonaisuudessaan [6] .
Vuonna 1921 Moskovan yliopiston laitokset kuitenkin lakkautettiin; niiden tilalle tulivat ainetoimikunnat, joihin kuuluivat professorit, opettajat ja opiskelijoiden edustajat [7] [8] .
Toukokuussa 1933 perustettiin Moskovan yliopiston mekaniikan ja matematiikan tiedekunta ; yksi mekaniikan osaston neljästä osastosta, jonka osasto oli teoreettisen mekaniikan laitos . Sitä johti Neuvostoliiton tiedeakatemian kirjeenvaihtajajäsen ( vuodesta 1946 - akateemikko ) A. I. Nekrasov , joka johti osastoa (tauolla vuosina 1938-1943, jolloin hänet tuomittiin perusteettomasti RSFSR:n rikoslain 58 §:n nojalla , oli vangittuna ja työskenteli NKVD :n TsKB-29:ssä [9] , tuolloin osastoa johti professori N. N. Bukhgolts [10] ) hänen kuolemaansa saakka vuonna 1957 [6] [11] .
Nekrasovin ja Buchholzin lisäksi sellaiset merkittävät tiedemiehet kuin I. I. Artobolevsky , B. V. Bulgakov , A. A. Kosmodemyansky , A. P. Minakov , N. A. Slezkin , L. N. Sretensky ja muut. A. A. Kosmodemyansky, joka jatkoi I. V. Meshcherskyn tutkimusta muuttuvan koostumuksen kappaleiden mekaniikasta, järjesti tästä mekaniikan osasta seminaarin, joka houkutteli monia rakettidynamiikan harrastajia [12] . Professori I. I. Artobolevskyn ohjauksessa, joka kutsuttiin laitokselle vuonna 1933, mekanismiteoriasta tuli yksi opetuksen ja tieteellisen työn johtavista alueista . Apulaisprofessori (vuodesta 1939 - professori) B. V. Bulgakov opetti erikoiskursseja värähtelyteoriasta ja gyroskooppien teoriasta [13] .
Laitokselle annettiin tehtäväksi lukea Mekhmatin matematiikan, mekaniikan ja tähtitieteen laitosten opiskelijoille teoreettisen mekaniikan pääkurssi (neljä lukukautta); tämän kurssin luentoja lukivat Nekrasov ja Buchholz [14] .
Suuren isänmaallisen sodan alkaessa monet laitoksen opiskelijat ja henkilökunta ilmoittautuivat vapaaehtoiseksi rintamaan, ja loput olivat mukana puolustus- ja maataloustöissä; lokakuussa 1941 suurin osa yliopistosta evakuoitiin Ashgabatiin [15] . Vuoden 1941 lopussa Moskovaan jääneestä osaston henkilöstöstä muodostettiin erillinen soveltavan mekaniikan osasto, jonka järjestivät I. I. Artobolevsky ja B. V. Bulgakov [13] [16] .
Sotavuosina laitoksen tutkijat suorittivat puolustuksellisesti merkittävää tieteellistä työtä. Joten A. A. Kosmodemyansky ja N. G. Chetaev (joka työskenteli osastolla vuodesta 1940) yhdessä Mekhmatin taivaanmekaniikan osaston päällikön N. D. Moiseevin kanssa ratkaisivat käytännössä erittäin tärkeän ongelman, joka koski lentokoneiden liikkumisen vakautta epätasaisella maalla; Chetaev antoi myös ratkaisun ammuksen pitkittäis-kiertoliikkeen vakauden ja tykistökappaleiden piippujen jyrkkyyden määrittämiseen [10] [17] .
1950-1960-luvulla laitos tutki kiinteän kappaleen liikettä, jonka ontelot olivat kokonaan tai osittain täynnä nestettä, ja tällaisten kappaleiden liikkeen stabiiliudesta laadittiin teoria (teokset L. N. Sretensky, V. V. Rumyantsev , V. A Samsonova , N. N. Kolesnikova ). Näiden tutkimusten tuloksilla oli suuri merkitys rakettitekniikan kehitykselle [18] .
A. I. Nekrasovin kuolemaa seuraavien kahden vuoden (1957-1959) aikana osastoa johti N. G. Chetaev, Neuvostoliiton tiedeakatemian kirjeenvaihtajajäsen. Hänen saapumisestaan laitokselle analyyttisen mekaniikan ja liikkeen stabiiliuden teorian tutkimus alkoi kehittyä täällä intensiivisesti [19] [20] . Tšetajevin aloitteesta vuonna 1959 Lenin-palkinnon saaja D. E. Okhotsimsky (vuodesta 1960 - Neuvostoliiton tiedeakatemian kirjeenvaihtaja, vuodesta 1991 - Venäjän tiedeakatemian akateemikko ) kutsuttiin laitokselle professoriksi, jonka pääasiallinen työpaikka oli (ja pysyi) Neuvostoliiton tiedeakatemian soveltavan matematiikan instituutti (IPM); sen jälkeen avaruuslennon dynamiikka ja robotiikka lisättiin laitoksen tutkimusaiheisiin [21] .
Chetaev teki merkittäviä muutoksia teoreettisen mekaniikan opetusmenetelmään: hän asetti mahdollisten siirtymien ominaisuudet perustaksi yleisten dynamiikan lauseiden ja dynamiikan variaatioperiaatteiden johtamiselle, laajensi merkittävästi kurssilla esitetyn tiedon määrää analyyttisestä mekaniikasta . V. V. Rumjantsev, E. N. Berezkin, A. A. Bogojavlenski, K. E. Yakimova, N. N. Kolesnikov, Yu. A. Arhangelski, Yu. F. Golubev [22] .
Vuonna 1962 D. E. Okhotsimskysta tuli osaston uusi johtaja ja hän johti sitä kuolemaansa asti vuonna 2005. Hän kutsui osastolle useita IPM:n työntekijöitä, mikä mahdollisti laitoksen työntekijöiden, jatko-opiskelijoiden ja opiskelijoiden houkuttelemisen uusiin suuntiin ja uusien erikoiskurssien käyttöönottoon, joista yksi - "Space Flight Dynamics" - Okhotsimsky luki itsensä ( erikoiskurssi herätti suurta kiinnostusta yleisössä: tämän kurssin ensimmäisessä käsittelyssä vuonna 1961 Moskovan valtionyliopiston päärakennuksen suoratoistohuone 16-10 oli täynnä) [21] . V. V. Kozlov tuli laitokselle vuonna 1974, ja laitoksen työn aiheita rikastuivat differentiaaliyhtälöiden kvalitatiivisen teorian , dynaamisten järjestelmien teorian , modernin differentiaaligeometrian ja topologian menetelmien soveltaminen analyyttisessä mekaniikassa . Vuonna 1999 laitoksen uusi nimi hyväksyttiin: "Teoreettisen mekaniikan ja mekatroniikan laitos" [19] [20] .
Osana laitoksella tehtyä avaruusaiheista tutkimusta sen työntekijät saivat perustavanlaatuisia tuloksia avaruusalusten hallitsemattoman liikkeen teoriasta suhteessa massakeskipisteeseen, osallistuivat passiivisten stabilointi- ja suuntausjärjestelmien luomiseen keinotekoisille maasatelliiteille . , loi menetelmiä automaattisten planeettojen välisten asemien lentoratojen analysointiin ja laskemiseen , kehitti adaptiivisia algoritmeja avaruusaluksen ohjaukseen sen saapuessa Maan tai toisen planeetan ilmakehään , pienitehoisilla moottoreilla varustetun avaruusaluksen lennon dynamiikkaa ja optimaalista ohjausta [23] [24] tutkittiin .
Vuodesta 1970 lähtien laitos on toiminut yhteistyössä Neuvostoliiton tiedeakatemian IPM:n kanssa (hieman myöhemmin - myös yhteydessä Moskovan valtionyliopiston soveltavan mekaniikan laitokseen, Moskovan valtionyliopiston mekaniikkainstituuttiin, Tiedonvälityksen instituuttiin Neuvostoliiton tiedeakatemian ongelmat ) D. E. Okhotsimskyn johdolla aloitettiin työ adaptiiviseen käyttäytymiseen kykenevien robottijärjestelmien luomiseen [24] [1] . Liikkumisrobottien matemaattista mallintamista varten on kehitetty menetelmiä, kuusijalkaisen kävelylaitteen liikkeen rakentamiseen on ehdotettu sellaisia algoritmeja, jotka mahdollistavat staattisen vakauden sen ylitettäessä esteitä, sekä algoritmeja laitteen liikkeen vakauttamiseksi ja asennukseen. sen reitti maassa, ja tietokoneeseen liitettyjen kuusijalkaisten kävelyajoneuvojen laboratoriomalleja on luotu. Tutkimusmateriaalit muodostivat perustan D. E. Okhotsimskyn ja Yu. F. Golubevin uudelle erikoiskurssille "Automaattisen kävelylaitteen mekaniikka ja liikkeenohjaus". V. V. Beletskyn ja hänen opiskelijoidensa teoksissa kehitettiin useita kaksijalkaisten kävelyajoneuvojen ohjausteorian kysymyksiä [25] .
1990-luvulla ja 2000-luvun alussa Yu. F. Golubevin ja V. E. Pavlovskyn johdolla osasto teki aktiivista työtä mekaniikan tietokonekoulutusohjelmien luomiseksi [26] . Myöhemmin luotiin tietokoneen koulutuskäsikirja "Monimutkaisen liikkeen kinematiikka" ja tietokoneharjoitteluohjelma "Pisteen ja ehdottoman jäykän kappaleen kinematiikka", joka toimi DOS : n ohjauksessa, ja sitten Windows -käyttöjärjestelmän alla toimivat multimediakurssit (tietokone oppikirja teoreettisesta mekaniikasta [27] ja multimedian taivaanmekaniikan oppimisympäristöstä [28] ) [29] . Lisäksi kehitettiin tietokonetestaus- ja tiedon diagnostiikkajärjestelmiä [26] .
Vuodesta 2006 laitosta on johtanut Venäjän tiedeakatemian kirjeenvaihtaja D. V. Treshchev . Laitoksen tieteellisen toiminnan 2000-luvun alussa määritteli kolme sen seinien sisälle muodostunutta tieteellistä koulukuntaa: "Konservatiivisten, ei-holonomisten ja dissipatiivisten järjestelmien dynamiikan laadulliset näkökohdat" (professorien A. V. Karapetyanin ja D. V. Treshchevin johdolla) , "Kiinteän kehon järjestelmien mekaniikka, joissa on muotoaan muuttavia elementtejä ja joissa ontelot on täytetty nesteellä" (professori V. G. Vilken ohjauksessa ja "Tekoälyn elementtejä sisältävien robottien ja mekatronisten järjestelmien kehittäminen" (professori Yu. F. Golubevin ohjauksessa) ) [30] .