СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ – ОСНОВА НАУЧНЫХ ШКОЛ БНТУ

Все, чем располагает человечество на планете – это результат научной работы. Жорес Алферов Флагман высшего инженерного образования, Белорусский национальный технический университет, по праву гордится достижениями в научной сфере. В стенах университета трудятся лауреаты Государственных и других премий, многие ученые и специалисты отмечены орденами и медалями. Эти достижения не были бы возможны без научных школ, которые не только вносят огромный вклад в социально-экономическое развитие страны, но и служат основой для сохранения преемственности поколений. Простое перечисление всех научных школ, а их в БНТУ – 46, уже заняло бы много места. Эти школы охватывают все ключевые отрасли народно-хозяйственного комплекса: от архитектуры и строительства до машиностроения, энергетики, материаловедения и приборостроения. Именно благодаря научным школам университета были решены такие важные задачи, как разработка вантовых перекрытий для уникальных объектов строительства (Минск - Арена), виброзащита зданий от воздействия линий метро (например, кинотеатра «Беларусь»), созданы новые виды инструмента для машиностроения и сельского хозяйства. Системы автоматического управления распределением тепла, разработанные в БНТУ,  позволяют на 15-18% снизить потери тепла в теплосетях, а процессы литья на подогретой шихте обеспечивают снижение потребления энергоресурсов, улучшение экологических показателей и получение экономического эффекта в размере 42300 руб. на каждой тонне расплава. Ученые БНТУ обеспечивали контроль качества установки свай при сооружений станций метро, участвовали в разработке трансмиссии БелАЗов. За счет внедрения технологии химико-термической обработки инструмента на предприятиях реального сектора экономики оцениваемый экономический эффект за последние 3 года превысил 2 млрд. руб. Даже это небольшое перечисление показывает значимость разработок БНТУ для народного хозяйства страны. О некоторых школах, представляющих важные отрасли экономики, рассказывает заместитель проректора по научно-исследовательской части, доктор технических наук, профессор Александр Калиниченко. В послевоенные годы в Беларуси начали активно строиться предприятия машино- и станкостроения, авто-  и тракторо-строения. Эти отрасли потребляют значительное количество литых заготовок, что способствовало развитию литейно-металлургического производства. Для обеспечения научного сопровождения в БНТУ сформировалась научная школа «Синтез литейных материалов, механизмы их регенерации и много-кратного использования, компьютерное моделирование и разработка технологических процессов изготовления сложнопрофильных отливок из черных и цветных сплавов». Основоположником и научным руководителем этой школы стал выпускник первого набора специальности «Машины и технология литейного производства», доктор технических наук, профессор, лауреат Государственной  премии БССР Давыд Михайлович Кукуй. В рамках научной школы проводятся исследования, направленные на совершенствование литейных и металлургических технологий, защищено 5 докторских и более 20 кандидатских диссертаций, опубликовано 5 монографий, более 300 статей, получено более 150 авторских свидетельств и патентов на изобретения. Основные результаты исследований опубликованы во многих трудах международных конференций и симпозиумов (Россия, Украина, Япония, США, КНР, Польша и др.), в специализированных журналах Польши, Чехии, КНР, Кубы, Южной Кореи. Д.М.Кукуй является главным редактором единственного в Беларуси специализированного журнала «Литьё и металлургия», входящего в список ВАК РБ и распространяемого более чем в 15 странах мира. Представители научной школы поддерживают творческие связи с Королевской высшей технической школой (Швеция); Остравской горно-металлургической академией (Чехия); Краковской горно-металлургической академией (Польша); Государственным университетом стали и сплавов (Россия); Институтом проблем литья НАН Украины. С этими организациями проводятся совместные научные исследования, а их результаты публикуются и внедряются на предприятиях. Со шведскими и польскими партнёрами проводятся работы в рамках Программы «ТЕМПУС». Общественное признание научной школы базируется на том, что Д.М.Кукуй с 1990 года возглавляет Белорусскую ассоциацию литейщиков и металлургов, входящую во Всемирную ассоциацию литейщиков, объединяющую 37 стран мира, в числе которых США, Канада, Бразилия, КНР, Германия. Членами научной школы получено более 30 различных медалей и дипломов за научные достижения, которые были представлены на международных выставках и ярмарках. В настоящее время на кафедре «Машины и технология литейного производства» работают 6 докторов и 12 кандидатов технических наук. Кафедра подготовила более 2200 инженеров, многие из которых стали известными специалистами и учеными, формирующими научно-техническую политику в области литейного производства не только в Беларуси, но и за ее пределами. Это академик НАН Беларуси А.А.Михалевич, директор Института технологии металлов НАН Беларуси, академик НАН Беларуси Е.И.Марукович, доктора наук Д.М.Кукуй, Н.А.Свидунович, В.Ф.Соболев, А.Н.Чичко, А.С.Калиниченко, Ри Хосен (Хабаровский политехнический институт), профессор И.П.Волчек (Запорожский политехнический институт) и многие другие. Важной задачей, стоящей перед представителями данной научной школы, является научное сопровождение модернизации энергоемких производств литейно-металлургического комплекса в соответствии с Государственной программой. Научная школа в области строительной механики, возглавляемая докторами технических наук, профессорами Арсением Александровичем Борисевичем, Евгением Мечиславовичем Сидоровичем, Сергеем Викторовичем Босаковым связана с разработкой методов расчета и оптимизации стержневых и континуальных систем. Выпускники научной школы – доктора и кандидаты наук – работают в учреждениях образования Республики Беларусь (в БНТУ – доценты В.В.Саяпин, Е.Л.Коршун, В.М.Трепачко; в УО «БрГТУ» – профессор В.П.Уласевич, доцент В.В.Таруц; в ГУВПО «БРУ» – профессор С.Д.Семенюк), Польши (профессор П.В.Алявдин), Алжира (доцент Генфуд Салах), в проектных и конструкторских организациях строительного профиля (Д.Е.Сидорович, С.Г.Быковский), в Правительстве Шри-Ланки (Де Сильва Васанта Хандуннетти) и др. Важнейшие научные достижения связаны с разработкой теории расчета напряженно-деформированных состояний и анализа устойчивости нелинейно деформируемых систем при статических и динамических силовых, кинематических и температурных воздействиях. Разработан общий алгоритм оптимизации физически нелинейных систем с использованием метода локальных линеаризованных областей. Разработана эффективная методика расчета и оптимизации физически нелинейных стержневых систем (на основе которой составлены алгоритмы и написаны соответствующие программы), отличающаяся постановкой задачи оптимального проектирования, формированием матрицы коэффициентов чувствительности ограничительных функций, использованием стержневой аппроксимации исходной континуальной расчетной схемы, методами и алгоритмами ее решения, учетом требований нормативной документации, позволяющая решать важные прикладные задачи поиска оптимальных по заданным показателям качества проектов строительных систем. Разработанные алгоритмы и программы оптимизации физически нелинейных систем учитывают реальные условия проектирования, используются проектными, конструкторскими и исследовательскими организациями строительного профиля при проектировании зданий и сооружений, оценке действительной несущей способности их конструкций, что позволяет добиться экономии материальных ресурсов и снижения стоимости строительства. Разработанные теория, методы и программный комплекс расчета нелинейно деформируемых шарнирно-стержневых систем на статические и динамические нагрузки и тепловые воздей-ствия использованы при выполнении расчетов пространственных конструкций предварительно напряженного двухпоясного вантового покрытия многофункционального спортивно-зрелищного комплекса «Минск-Арена», исследования напряженно-деформированного состояния книгохранилища Национальной библиотеки Беларуси при ожидаемых воздействиях, расчете фундаментной плиты под здание книгохранилища, проектировании моста через реку Западная Двина, строящейся линии Минского метрополитена и других объектов Республики Беларусь. По направлению исследований поддерживаются научные и творческие связи с организациями Российской Федерации, Австрии и других стран. Широкое признание в мире получила Научная школа в области физики лазерных материалов, возглавляемая доктором физико-математических наук Николаем Васильевичем Кулешовым. Основные научные исследования школы направлены на разработку новых материалов для твердотельных лазеров с диодной накачкой на основе кристаллов с примесными центрами, исследование сверхбыстрых явлений в кристаллах и низкоразмерных полупроводниковых структурах, создание твердотельных лазеров с диодной накачкой. Основные научные результаты включают цикл работ по спектроскопии возбужденных состояний, в том числе исследования наведенного поглощения с пикосекундным временным разрешением, ионов редкоземельных элементов и переходных металлов в лазерных кристаллах и квазинульмерных полупроводниковых структур в диэлектрических матрицах. Предложены новые высокоэффективные материалы для лазеров с диодной накачкой на основе кристаллов вольфраматов, легированных иттербием. Совместно с Институтом физики твердого тела и полупроводников НАНБ разработана технология получения новых лазерных материалов для твердотельных перестраиваемых лазеров среднего ИК диапазона (2 - 3 мкм) на основе кристаллов халькогенидов цинка, легированных хромом. Материалы предназначены для создания лазеров с диодной накачкой для применения в медицине: офтальмологии, нейрохирургии, урологии и пластической хирургии, а также для зондирования атмосферы и газового анализа. Созданы новые твердотельные пассивные затворы для неодимовых лазеров (1,32 и 1,44 мкм) и лазеров на эрбиевом стекле, излучающих в безопасной для глаз области 1,54 мкм, на основе кристаллов, легированных ионами кобальта и хрома. Ведется научно-техническое сотрудничество с мировыми научными центрами, к числу которых относятся: - Институт общей физики РАН, Институт неорганической химии СО РАН, Институт физики полупроводников СО РАН, Санкт-Петербургский технический университет, ВНЦ ГОИ им. С.И.Вавилова (совместные исследования и разработки новых оптических материалов в рамках проектов РФФИ-БРФФИ и программы союзного государства “Нанотехнологии СГ“). - Университет г. Сент-Эндрюс, Великобритания (совмест-ные исследования новых лазеров сверхкоротких импульсов в рамках проектов Королевского общества Великобритании). - Институт лазерной физики Гамбургского университета, Германия (совместные исследования новых лазерных материалов в рамках международных проектов БРФФИ). - Швейцарский федеральный институт технологии, Цюрих, Швейцария (совместные исследования новых лазерных материалов для лазеров ультракоротких импульсов). - Институт фотоники Технического университета Вены, Австрия (совместные исследования новых лазерных материалов в рамках проекта МНТЦ). Перспективы развития исследований включают создание новых коротковолновых лазеров широкого назначения, безопасных для человека.