Научная школа ТГТУ
«Развитие теории и практики теплофизических измерений и
их применение для исследования характеристик модифицированных
полимерных материалов с добавлениями в виде наноуглеродных
трубок и волокон»
Руководитель: д. т. н., профессор Мищенко С.В.
В рамках школы исследуются закономерности и взаимосвязи в
технологических процессах формообразования тел (деталей) путем
удаления части начального объема материала, а также в
технических средствах реализации процессов (станки, инструмент,
комплектующие агрегаты, механизмы и другая технологическая
оснастка) на этапах их создания и эксплуатации.
Ведутся исследования связей (механических, гидро- и
электромеханических, физико-технических процессов, а также
размерных, информационных, экономических и др.) и
закономерностей этой области науки осуществляется с целью
создания новых и совершенствования существующих технологических
процессов обработки и соответствующего оборудования, агрегатов,
механизмов и других технических средств, обеспечивающих высокую
конкурентоспособность за счет качества формируемых деталей,
низкой себестоимости, повышенной производительности, надежности,
безопасности, экологичности и т.п.
Научная школа включает в себя следующие направления:
"Разработка методов и устройств для контроля характеристик
тепло- и массопереноса полимерных материалов". Руководит
направлением д.т.н., профессор Беляев Павел Серафимович. В
рамках этого направления проводятся следующие работы: разработка
технических средств для контроля содержания растворителей в
полимерах; разработка методов и устройств для определения
характеристик тепло- и массопереноса в полимерных материалах с
нормальным (Фиковским) типом диффузии растворителей; разработка
методов и устройств для контроля массопроводности полимерных
материалов с аномальным типом диффузии активных растворителей.
"Разработка комплекса адекватных метрологических микроволновых
методов и средств контроля электро- и теплофизических параметров
поглощающих и неотражающих материалов и связанных с ними
комплекса качественных показателей" (д.т.н., проф. Дмитриев
Дмитрий Александрович). Основу направления составляет разработка
методов прикладной технической электродинамики, методов
измерительной волноводной техники бегущих и стоячих волн, а
также методов расчёта всех систем на основе метода эквивалентных
параметров.
"Исследование теплофизических, кинетических, реологических
и диэлектрических характеристик, а также колебательных спектров
полимерных композитов с целью контроля и коррекции процесса их
отверждения". В рамках этого направления, под руководством
д.т.н., проф. Дмитриева Олега Сергеевича выполняются следующие
работы: разработка метода и автоматизированного устройства
определения реологических характеристик полимерных композитов в
процессе отверждения; разработка математического и программного
обеспечения автоматизированной системы исследования и
проектирования процесса отверждения полимерных композитов;
исследование колебательных спектров полимерных композитов в
процессе отверждения с целью установления корреляции со степенью
конверсии, а также определения возможности и целесообразности
развития этого направления аспирантами.
"Высоконадежные методы и приборы аэрогидродинамического контроля
веществ" под руководством профессора, доктора технических наук,
Заслуженного изобретателя Российской Федерации Михаила
Михайловича Мордасова. В рамках этого направления разработан
комплекс бесконтактных методов контроля вязкости, плотности и
поверхностного натяжения жидких веществ. Методы обладают высокой
надежностью, точностью и обеспечивают возможность контроля
веществ в химической, нефтехимической, биохимической и
фармацевтической отраслях промышленности. Устройства,
реализующие методы имеют низкую стоимость. Созданы
струйно-акустические и пневмодинамические методы и устройства
для бесконтактного контроля уровня и физико-механических свойств
жидкостей и сыпучих материалов. Проводятся работы по созданию
высоконадежных, простых и дешевых методов контроля скорости
реакции конденсации смол. Методы контроля и реализующие их
устройства защищены 110-ю патентами на изобретения.
"Управление качеством продукции, процессов и услуг на основе
международных стандартов ИСО серии 9000". Руководитель - д.т.н.,
профессор Пономарев Сергей Васильевич. Направление включает в
себя следующие работы: разработка теоретических и практических
основ управления качеством продукции и процессов на промышленных
предприятиях; практическое внедрение системы менеджмента
качества образовательных услуг в техническом университете;
разработка новых методологий, методов и инструментов контроля,
управления и улучшения качества.
"Разработка методов и устройств для экспериментального
определения теплофизических и реологических характеристик
жидкостей". Руководит направлением д.т.н., проф. Пономарев
Сергей Васильевич. В рамках этого направления проводятся
следующие работы: разработка приборов для непрерывного во
времени измерения (контроля) теплофизических свойств (ТФС)
жидкостей в ходе реального технологического процесса; разработка
методов и устройств для определения зависимости от скорости
сдвига теплофизических и реологических характеристик
неньютоновских жидкостей; разработка методики выбора оптимальных
режимных параметров процессов измерения, обеспечивающих
максимальную точность и быстродействие. Работы в этом
направлении поддержаны РФФИ (Гранты 02-02-17587а и
05-08-01515а).
"Метрологическая надежность методов и средств контроля свойств
веществ, материалов и изделий ". Руководитель - д.т.н.,
профессор Чернышева Татьяна Ивановна. Направление включает в
себя следующие исследования: разработка теоретических основ
оценки и прогнозирования метрологической надёжности при
проектировании и эксплуатации процессорных средств
теплофизических измерений; разработка методов повышения
метрологической надёжности проектируемых измерительных средств;
метрологический анализ средств НК материалов и изделий
аналитическими методами с использованием математических моделей
объектов, измерительных процедур, средств и условий измерения.
"Разработка методов неразрушающего контроля комплекса
теплофизических свойств твердых, дисперсных и анизотропных
материалов ". Работы в этом направлении проводятся под
руководством д.т.н. проф. Чурикова Александра Алексеевича и
заключаются в следующем: разработка теоретических основ методов
неразрушающего контроля комплекса теплофизических характеристик;
разработка аппаратного обеспечения измерительно-управляющей
подсистемы автоматизированных систем научных исследований;
разработка программного и алгоритмического обеспечения
автоматизированных систем научных исследований и проектирования;
компьютерное моделирование процессов переноса тепла в различных
средах; разработка информационного обеспечения и базы данных для
систем автоматизированного проектирования процессов
теплопереноса.
Инфраструктура функционирования научной школы:
ООО "Нанотехцентр", ООО "Центр энергосбережения", Центр
коллективного пользования теплофизическими измерительными
прибо¬рами и установками.
Основные научные результаты коллектива:
Разработка технологии и реактора для производства 2 тонн/год
наноструктурньгх материалов
Разработка методов измерения теплофизических и реологических
характеристик жидких материалов.
Разработка средств и методов неразрушающего контроля качества
материалов.
Разработка методов и средств технологического контроля
параметров и свойств синтезированных нанообъектов.
Разработка методического, аппаратного и программного обеспечения
коллективной Интернет-лаборатории исследования теплофизических
характеристик твердых, жидких и сыпучих материалов.
Разработка методов контроля структурных превращений полимерных
материалов.
Разработка теоретических основ аппаратурного оформления
технических систем с изменяемым ассортиментом продукции.
Разработка методов и алгоритмов формирования календарного плана
функционирования технических систем с учетом графика
технического обслуживания и плановых ремонтов оборудования.
Выбор способа утилизации жидких и газообразных отходов
промышленных производств и аппаратурного оформления
соответствующих процессов.
Разработка информационных систем автоматизированного
проектирования оборудования технических систем.
Разработка технологии удаленного компьютерного доступа к
лабораторному и промышленному оборудованию и методики ее
использования при подготовке и повышении квалификации
специалистов инженерного профиля.
Научные премии, полученные в коллективе - государственные,
международные, академий, университетов:
С.В.Мищенко - лауреат премии правительства РФ в области
образования за 2000 год;
В.Н. Чернышев - лауреат премии правительства РФ в области науки
и техники за 2007 год
Изобретения, сделанные в коллективе:
А.С. 678332 СССР. Устройство для измерения среднеинтегрального
значения температуры среды / Власов В.В., Шаталов Ю.С., Трофимов
А.В., Пономарев СВ., Паньков А.К., Зотов Е.Н., Чуриков А.А.,
Федоров Н.П. - Опубл. в Б.И., 1979, № 29.
Патент № 2251098. Способ бесконтактного неразрушающего контроля
теплофизических свойств материалов / Попов Р.В., Чернышев В.Н.,
Сысоев Э.В. - заявл. 17.11.2003; опубл. 27.04.2005.
Патент №2243543 РФ, G01 N 25/18. Способ комплексного определения
тепло-физических характеристик материалов / Мищенко С.В,
Пономарев СВ., Трофимов А.В., Балабанов П.В., Пономарева Е.С.;
заявитель и патентообладатель ТГТУ. - № 2003110027; заявл.
08.04.2003; опубл. 27.12.2005, Бюл. № 36.
Патент № 2250454. Способ неразрушающего контроля теплофизических
характеристик твердых материалов / Чернышев В.Н., Фокин В.М.,
Бойков Г.П. - Заявл. 12.04.2004; Опубл. 20.04.2005.
Патент № 2263901. Способ неразрушающего контроля комплекса
теплофизических характеристик твердых строительных материалов
/Чернышев В.Н., Фокин В.М., Бойков Г.П. - Заявлено 25.05.2004;
Опубликовано 10.11.2005.
Патент № 2258919. Термозонд для неразрушающего контроля
теплофизических свойств материалов и готовых изделий /Чернышев
В.Н., Пугачев Р.В., Чуриков А.А. -Заявлено 05.07.2004;
Опубликовано 20.08.2005.
Патент РФ №55936 Устройство для получения углеродного материала
/ Ткачев
А.Г., Баранов А.А., Меметов Н.Р., Негров В.Л., Пасько А.А.,
Шубин И.Н. - Заявлено 03.08.05. Опубликовано 27.08.06
Патент РФ №59557 Устройство для получения углеродного материала
/ Ткачев . А.Г., Баранов А.А., Меметов Н.Р., Негров В.Л., Пасько
А.А., Шубин И.Н. - Заявлено 03.08.05. Опубликовано 27.12.06.
Патент № 2296827 Способ получения волокнистых углеродных
структур каталитическим пиролизом / Ткачев А.Г., Мищенко СВ.,
Артемов В.Н. - Заявлено 03.08.05. Опубликовано 10.04.07.
Патент № 2251098. Способ бесконтактного неразрушающего контроля
теплофизических свойств материалов / Попов Р.В., Чернышев В.Н.,
Сысоев Э.В. - заявл. 17.11.2003; опубл. 27.04.2005.
Патент № 2250454. Способ неразрушающего контроля теплофизических
характеристик твердых материалов / Чернышев В.Н., Фокин В.М.,
Бойков Г.П. - Заявл.12.04.2004; Опубл. 20.04.2005.
Патент № 2263901. Способ неразрушающего контроля комплекса
теплофизических характеристик твердых строительных материалов
/Чернышев В.Н., Фокин В.М., Бойков Г.П. - Заявлено 25.05.2004;
Опубликовано 10.11.2005.
Патент № 2258919. Термозонд для неразрушающего контроля
теплофизических свойств материалов и готовых изделий /Чернышев
В.Н., Пугачев Р.В., Чуриков А.А. -Заявлено 05.07.2004;
Опубликовано 20.08.2005.
Патент №2294533. СВЧ - способ измерения поверхностной влажности
твердых материалов, влажности по объему взаимодействия,
нормального к поверхности градиента влажности и устройство для
его реализации / Чернышев В.Н., Дмитриев Д.А., Федюнин П.А.,
Тетушкин В.А. - Заявлено 25.05.2004; Опубликовано 27.02.2007.
Патент №2290604. Способ непрерывного контроля толщины слоев и
пористости металлического каркаса четырехслойного
металлофторопластового ленточного материала / Чернышев В.Н.,
Плужников Ю.В., Колмаков А.В., Пудовкин А.П. - Заявлено
17.01.2005; Опубликовано 27.12.2006.
Патент №2293946. Способ бесконтактного неразрушающего контроля
толщины, теплофизических свойств и пористости каркаса
двухслойных ленточных материалов / Чернышов В.Н., Плужников
Ю.В., Колмаков А.В., Пудовкин А.П. - Заявлено 03.06.2005;
Опубликовано 20.02.2007.
Положительное решение на патент №2006121847. Способ контроля
толщины вкладышей подшипников / Чернышов В.Н., Бобаков Д.А.,
Колмаков А.В., Пудовкин А.П. - Заявлено 19.06.2006; Опубликовано
08.10.2007.
Патент №2292035. Способ обнаружения и идентификации химических и
биологических объектов в растворах высокого разбавления по
структурным изменениям среды / Чернышов В.Н., Шелохвостов В.П.,
Макарчук М.В. - Заявл. 07.06.2004; опубл. 20.01.07.
Положительное решение на патент №2006130908. Способ обнаружения
и определения концентрации нанообъектов в сложных растворах
(вариации) / Чернышов В.Н., Шелохвостов В.П., Макарчук М.В. -
Заявл. 07.06.2005; опубл. 04.12.07.
Merzhanov A.G., Stolin A.M., Podlesov V.V.et al, A method of
making articles from powder materials and a device for making
them. International application WO 90/07015 as of 28.06.90.
Patent of USA №.505192.
Merzhanov A.G., Stolin A.M., Buchatskii L.M.et al, A ceramic
composite material and method of its production [in Russian],
European Patent №.89910469.9 of April 15.1991.
Патент РФ № 2178166. Способ комплексного определения
теплофизических характеристик твердых и дисперсных материалов /
Мищенко СВ., Чуриков А.А., Шишкина Г.В. Заявл. 29.11.1999, опубл.
10.01 2002. Бюл. № 1.
Патент РФ № 2124714. Устройство для измерения плотности
жидкости, 1999.
Патент РФ № 2135981. Устройство для измерения поверхностного
натяжения жидкости, 1999.
Патент РФ № 2162596. Способ измерения плотности, 2001.
Патент РФ № 2176078. Способ измерения плотности, 2001.
Патент РФ № 2179712. Устройство для контроля плотности сыпучих
веществ, 2002.
Патент РФ № 2188395. Сигнализатор уровня, 2002.
Патент РФ № 2179712. Устройство для контроля плотности сыпучих
веществ, 2002.
Патент РФ № 2188395. Сигнализатор уровня, 2002.
Патент РФ № 2192630. Способ контроля физико-механических свойств
жидкости по ее колебаниям, 2002.
Патент РФ № 2211144. Способ измерения вязкости жидкости по ее
колебаниям, 2003.
Патент РФ № 2241975. Устройство для измерения вязкости, 2004.
Патент РФ № 2242741. Устройство для измерения плотности сыпучих
веществ, 2004.
Патент РФ № 2247964. Способ измерения плотности, 2005
Реализация и внедрение результатов разработок, выполненных в
рамках коллектива:
Разработка технологии и оборудования для промышленного
производства 2 тонн/год углеродных наноструктурных материалов
методом газофазного химического осаждения углерода на
металлическом катализаторе. (ОАО "Комсомолец", г. Тамбов, 2006
г.).
Энергетическое обследование ограждающих конструкций жилых зданий
и сооружений. Разработано и внедрено в департаменте ЖК и ЭХ г.
Тамбова., 1997-2007 г.
Совместно с ВИАМ отработаны энергосберегающие режимы
технологического процесса автоклавного формования
крупногабаритных толстостенных изделий из полимерных композитов
используемых в Авиапроме: панели крышек капота силовой установки
самолета Ан-124 "Руслан" из стеклопластика на основе ЭДТ-69Н;
тормозные щитки самолета Ан-225 "Мрия" из углепластика;
композитные элементы из органопла¬стика 6НТ силовой установки
самолета Ил-96; композитные элементы из углепластика самолета
Су-47. Исследованы, рассчитаны и внедрены режимы отверждения
изделий толщиной от 1 до 60 мм из стеклопластика ВПС-20,
органита 6НТ, асбопластика АНП-104, углепластиков КМУ6-36Р,
КМУ-7,КМУ-11.
Создание центра энергосбережения, являющегося официальным
оператором сети оперативного контроля и мониторинга систем
энергоснабжения города Тамбова. Сотрудниками центра
спроектированы, установлены и эксплуатируются более 200 систем
коммерческого учета теплопотребления, ведется банк данных по
основным показателям эффективности использования энергоресурсов,
проводится мониторинг энергосберегающих мероприятий.
Экономический эффект работы центра за 7 лет составляет более 35
млн. руб.
Разработка автоматизированной системы научных исследований для
измерения теплофизических характеристик технологических
жидкостей. Результаты НИР внедрены на АО "Кристалл", г. Тамбов,
1998 г.
Обучающий комплекс дистанционного образования по вопросам
стандартизации, сертификации и управления качеством. Разработан
и внедрен для МГТУ им. Баумана, 1999г.
Разработка научно-практических основ размещения графической и
текстовой информации на удаленном сервере. Разработано и
внедрено для ОАО "Тамбовхладокомбинат", 1999 г.
Изготовление комбинированной тепловизионной системы ПВТ-4.
Разработано и внедрено для Ухтинского гос. тех. университета,
2000 г.
Разработка программного модуля опроса пользователей программного
обеспечения (ПО) "Региональный Виртуальный университет",
Разработано и внедрено для Российского государственного
института открытого образования.
Разработка автоматизированной измерительной установки для
экспериментального исследования зависимости теплопроводности и
температуропроводности твердых материалов от температуры.
Разработана и внедрена в 2006 г. в МИТХТ им М.В. Ломоносова.
Разработка метода и устройства неразрушающего теплофизического
контроля керамических электроизоляционных материалов Разработана
и внедрена в 2006 г. для ФГУП "Ревтруд", г. Тамбов.
Разработка методов и средств технологического контроля
параметров и свойств синтезированных нанообъектов. Результаты
работы внедрены на АООТ НИИ "Электромера", г. Санкт-Петербург,
2007 г., ГНУ ВНИИТиП, г. Тамбов, 2006 г. и ОАО "Завод
подшипников скольжения", г. Тамбов, 2007 г.
Исследование теплофизических и кинетических характеристик
углепластиков при отверждении, проводимое по заказу концерна
AIRBUS, Германия, 2007 г.
Расчет аппаратурного оформления и календарных планов производств
малотоннажной химии (ОАО "Заволжский химический завод им.
М.В.Фрунзе", г. Заволжск Ивановской области; ОАО "Волжский
оргсинтез", г. Волжский Волгоградской области; ОАО "Пигмент", г.
Тамбов; ОАО "Химпром", г. Новочебоксарск Чувашской Республики;
ФГУП ИРЕА, г.Москва; ФГУП "ГНЦ НИОПиК", г. Москва).
Информационные системы автоматизированного формирования
конструкторско-технологической документации, управления
снабжением сырьем и комплектующими, сбытом готовой продукции (ОАО
"Тамбовский завод Комсомолец им. Н.С. Артемова"; ЗАО "Завод
Тамбовполимермаш"; ОАО "Пигмент", г. Тамбов)
Опытный осевой инструмент, упрочненный СВС-электродами. Внедрен
и испытан на ИП ОАО "АВТОВАЗ" (г. Тольятти) на операциях
обработки представителей номенклатуры деталей. Согласно актам
производственных испытаний, износостойкость инструмента при
обработке деталей из материала АК12М2 повысилась в 12-16 раз.
На предприятии ФГУП ММПП "Салют" были опробованы метчики,
упрочненные СВС-электродами, показавшие увеличение их стойкости
примерно в 4 раза при обработке сопловых блоков из сплава
ЖС-6УВИ.
Метод твердофазной объемной штамповки для изготовления
фторопластового изолятора АРД. 891. 002 разъема АРДЗ 640. 001.
Внедрен на предприятии ОАО "Тамбовский завод "ОКТЯБРЬ".
Основные научные публикации за последние 3 года - 106, в
том числе: монографий - 9; учебников, учебных пособий - 15;
статей - 52; тезисов докладов - 30; количество публикаций в
российских научных изданиях - 84; в зарубежных научных изданиях
- 22.
