История кафедры
Кафедра теории упругости была образована в Ростовском госуниверситете осенью 1961 г.; бессменным заведующим кафедрой с момента ее образования до своей смерти в 2001 г. был доктор физико-математических наук, академик РАН Иосиф Израилевич Ворович.
С момента создания кафедры ее деятельность неразрывно связана с его именем. В основу формирования научной тематики И.И. Ворович положил три фактора: актуальность, фундаментальность и прикладная значимость. За десять лет своего существования кафедра теории упругости под руководством И.И. Воровича сформировала мощный исследовательский потенциал и на ее базе в 1971 году был открыт научно-исследовательский институт механики и прикладной математики РГУ, ставший флагманом фундаментальных и прикладных исследований в области механики, экологии на Юге России.
Большой опыт механика и специалиста в области устойчивости динамических систем позволил И.И. Воровичу сформулировать основные принципы построения математических моделей в экологии, на базе которых была построена модель Азовского моря; за создание которой ее коллектив авторов удостоен Государственной премии СССР. Многолетняя плодотворная научная работа И.И. Воровича в области математической теории оболочек была высоко оценена правительством и в 1998 году ему была присуждена Государственная премия России.
С 2001 г. кафедру возглавил профессор, доктор физ.-мат. наук А.О. Ватульян. С 2012 года работает в должности заведующего отделом дифференциальных уравнений Южного математического института. Заслуженный деятель науки Российской Федерации (2023), почётный работник высшего профессионального образования Российской Федерации (2014).
А. О. Ватульян является членом редколлегии журналов «Экологический вестник ЧЭС», «Владикавказский математический журнал», «Российский журнал биомеханики», «Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия Математика. Механика. Информатика», «Известия Российской академии наук. Механика твердого тела», «Таврический вестник информатики и математики», «Журнал теоретической и прикладной механики», «Механика − Известия Национальной Академии Наук Армении». На протяжении последних 20 лет А. О. Ватульян руководил научными и издательскими грантами РФФИ, проектами Минобрнауки РФ, грантами РНФ, а также контрактом по ФЦП «Кадры». Под его руководством защищено 32 кандидатские и 5 докторских диссертаций по механике деформируемого твердого тела.
Значительную роль в становлении А. О. Ватульяна как ученого и человека сыграли академики РАН Иосиф Израилевич Ворович и Владимир Андреевич Бабешко. По совету И. И. Воровича Ватульян начал заниматься обратными задачами механики деформируемого твердого тела. Общие результаты по решению обратных коэффициентных задач были применены А. О. Ватульяном и его учениками к практически важным задачам идентификации неоднородного предварительного напряженного состояния, изучению свойств функционально-градиентных материалов и для идентификации свойств тканей в биомеханике (костной ткани, кожи).
За время своего существования кафедра подготовила более 700 выпускников в области механики; ее выпускники работают преподавателями теоретической механики и сопротивления материалов, математики и прикладной механики, сотрудниками НИИ. Большим авторитетом в России и за ее пределами пользуется созданная И.И. Воровичем научно-педагогическая школа ученых-механиков, среди которых более 35 докторов и 160 кандидатов наук. В ее среде сформировались как ученые и педагоги академик РАН, ректор Кубанского Госуниверситета В.А. Бабешко, ректор Ростовского Госуниверситета А.В. Белоконь, заслуженные деятели науки РФ, профессора В.М. Александров и Ю.А. Устинов.
За время существования кафедры на ней преподавали: А.С. Космодамианский, Ю.В. Сафронов, Л.Б. Царюк, В.Г. Громов, В.М. Александров, Ю.А. Устинов, Л.П. Лебедев, В.В. Копасенко, Б.И. Сметанин, О.Б. Аксентян, А.В. Белоконь, В.А. Бабешко, И.Г. Кадомцев, Э.Н. Потетюнко, Д.Н. Карпинский, В.М. Шутько, М.И. Чебаков, И.П. Гетман, А.В. Наседкин, А.С. Скалиух, А.Н. Соловьев, А.А. Матросов, А.А. Ляпин.
Среди сотрудников кафедры теории упругости ЮФУ 3 члена Российского национального комитета по теоретической и прикладной механике — А.О. Ватульян, Л.М. Зубов и М.И. Карякин. Научно-педагогическая деятельность сотрудников кафедры была высоко оценена Соросовским фондом: И.И. Ворович — заслуженный Соросовский профессор; на кафедре в настоящее время работают Соросовские профессора — А.О. Ватульян и Л.М. Зубов.
В настоящее время на кафедре работают ученики И.И. Воровича, продолжая подготовку специалистов в области механики деформируемого твердого тела, вычислительной механики и моделирования, компьютерной биомеханики.
Основные научные направления:
- Колебания и распространение волн в средах со сложными физико-математическими свойствами.
- Коэффициентные и геометрические обратные задачи в механике.
- Устойчивость и деформирование нелинейных сред сложной структуры.
- Биомеханика.
- Вычислительная механика.
Защита диссертаций
Кафедра готовит аспирантов и докторантов по специальности 1.1.8 Механика деформируемого твердого тела.
- 1993 — 2000 гг. — работа диссертационного совета Д063.52.07.
- 2001 — 2019 гг. — работа диссертационного совета Д212.208.06.
- 2020 — 2022 гг. — работа диссертационного совета ЮФУ01.02 по научной специальности 01.02.04 «Механика деформируемого твердого тела».
- 2022 — н.в. — диссертационный совет ЮФУ801.01.10 по научной специальности 1.1.8 «Механика деформируемого твердого тела».
Председатель совета — профессор, д.ф.-м.н. Ватульян Александр Ованесович. Заместитель председателя — профессор, д.ф.-м.н. Зубов Леонид Михайлович.
Ученый секретарь — к.ф.-м.н. Дударев Владимир Владимирович.
- Недин Ростислав Дмитриевич. Моделирование и идентификация предварительных напряжений в деформируемых телах. 18.03.2025 г., научный консультант: А.О. Ватульян (докторская).
- Нестеров Сергей Анатольевич. Прямые и обратные задачи термомеханики для неоднородных тел. 23.01.2024 г., научный консультант: А.О. Ватульян (докторская).
- Явруян Оксана Вячеславовна. Геометрические и коэффициентные обратные задачи теории упругости для полуограниченных областей. 01.07.2022 г., научный консультант: А.О. Ватульян (докторская).
- Паринова Любовь Ивановна. Исследование волновых процессов в топографических волноводах. 09.09.2022 г., научный руководитель: А.О. Ватульян.
- До Тхань Бинь. Колебания многослойных магнитоэлектроупругих пластин. 01.07.2022 г., научный руководитель: А.Н. Соловьев.
- Юров Виктор Олегович. Исследование волновых процессов в поперечно-неоднородных волноводах. 15.06.2021 г., научный руководитель: А.О. Ватульян.
- Мнухин Роман Михайлович. Прямые и обратные задачи при исследовании колебаний радиально-неоднородных цилиндрических областей. 15.06.2021 г., научный руководитель: А.О. Ватульян.
- Головешкина Евгения Валерьевна. Равновесие и устойчивость нелинейно упругого шара с распределёнными дислокациями. 15.06.2021 г., научный руководитель: Л.М. Зубов.
- Оганесян Павел Артурович. Колебания неоднородных электроупругих тел конечных размеров. 22.12.2020 г., научный руководитель: А.Н. Соловьев.
- Плотников Дмитрий Константинович. Смешанные задачи для неоднородного упругого слоя и идентификация характеристик неоднородности. 22.12.2020 г., научный руководитель: А.О. Ватульян.
Монографии
За годы существования на кафедре было подготовлено и издано 35 монографий по различным проблемам механики деформируемого твердого тела.
- Зубов Л.М., Карякин М.И. Тензорное исчисление. Основы теории. 2-е издание М: Вузовская книга. 2025. 146 с.
- Ватульян А.О., Нестеров С.А. Коэффициентные обратные задачи термомеханики. 2-е издание, исправленное и дополненное. Ростов-на-Дону; Таганрог: Издательство Южного федерального университета, 2022. 178 с.
- Ватульян А.О., Нестеров С.А. Коэффициентные обратные задачи термомеханики. Ростов-на-Дону; Таганрог: Издательство Южного федерального университета, 2019. 146 c.
- Ватульян А.О. Коэффициентные обратные задачи механики. Москва: Физматлит. 2019. 225 c.
- Зубов Л.М., Рудев А.Н. Сильная эллиптичность в теории упругости анизотропных материалов. Ростов-на-Дону: Изд-во ЮФУ. 2015.
- Ватульян А.О., Дударев В.В., Недин Р.Д. Предварительные напряжения: моделирование и идентификация. Монография. Ростов-на-Дону: Изд-во ЮФУ. 2014. 206 с.
- Ватульян А.О., Беляк О.А., Сухов Д.Ю., Явруян О.В. Обратные и некорректные задачи: учебник. Ростов-на-Дону: Издательство Южного федерального университета, 2011. 232 с.
Учебники и учебные пособия
Сотрудниками кафедры в соавторстве подготовлен ряд учебников и учебных пособий по читаемым курсам:
- Дударев В.В., Колесников А.М. Лабораторные работы по механике материалов: практикум. Ростов-на-Дону: Издательство Южного федерального университета, 2025. 130 с.
- Колесников А.М. Механические свойства материалов: учебно-методическое пособие. Ростов-на-Дону; Таганрог: Издательство Южного федерального университета, 2025. 72 с.
- Пустовалова О.Г., Дударев В.В. Решение задач теории упругости в конечно-элементном пакете FlexPDE [Электронный ресурс] : учебное пособие / Южный федеральный университет. Ростов-на-Дону; Таганрог: Издательство Южного федерального университета, 2024. 151 с. ISBN 978-5-9275-4781-4.
- Карякин М.И. Автоматизация решения задач нелинейной теории упругости: учебное пособие. Ростов-на-Дону; Таганрог: Издательство Южного федерального университета, 2024. 208 с.
- Пустовалова О.Г., Дударев В.В. Решение задач теплопроводности в конечно-элементном пакете FlexPDE [Электронный ресурс]: учебное пособие / Южный федеральный университет. Ростов-на-Дону; Таганрог: Издательство Южного федерального университета, 2023. 126 с. ISBN 978-5-9275-4482-0.
- Карякин М.И., Ватульян К.А., Мнухин Р.М. Технологии программирования и компьютерный практикум на языке Python : Учебное пособие. Ростов-на-Дону: Южный федеральный университет, 2022. 242 с. ISBN 978-5-9275-4108-9.
- Пустовалова О.Г., Дударев В.В. Основы работы в конечно-элементном пакете FlexPDE [Электронный ресурс] : учебное пособие / Южный федеральный университет. Ростов-на-Дону; Таганрог: Издательство Южного федерального университета, 2022. 132 с.
Читаемые курсы
На кафедре разработаны оригинальные курсы:
- Механика сплошной среды
- Введение в биомеханику
- Теория упругости
- Экспериментальная механика твердых деформируемых тел
- Динамика механических систем
- Математические модели теории упругости и пластичности
- Стохастическое моделирование
- Обратные задачи механики
- Нелинейные задачи теории упругости
- Теория оболочек
- Механика разрушения
Участие в конференциях
Сотрудники и студенты кафедры принимают активное участие в работе научных конференций:
- Всероссийская школа «Математическое моделирование и биомеханика в современном университете»
- Международная научная конференция «Современные проблемы механики сплошной среды»
- «Порядковый анализ и смежные вопросы математического моделирования»
- «Modern Methods, Problems and Applications of Operator Theory and Harmonic Analysis»
- «Современные информационные технологии (СИТО): тенденции и перспективы развития»
- «Topical problems of continuum mechanics»
- «Актуальные проблемы прикладной математики, информатики и механики»
- «Зимняя школа по механике сплошных сред»
- Владикавказская молодежная математическая школа
- «Physics and Mechanics of New Materials and Their Applications»
- Всероссийский съезд по фундаментальным проблемам теоретической и прикладной механики
Научные проекты, поддержанные грантами
Научные исследования сотрудников и аспирантов кафедры, поддержанные за последние годы грантами:
- Разработка моделей деформирования и методов идентификации свойств функционально-градиентных материалов различного назначения с учетом масштабного фактора, реологии, температуры и пьезоэффекта, оптимизация их неоднородных свойств (рук. Ватульян А.О., 2022 – 2026) [Проект РНФ]
- Влияние трения на индентирование высокоэластичных мембран (рук. Колесников А.М., 2024 – 2025) [Проект РНФ]
- Нелинейное деформирование и устойчивость трёхмерных тел и тонких оболочек с распределёнными дислокациями (рук. Зубов Л.М., 2023 – 2024) [Проект РНФ]
- Разработка новых методик идентификации неоднородных механических свойств и неоднородного предварительного напряженно-деформированного состояния в твердых телах (рук. Недин Р.Д., 2018 – 2023) [Проект РНФ]
- Исследование деформирования решетчатой пластинки склеры на основе модели Тимошенко с переменными характеристиками при наличии связи на краю (рук. Ватульян А.О., 2020 – 2022) [РФФИ Аспиранты]
- Исследование волновых процессов в неоднородных волноводах с дефектами (рук. Ватульян А.О., 2019 – 2021) [РФФИ Аспиранты]
- Исследование волновых процессов в топографических волноводах (рук. Ватульян А.О., 2019 – 2021) [РФФИ Аспиранты]
- Разработка новых неразрушающих методик идентификации свойств в функционально-градиентных телах цилиндрической формы (рук. Ватульян А.О., 2019 – 2021) [РФФИ Аспиранты]
- Сферически симметричные решения нелинейной теории дислокаций и их устойчивость (рук. Зубов Л.М., 2019 – 2021) [РФФИ Аспиранты]
- Математическое и компьютерное моделирование статического и динамического деформирования, устойчивости неоднородных предварительно напряженных тел с покрытиями,разработка методов решения обратных задач и эффективных вычислительных алгоритмов реконструкции свойств и дефектов (рук. Ватульян А.О., 2018 – 2020) [Проект РНФ]
- Разработка методов и подходов для реализации неразрушающей диагностики неоднородного предварительного напряженного состояния функционально-градиентных пьезоматериалов (рук. Дударев В.В., 2016 – 2018) [Грант Президента РФ]
- Развитие теоретических основ для неразрушающей диагностики материалов со сложной структурой на основе метода акустического зондирования (рук. Недин Р.Д., 2016 – 2018) [Грант Президента РФ]
- Разработка новых методов исследования характеристик, идентификация и оптимизация свойств функционально-градиентных пьезокомпозитов (рук. Ватульян А.О., 2016 – 2018) [РФФИ]
- Разработка методов реконструкции механических характеристик неоднородных пластин (рук. Богачев И.В., 2016 – 2018) [РФФИ-мол]
- Разработка теоретических основ для новых экспериментальных методов диагностики дефектов и предварительного напряженно-деформированного состояния в современных материалах (рук. Недин Р.Д., 2016 – 2018) [РФФИ-мол]
- Развитие теоретических основ для неразрушающей диагностики материалов со сложной структурой на основе метода акустического зондирования (рук. Недин Р.Д., 2016 – 2017) [Грант Президента РФ]
- Вариационные и полуобратные методы в нелинейной теории деформирования упругих тел с микроструктурой (рук. Зубов Л.М., 2015 – 2017) [РФФИ]
- Статика и динамика нелинейно упругих, микрополярных неоднородных материалов и тонкостенных конструкций, построение решений и идентификация механических свойств (рук. Ватульян А.О., 2014 – 2016) [Госконтракт]
Сотрудничество
Сотрудники кафедры осуществляют тесное научное сотрудничество с вузами и промышленными организациями Ростова-на-Дону (ДГТУ, РГУПС, ЮНЦ РАН), Санкт-Петербурга (СПбГУ, ИПМаш РАН), Москвы (МГУ, ИПМех РАН, ИПРИМ РАН), Краснодара (КубГУ), Перми (ПГНИУ, ПНИПУ, ИМСС УрО РАН), Саратова (СГУ), Нижнего Новгорода (ННГУ, ИПМаш РАН), Донецка (ДонГУ, ДонНАСА), Владикавказа (ЮМИ ВНЦ РАН), Еревана (Институт механики НАН РА).
Стипендиальная программа им. И. И. Воровича
Конкурс на получение стипендии в области математики и механики имени И.И. Воровича проводится ежегодно с 2018 года среди обучающихся в Южного федерального университета любой формы обучения, проявивших особые успехи в учебе и научных исследованиях в области математики и механики. В 2020 году конкурс был посвящен 100-летию со дня рождения И.И. Воровича. В конкурсе имеют право участвовать обучающиеся в бакалавриате и магистратуре вне зависимости от формы обучения.
Цель конкурса – поощрение развития научной деятельности в области математики и механики среди обучающихся в Южном федеральном университете.