Левин Владимир Анатольевич

Образование и работа

Профессор, доктор физ.-мат. наук, профессор кафедры «Вычислительная механика».

Окончил спецшколу интернат при МГУ им. А.Н. Колмогорова, машиностроительный факультет Тульского политехнического института по специальности «Расчет и проектирование летальных аппаратов» в 1976г.

Кандидатская диссертация — «Плоские задачи наложения больших деформаций в пространстве конечных деформаций», 1980 г.

Докторская диссертация — «Краевые задачи наложения больших деформаций в телах из упругого или вязкоупругого материала», 1990 г.

Сооснователь, научный руководитель (консультант) проекта и компании Фидесис.

Фидесис-- универсальный промышленный пакет (цифровое средство производства) для прочностностного инженерного анализа
www.cae-fidesys.com, ru.wikipedia.org/wiki/CAE_Fidesys

Область научных исследований

Основные направления:

• развитие математических моделей для описания прочности тел при конечных деформациях с учетом изменения в процессе нагружения границ и граничных условий (преднапряжения , изменения формы и массы тела , свойств материала части тела);
• разработка промышленного инженерного программного обеспечения для прочностного анализа.

Краткая характеристика научных результатов

Разработана теория многократного наложения больших деформаций. Теория позволила решить новый класс задач, в которых в процессе нагружения изменяются границы, граничные условия, свойства части материала тела. На ее основе получены с учетом конечности деформаций результаты (более компактно здесь):

• сформулирована модель развития дефекта с учетом образования и эволюции зон предразрушения, позволившая учитывать перераспределение конечных деформаций при развитии дефекта, предложены варианты нелокального критерия прочности. Модель позволила описать вязкий рост трещин не нулевого раскрытия при конечных деформациях;
• сформулирована модель для класса задач о телах с концентраторами напряжений и решены задачи об образовании полостей и включений в нагруженном теле с конечными деформациями, включая задачи, когда форма концентратора напряжений, образованного в нагруженном теле и самого тела известна в конечном состоянии (конфигурации) и получены численные 2D и 3D решения, выявленные количественные и качественные эффекты при учете конечности деформаций;
• модифицирована на случай перераспределения конечных деформаций классическая модель твердотельного фазового перехода, описывающая, образование устойчивых наноструктур;
• разработана методика оценки эффективных характеристик пористых материалов при больших деформациях;
• получены точные решения ряда задач теории упругости при конечных деформациях и их перераспределении, включая задачи о последовательном соединении предварительно нагруженных частей тела: задачи об изгибе бруса, образованного путем соединения нескольких предварительно сжатых или растянутых слоев (в том числе, и для моментной теории Коссера), задачи о кручении составного стержня с предварительно деформированным включением, обобщенной задачи Ламе—Гадолина.

Награды

Педагогическая деятельность

Курсы лекций:

• «Введение в нелинейную теорию упругости и теорию многократного наложения конечных деформаций»;
• «Разработка цифровых средств производства. Пакет для прочностного инженерного анализа»;
• « Решение задач механики деформируемого твердого тела с помощью метода конечных элементов. Реализация на ЭВМ с использованием технологии CUDA»;
• «Разработка элементов промышленных цифровых средств производства для прочностного инженерного анализа с учетом конечности деформаций».

Руководитель курсовых и дипломных работ студентов кафедры, научное руководство аспирантами кафедры.

Темы для третьекурсников с ориентацией на отрасли промышленности

(разработка или адаптация механической модели и программная реализация до прототипа программного модуля для промышленного пакета Фидесис к дипломной работе пакет и руководство пользователя можно скачать ссылка 1, ссылка 2). Во всех темах предполагается учет конечных деформаций и их перераспределение.

Планируется стажировка в компании Фидесис и участие в выполнении научно-исследовательских работ (грантов) кафедры. На старших курсах, при поступлении в магистратуру, аспирантуру предусматривается возможность работы в компании Фидесис по профилю научной работы.

1. Горнодобывающая и нефтегазовая отрасль.
1.1. Геомеханика (оценка напряженно-деформированного состояния вблизи скважины, горной выработки , подземных хранилищ с учетом нелинейных эффектов. Моделирование динамических воздействий, закритических сценариев нагружения)
1.2. Геофизика (прямые задачи для интерпретации результатов при поверхностной, скважинной, морской сейсмики)
1.3. Петрофизика (оценка эффективных характеристик--цифровой керн с использованием результатов компьютерной томографии)
1.4. Моделирование развития трещины гидроразрыва

2. Аддитивные технологии. Новые материалы.
2.1. Задачи о послойном образовании тел с учетом температурных воздействий
2.2. Оценка эффективных характеристик материала изделия при использовании аддитивных технологий
2.3. Оценка эффективных прочностных характеристик композиционных материалов (слоистоволокнистых, тканных, металлокомпозитов)
2.4. Оценка поведение композиционного материала при закритических сценариях нагружения (остаточная прочность)

3. Машиностроение (включая Росатом и Роскосмос).
3.1. Моделирование возникновения и развития усталостной трещины
3.2. Вязкий рост трещины
3.3. Рост трещины не нулевого раскрытия
3.4.Оценка влияния упрочнения поверхностного слоя на прочностные свойства элемента конструкции
3.5. Оценка прочностных характеристик элемента конструкции при возникновении области с новыми свойствами в результате механического (кристаллизация, твердотельный фазовый переход) или не механического (радиационное, температурное) воздействия
3.6. Моделирование поведения элемента конструкции при закритических сценариях нагружения

4. Медицина.
4.1. Оценка прочностных характеристик в системе имплант-кость при длительном использовании.

5. Цифровые средства производства
5.1. Разработка элементов пост и препороцессора пакета Фидесис ссылка 1, ссылка 2
5.2.Разработка элементов программного обеспечения ( и тестов) для автотестирования промышленного пакета Фидесис
5.3. Точные решения задач теории наложения больших деформаций ( и их использование при тестировании промышленного программного обеспечения)
5.4. Разработка элементов промышленного облачного сервиса для прочностного анализа www.sim4design.com

Публикации

Общее число научных публикаций — более 310, в том числе 8 монографий. [Список публикаций], 19 Свидетельств на программу для ЭВМ.

Координаты

 (495) 939-18-34

 vlevin@cae-fidesys.ru