Научно-исследовательская работа
Научно-исследовательская работа
Кафедра механики и конструирования >>> Состав кафедрыУчебная работаНаучно-исследовательская работаСтудентамПартнерамАбитуриентамАктуальная информация


Научно-исследовательская и инновационная деятельность

Направления научных исследований

Исследования проводятся преимущественно в области механики и технологии композиционных материалов  в рамках государственных программ научных исследований и научно-технических программ, по договорам с предприятиями Республики Беларусь и с зарубежными фирмами. Сотрудники кафедры участвуют также в исследованиях и разработках, выполняемых другими кафедрами университета и научными учреждениями НАН Беларуси.

За период с 2020 по 2021 г. сотрудники кафедры опубликовали 46 работ, из них 9 – в научных журналах, в том числе зарубежных, сделали 18 докладов на научных конференциях, получили 1 патент на изобретения и полезные модели. 

Кафедра поддерживает научные и методические связи с другими кафедрами университета, с высшими заведениями и научными учреждениями Беларуси, России, других стран – Германии, Польши, Финляндии, Южной Кореи.

 

 


Тематика научных исследований и разработок

Текущие НИР:

1. ГБ 30-21. Изучение и моделирование физико-механических процессов и систем при формообразовании изделий из полимерных и композиционных материалов (руководитель доцент, к.т.н. Карпович О.И.)

2. Equilibrium properties of systems of charged particles with competing Coulomb and van der Waals interactions on surfaces and in the bulk of solids (NAWA grant agreement No PPN/SZN/2020/1/00027, руководитель к.ф.-м.н., доцент Грода Я.Г.)

3. Effects of confinement on inhomogeneous systems (European Union's Horizon-2020 research and innovation program under the Marie Sklodowska-Curie grant agreement No 734276, руководитель к.ф.-м.н., доцент Грода Я.Г.)

Текущие разработки:

1. Хоздоговор - "Равновестные и транспортные свойства двухуровневых решеточных систем с неортогональной геометрией" (НИИ ЯП БГУ) (в интересах ОИЯИ г. Дубна, Россия) 

2. Хоздоговор - "Изготовить из термопластичного материала с помощью 3D-печати элементы оросителя для автоматических установок пожаротушения с заданными характеристиками прочности и упругости" (УО "Университет гражданской защиты МЧС Беларуси"

3. Хоздоговор - "Определение физико-химических и теплофизических характеристик монолитного поликарбоната и оргстекла" (Физическое лицо)

4. Хоздоговор - "Исследование техническиххарактеристик матеиалов из некондиционных смешанных полимерных отходов, возможность организации производства продукции на их основе и рынка сбыта готовой продукции" (ПКУП "Биомехзавод бытовых ресурсов")

5. Хоздоговор - "Составить программу расчета механического поведения полимерных труб и трубопроводов" (ОАО "Борисовский завод пластмассовых изделий")

№ п/п

Объект патентования

Вид документа и номер

Ф.И.О. авторов               

1

Штанга токоприемника троллейбуса

Патент РБ № 346

Ставров В. П.

2

Устройство для определения вязких свойств полимеров, наполненных твердыми частицами

Патент РБ № 1257

Ставров В. П.

Спиглазов А. В.

3

Установка для прессования изделий изпластмасс

Патент РБ № 1258

Ставров В. П.

Спиглазов А. В.

4

Устройство для исследования ударного воздействия на материал высокоскоростной струи жидкости или суспензии

Патент РБ № 1267

Сечко А. Э.

Свириденок А. И.

Игнатовский М. И.

Ставров В. П.

5

Труба из термопластичных полимеров, армированных волокнами

Патент РБ № 1322

Ставров В. П.

Карпович О. И.

Гоманькова А. Б.

6

Мельница

Патент РБ № 2755

Левданский А. Э.

Левданский Э. И.

Демедчик И. И.

Радашкевич С. В.

7

Валково–терельчатая мельница

Патент РБ № 3006

Левданский А. Э.

Левданский Э. И.

Демедчик И. И.

Радашкевич С. В.

8

Мельница

Патент РБ № 3010

Левданский А. Э.

Левданский Э. И.

Володько В. С.

Демедчик И. И.

Радашкевич С. В.

9

Центробежная мельница

Патент РБ № 3011

Левданский А. Э.

Володько В. С.

Левданский Э. И.

Демедчик И. И.

Радашкевич С. В.

10

Мельница

Патент РБ № 3054

Левданский А. Э.

Левданский Э. И.

Володько В. С.

Демедчик И. И.

Радашкевич С. В.

11

Пресс-форма для изготовления из полимерных материалов изделий с отверстиями

Патент РБ № 4149

 

Ставров В. П.

Калинка А. Н.

Кошикевич Е. М.

Пушница А. А

12

Мельница

Патент РБ № 4707

Левданский А. Э.

Гарабажиу А. А.

Левданский Э. И.

Левданский С. Э.

13

Пневмосепаратор

Патент РБ № 5061

Левданский А. Э.

Левданский Э. И.

Левданский С. Э.

14

Устройство для дозированной подачи волокнистой композиции в экструдер

Патент РБ №5196

 

Ставров В.П.,

Спиглазов А.В.,

Колос А.А.

15

Профильное изделие из термопластичного полимера, армированного волокнами

Патент РБ №5230

Ставров В.П.,

Наркевич А.Л.

16

Устройство для размотки паковки стеклоровинга с постоянным натяжением

Патент РБ №5379

Ставров В.П.,

Наркевич А.Л.

17

Устройство для растворения материалов

Патент РБ №5876

Левданский А. Э.

Гвоздев В. А.

Левданский Э. И.

Левданский С. Э.

Вилькоцкий А. И.

18

Машина для измельчения материалов

Патент РБ №6222

Левданский А. Э.

Левданский Э. И.

Левданский С. Э.

Вилькоцкий А. И.

19

Штанга токоприемника троллейбуса

Патент РБ №6609

Ставров В. П.

20

Способ изготовления профильных изделий из термопластичных полимеров, однонаправленно армированных непрерывными волокнами.

Патент РБ №6859

Ставров В. П.

Марков А. В.

21

Способ получения армированного волокнами термопластичного материала

Патент РБ №6861

Ставров В. П.

22

Устройство для разделения по крупности полидисперсного материала

Патент РБ №9718

 

Левданский Э. И.

Левданский А. Э.

Чиркун Д. И.

Левданский С. Э.

23

Способ управления процессом сварки слоев термопластичных полимеров

Патент РБ №11037

 

Ставров В. П.,

Карпович О. И.,

Гоманькова А. Б.,

24

Способ определения предела текучести высоконаполненных полимерных композиций

Патент РБ №11398

 

Ставров В. П.

Калинка А. Н.

25

Способ изготовления заготовки или изделия из композиции термопластичного полимера с длинными армирующими волокнами и устройство для его осуществления

Патент РБ №11906

Ставров В. П.,

Шубенкова Е. В.,

Дубовик Д. В.

26

Классификатор

Патент РБ №12381

Левданский Э. И.,

Левданский А. Э.,

Чиркун Д. И.,

Ярмолик С. В.

27

Контейнер для артиллерийского боеприпаса

Патент РБ № 12591

Ставров В. П.,

Гутковская И. С.

28

Гравитационный классификатор

Патент РБ № 12780

 

Левданский А. Э.

Левданский Э. И.

Чиркун Д. И.

Ярмолик С. В.

29

Труба из композиционного материала и способ ее изготовления

Патент РБ № 12813

Ставров В. П.,

Карпович О. И.,

Гоманькова А. Б.,

Наркевич А. Л.

30

Мельница

Патент РБ № 12959

Левданский А. Э.

Левданский Э. И.

Гребенчук П. С.

 31 Мобильная канатная установка для трелевки лесоматериалов на пасеке  Патент РБ № 23562

 Шошин А.О.

Мохов С.П.

Протас П.А.

Мисуно Ю.И.


 Перечень разработок кафедры, предлагаемых предприятиям для освоения:

1. Пултрузионная технология производства армированных термопластов

Технологическое оборудование: дозирующие устройства; шпулярник; экструдер ЧП45; головка пропиточная с калибрующими втулками; устройство тянущее; гранулятор.

Затраты на разработку и освоение, млн. руб.стоимость базового комплекта устройств (кроме экструдера) – 180-250 млн. руб.; затраты на разработку по заданию заказчика – до 60 млн. руб.

Исходные материалы и конечный продукт реализации технологии:

а) Исходные компоненты материалов (сырье): стеклянный ровинг производства ОАО «Полоцк-Стекловолокно»; гранулированный полиэпропилен (ПП) и полиамид-6 (ПА-6), в т.ч. вторичные; ПЭТ – флексы; измельченные ПЭТФ-пленки (упаковки), полибутилентерефталат (ПБТ); другие термопалстичные полимеры.

б) Полуфабрикаты: гранулированные литьевые длинноволокнистые материалы на основе вторичных ПП, ПА-6, ПЭТФ и других полимеров; ленты на основе полипропилена (ПП), вторичного ПА-6, вторичного ПЭТФ; стренги из стеклоармированного вторичного ПЭТФ.

в) Образцы материалов и изделий, полученные на кафедре: изделия, полученные литьем под давлением: колеса, втулки; изделия, полученные намоткой лент: кольца (стропы), сосуды давления; профильные изделия однонаправленно армированные: профили-раскладки из стеклоармированных ПЭТФ, ПА-6, ПП; стержни круглого сечения; изделия гибридной структуры; плоский профиль; профиль Г-образный; трубчатый стержень.

2. Технология получения труб из стеклоармированных термопластичных полимеров и армирования сосудов давления

Технологическое оборудование: дозирующие устройства; шпулярник; экструдер ЧП45; головка формующая; устройство калибрующее; устройство тянущее; устройство намоточное; устройство отрезное.

Затраты на разработку и освоение, млн. руб.стоимость базового комплекта устройств (кроме экструдера) – 120-300 млн. руб. (в зависимости от вида изделия и комплектации установки); затраты на разработку по заданию заказчика – до 90 млн. руб.

Исходные материалы и конечный продукт реализации технологии:

а) Исходные компоненты материалов (сырье): стеклоармированные ленты на основе полипропилена, полиамида; гранулированный экструзионный ПП.

б) Полуфабрикаты: труба с продольным армированием и внутренним герметизирующим слоем.

в) Образцы материалов и изделий, полученные на кафедре: труба с окружной намоткой; труба армированная с фланцами.

3. Технология прессования предварительно пластицированных термопластичных композиций (пласт-формование, экструзионно-прессовый метод)

Технологическое оборудование: дозирующие устройства; червячный пресс; накопитель; устройство для формования заготовки; оснастка формообразующая; пресс гидравлический.

Затраты на разработку и освоение, млн. руб.: стоимость базового комплекта устройств (кроме экструдера, пресса, средств управления и автоматизации) – 150-300 млн. руб. (в зависимости от номенклатуры изделий, объемов производства и комплектации установки); затраты на разработку по заданию заказчика – до 120 млн. руб.

Исходные материалы и конечный продукт реализации технологии:

а) Исходные компоненты материалов (сырье): гранулированные термопласты: полипропилен (ПП), полиэтилен (ПЭ), АБС-пластик; измельченные вторичные термопласты: ПП, ПЭ высокого давления, АБС-пластик и другие; древесные опилки; льняная костра; льняные волокна; измельченные отходы: ренолит-пленки (РП), АБС-пластика и ПП, АБС-пластика и ПЭ, АБС-ПВХ-пленки, АБС-ПВХ-пленки со слоем пенополиуретана (ППУ), АБС-этамид, ЭА-ПА, АБС-полистирола; смешанных отходов разных термопластов и композиции на их основе.

б) Полуфабрикаты: заготовка расплавленной композиции

в) Образцы материалов и изделий, полученные на кафедре: материалы и изделия на основе термопластичных полимеров с наполнителями (до 50 масс. %): ПП и льняных волокон; ПП и древесных опилок; ПП и льняной костры, в т.ч. с декоративным слоем из ткани; ПП вторичный с льняными волокнами; ПП с древесными опилками; ПЭВД вторичный с льняной кострой; ПЭНД вторичный с льняными волокнами; АБС с древесными опилки со покрытием ПП-пленкой и тканью; из отходов ренолит-пленки; ПП вторичный с льняной кострой; из смеси АБС-ПП, АБС-ПВХ; из смеси АБС-ПВХ-ППУ, из смесей АБС-этамид и этамид-ПА; из смеси АБС-полистирол; из смеси АБС-ПВХ-ППУ с волокнистыми отходами стеклопластика; из смеси АБС-ПВХ с волокнистыми отходами стеклопластика; АБС с волокнистыми отходами стеклопластика; из смеси АБС с ПЭТФ, из смеси более трех термопластов; из отходов многослойных панелей обивки; изделия, в том числе с декоративным слоем нетканого материала: короб из отходов АБС-ПВХ-пленки, из отходов многослойных панелей обивочных; щиток грязезащитный из отходов АБС-ПВХ-пленки; плитка тротуарная; крышка блока цилиндров трактора МТЗ из вторичного длинноволокнистого стеклоармированнного ПА.

4. Технология изготовления формованных изделий из текстильных бытовых и полимерных отходов

Технологическое оборудование: дозирующие устройства; червячный пресс; накопитель; устройство формирование заготовки; оснастка формообразующая; пресс гидравлический.

Затраты на разработку и освоение, млн. руб. (Разработана по ГНТП «Ресурсосбережение»): стоимость базового комплекта устройств (кроме экструдера, пресса, средств управления и автоматизации) – 240-360 млн. руб. (в зависимости от номенклатуры изделий, объемов производства и комплектации установки); затраты на разработку по заданию заказчика – до 120 млн руб.

Исходные материалы и конечный продукт реализации технологии:

а) Исходные компоненты материалов (сырье): разволокненные текстильные отходы; измельченные отходы ПП-мешковины; композиция текстильных отходов с отходами ПП-мешковины (50:50).

б) Полуфабрикаты: заготовка расплавленной композиции.

в) Образцы материалов и изделий, полученные на кафедре: материал из композиции текстильных отходов и отходов полипропиленовой мешковины (до 50 масс. %); материалы из композиции текстильных отходов и отходов полипропиленовой мешковины (до 50 масс. %) с покрытиями в виде: древесного шпона, износостойкой эмали, водно-дисперсионной краски; изделия, в том числе с покрытием из нетканого материала.

5. Технология переработки в формованные изделия отходов стеклопластика и смешанных термопластичных полимеров

Технологическое оборудование: пресс кривошипный; средства измельчения отходов, выделения и классификации волокнистой фракции; дозирующие устройства; червячный пресс; накопитель; устройство для формирования заготовки; оснастка формообразующая; пресс гидравлический.

Затраты на разработку и освоение, млн. руб.: стоимость базового комплекта устройств (кроме экструдера, прессов, средств управления и автоматизации) – 270-420 млн. руб. (в зависимости от номенклатуры изделий, объемов производства и комплектации установки); затраты на разработку по заданию заказчика – до 150 млн. руб.

Исходные материалы и конечный продукт реализации технологии:

а) Исходные компоненты материалов (сырье): измельченные отходы стеклопластика контактного формования; измельченные отходы смешанных полимерных отходов: (АБС-ПП), АБС-пластика с этамидом (ЭА), ЭА с ПА.

б) Полуфабрикаты: заготовка расплавленной композиции.

в) Образцы материалов и изделий, полученные на кафедре: материалы на основе отходов стеклопластика и смешанных некондиционных отходов термопластичных полимеров (до 50 масс. %): АБС-ПП, АБС-ЭА; АБС+ПЭНД; изделия, в том числе с декоративным покрытием из нетканого материала.

6. Технология изготовления стержневых элементов, в том числе с криволинейной осью, из композиционных материалов на основе термореактивных связующих

Технологическое оборудование: пропиточное устройство; намоточное устройство; формующее устройство (криволинейная ось); камера отверждения;

Затраты на разработку и освоение, млн. руб.: стоимость базового комплекта устройств (кроме средств управления и автоматизации) – 240-1250 млн. руб. (в зависимости от номенклатуры изделий, объемов производства и комплектации установки); затраты на разработку по заданию заказчика – от 10 до 50% (в зависимости от объема КД и опытных партий).

Исходные материалы и конечный продукт реализации технологии:

а) Исходные компоненты материалов (сырье): стеклоткани; стеклянные нити, ровинги, ленты и ткани; углеродные нити, ленты, ровинги, ткани; термореактивные связующие: полиэфирные, эпоксидные или иные (в зависимости от условий эксплуатации изделия).

б) Полуфабрикаты: препреги.

в) Образцы материалов и изделий, полученные на кафедре: штанга токоприемника троллейбуса; цевье весла; теннисная ракетка.

7. Технология изготовления стержневых элементов, в том числе с криволинейной осью, из композиционных материалов с термопластичной полимерной матрицей

Технологическое оборудование: пултрузионная установка (по непрерывной технологии); устройство намоточное; устройства формующие; устройства отрезное и приемное.

Затраты на разработку и освоение, млн. руб.: стоимость базового комплекта устройств (кроме экструдера) – 180-300 млн. руб. (в зависимости от вида изделия и комплектации установки); затраты на разработку по заданию заказчика – до 150 млн. руб.

Исходные материалы и конечный продукт реализации технологии:

а) Исходные компоненты материалов (сырье): стеклоровинг; ПА-6 вторичный; ПЭТ-флексы; ПБТ и отходы; измельченная ПЭТ-пленка.

б) Полуфабрикаты: ленты на основе: ПП, вторичного ПА-6, вторичного ПЭТФ и ПБТ; стренги на основе вторичного ПЭТФ и ПБТ.

в) Образцы материалов и изделий, полученные на кафедре: изоляторы натяжные; стержни с криволинейной осью.


Научно-исследовательская работа студентов

Студенты специальностей 1-36 01 08 и 1-36 07 02 выполняют исследования и разработки по предложениям заинтересованных предприятий и по тематике кафедры, в том числе плановых НИОКТР с оплатой.

По результатам исследований студенты выступают на студенческих научно-технических конференциях БГТУ, других высших учебных заведений Республики Беларусь, а также на международных научно-технических конференциях.

Руководство НИРС осуществляют преподаватели и сотрудники кафедры: Карпович О.И., Кордикова Е.И., Наркевич А.Л., Дорожко А.В., Ярмолик С.В., Калинка А.Н., Вихренко В.С, Грода Я.Г., Хвесько Г.М., Богун Г.С., Гапанюк Д.В., Ласовский Р. Н.


 


 На 73-ой студенческой научно-технической конференции БГТУ представлен 25 докладов.

В рамках проведения 73-ой студенческой научно-технической конференции была организована выставка работ с участием студентов. 

 

По результатам 73-ой студенческой научно-технической конференции БГТУ грамотами университета награждены:

   1. Вишневский Евгений Олегович, ХТиТ, 4-15

 На республиканский конкурс студенческих научных работ подана 1 работа (Проектирование оборудования для получения наполненных филаментов - студ. 5 курса 15 группы ф-та ХТиТ Халенков Д.С., рук. ассистент Дьякова Г.Н.)

На конкурс инновационных научных проектов молодых ученых в рамках форума "Нефтехимия-2021" поданы 3 работы (маг. 1 курса ф-та ХТиТ Ходер В.Б. (рук. ассистент Дьякова Г.Н.), студ. 5 курса 15 группы ф-та ХТиТ Вишневский Е.О. (рук. доцент Карпович О.И.), студ. 5 курса 15 группы Гордиевич В.А. (рук. доцент Наркевич А.Л.). Работа Вишневского Е.О. получила диплом II степени, работа Гордиевича В.А. диплом III степени, раюота Ходер В.Б. отмечена дипломом.

Студенты 5 курса 15 группы (Вишневский Е.О. и Забелин М.А.) сделали доклады на Международном научно-практическом симпозиуме "Перспективы развития аддитивных технологий в Республике Беларусь"

Студенты выпускающих специальностей кафедры на выставках

 

 

На кафедре механики и конструирования создан студенческий научный кружок «Механика» работой которого в настоящий монет руководит кандидат физико-математических наук доцент Ласовский Р.Н. В рамках данного кружка проходят занятия по дополнительным главам теоретической механики и осуществляется подготовка к олимпиадам по теоретической механики. В рамках ежегодной студенческой научно-технической конференции БГТУ функционирует секция теоретической механики.

Ежегодно студенческим работам, подготовленным студентами под руководством преподавателей кафедры для участия в республиканском конкурсе, присуждаются высокие категории.

Ряд студентов работает по научным темам кафедры в рамках Государственных программ научных исследований и заданий Фонда фундаментальных исследований Республики Беларусь.

По окончании университета имеется возможность продолжить обучение в аспирантуре по специальности "Теоретическая физика"

Работа кружка проводилась по следующим направлениям:

  1. Работа в кружке по подготовке к вузовской олимпиаде по теоретической механике (руководитель доц. Ласовский Р.Н.);
  2. Проведение научной работы по темам, предложенным преподавателями кафедры;
  3. Проведение олимпиад (руководитель доц. Ласовский Р.Н.);
  4. Проведение заседания секции университетской конференции по НИРС (руководитель доц. Ласовский Р.Н.);
  5. Участие студентов в научных конференция разного уровня.

Доцент Ласовский Р.Н. руководит кружком по теоретической механике, где он занимается с лучшими студентами по дополнительным главам теоретической механики.