• 29.03.2021
• Татьяна Крикункова

Гранты ректора — молодым учёным ТулГУ

Подведены итоги конкурса грантов ректора Тульского государственного университета для поддержки молодых учёных — 2021.

Победителями признаны:

в номинации «Грант ректора для поддержки молодого учёного-доктора наук» — доктор технических наук, доцент кафедры «Охрана труда и окружающей среды» Анна Александровна Маслова;

в номинации «Грант ректора для поддержки молодого учёного-кандидата наук»:

— кандидат химических наук, доцент кафедры «Биотехнологии» Сергей Валерьевич Алфёров;

— кандидат технических наук, и.о. заведующего кафедрой «Сварка, литьё и технология конструкционных материалов» Александр Витальевич Анцев;

— кандидат технических наук, доцент кафедры «Механика пластического формоизменения» Юлия Вячеславовна Бессмертная;

в номинации «Грант ректора для поддержки молодого учёного» — аспирант кафедры «Строительство, строительные материалы и конструкции» Виолетта Олеговна Кузнецова.

Размер гранта составляет 200 тысяч рублей.

Исследования Анны Александровны Масловой посвящены экологии — теме, актуальность которой для Тульской области отмечал Президент России Владимир Владимирович Путин на рабочей встрече (прошедшей в ноябре 2020 г.) с губернатором Алексеем Геннадьевичем Дюминым: «Большое сосредоточение на достаточно компактной территории промышленного производства, причём самого разного направления: это и химия, это энергетика, металлургическая промышленность...» влияет на демографию региона.

По инициативе Губернатора Тульской области в регионе реализуется ряд совместных проектов министерства природных ресурсов и экологии с учеными ТулГУ. Например, на рекультивированных мусорных полигонах установлены датчики выброса газов, лаборатории университета принимают участие во многих контрольных мероприятиях. В научном центре мирового уровня «ТулаТЕХ» отдельное направление посвящено экологии.

Кафедра «Охрана труда и окружающей среды» опорного вуза региона экологическим мониторингом загрязнения атмосферного воздуха занимается уже более десяти лет. Под научным руководством доктора технических наук, профессора, заведующего кафедрой Владимира Михайловича Панарина Анна Александровна разрабатывает математические модели прогнозирования неблагоприятной экологической ситуации на промышленно развитых территориях.

Как рассказала исследователь, анализ существующих в настоящее время работ в области экологического мониторинга загрязнения атмосферы вредными веществами показал, что аварийные ситуации сопровождаются не только материальными потерями, но и человеческими жертвами и ухудшением здоровья населения прилегающих территорий.

Именно поэтому в условиях загрязнения атмосферы большое значение имеет скорость и достоверность получаемой информации. Для решения подобных задач необходимы система автоматизированного мониторинга на основе математических моделей прогнозирования неблагоприятной экологической ситуации на промышленно развитых территориях и информационная поддержка принятия управленческих решений в целях предотвращения возникновения неблагоприятных экологических ситуаций.

— Для реализации математических моделей прогнозирования неблагоприятной экологической ситуации используются данные, получаемые с помощью автоматизированной системы непрерывного мониторинга выбросов вредных веществ в атмосферу, — сообщила автор. — Данные поступают в режиме реального времени. И именно по ним прогнозируется экологическая обстановка в прилегающих к предприятию жилых зонах. Всё это позволяет повысить эффективность принятия управленческих решений...

Автор подчеркнула, что автоматизированная система непрерывного мониторинга загрязнения атмосферы и водных объектов может применяться как на промышленных предприятиях, так и в государственных организациях, курирующих вопросы экологии в регионе.

— Для меня очень важно, что моя научная работа получила поддержку! — высказалась Анна Александровна. — Буду продолжать свои исследования и расширять круг задач. Ну и, конечно же, постараюсь внедрить результаты своей научной деятельности в практику.

Суть исследования Сергея Валерьевича Алфёрова заключается в разработке электроактивной биоплёнки на основе природного полимера хитозана для использования её в биологических элементах питания, в которых бактерии будут окислять какой-либо питательный субстрат, например, глюкозу, и при этом вырабатывать электричество.

— Биологические топливные элементы — это новый тип альтернативных экологически чистых низкотоковых элементов питания, — пояснил Сергей Валерьевич. — Разработками биотопливных элементов на кафедре «Биотехнологии» ТулГУ занимаются уже более десяти лет. Подобные системы можно использовать, например, для очистки сточных вод от органических загрязнителей, так как бактерии способны утилизировать широкий спектр природных субстратов. Потенциально такие устройства могут применяться в различных отраслях мобильной техники и электроники.

В планах на будущее у молодого учёного значительно продвинуться в разработке и повышении эффективности биологических топливных элементов.

Александр Витальевич Анцев разрабатывает средства вибродиагностики для изучения процесса фрезерования и методы определения рациональных режимов резания при фрезеровании с учётом уровня вибрации.

В современном машиностроении, рассказал исследователь, фрезерование является одним из основных методов обработки металлов резанием. На результат процесса фрезерования негативное влияние оказывает вибрация. Это чревато плохим качеством обработанной поверхности, низкой точностью деталей, чрезмерным шумом во время обработки, изнашиванием режущего инструмента, повреждением станка, снижением скорости удаления материала, увеличением затрат. В результате предприятия вынуждены сокращать режимы резания, что ведёт к снижению производительности обработки и повышению её себестоимости, а также к неконкурентоспособности выпускаемой продукции.

Научная новизна исследования заключается в определении взаимосвязи между вибрацией, основными параметрами процесса фрезерования и износом режущего инструмента. Это позволит устанавливать рациональные режимы резания, которые обеспечат минимум себестоимости и максимум производительности при изготовлении продукции.

Результаты научных исследований могут быть использованы на предприятиях оборонно-промышленного комплекса и общего машиностроения.

— Победа в конкурсе — это подтверждение того, что область моих научных интересов является актуальной. Мне бы хотелось в будущем довести планируемые результаты до промышленного использования, — поделился Александр Витальевич. — Пользуясь случаем, я хотел бы выразить благодарность своему научному консультанту — доктору технических наук, профессору Николаю Ивановичу Пасько — за его неоценимую помощь в становлении меня как учёного!

Юлия Вячеславовна Бессмертная обучается в докторантуре. Под научным руководством заведующего кафедрой «Механика пластического формоизменения» Сергея Николаевича Ларина занимается разработкой безотходных и малоотходных технологических процессов, позволяющих снизить затраты на сырьевые запасы и увеличить прибыль.

В ходе исследований автором был разработан способ получения квадратных коробчатых деталей из квадратной листовой заготовки, уменьшающий или устраняющий корончатость в квадратной оболочке. Выбор квадратной заготовки обусловлен тем, что при её получении коэффициент использования материала при раскрое составляет 100%. Уменьшение отходов при больших масштабах производства обеспечивает значительную экономию.

— Новые технологические процессы получения квадратных коробчатых деталей могут быть использованы на предприятиях оборонно-промышленного комплекса, а также при производстве товаров народного потребления, — рассказала Юлия Вячеславовна. — Победа в конкурсе грантов ректора — это доказательство того, что я двигаюсь в нужном направлении. Продолжу работу по этой тематике.

Виолетта Олеговна Кузнецова занимается исследовательской деятельностью под научным руководством заведующего кафедрой «Строительство, строительные материалы и конструкции» Александра Анатольевича Трещева.

Научная работа аспирантки посвящена учёту и анализу влияния напряжённо-деформированного состояния на работу материалов, воздействию агрессивных коррозионных водородосодержащих сред на механические характеристики материалов, а также на работу реальных элементов и конструкций. А это, убеждена автор, является актуальной задачей механики деформированного тела — как в научном, так и в прикладном плане.

По словам Виолетты Олеговны, большинство представленных ранее моделей имеют существенные недостатки и базируются на отдельных грубых гипотезах. Предложенный молодым исследователем вариант рассмотрения задачи наводороживания титановых сплавов с учётом тройной нелинейности задачи позволяет учесть влияние агрессивной коррозионной водородной среды на напряженно-деформированное состояние пологой сферической оболочки. Практическая же значимость работы заключается в обеспечении безопасности и увеличении срока эксплуатации строительных конструкций.

— Результаты исследований могут использоваться при проектировании конструкций, эксплуатируемых в коррозионных средах, — подчеркнула Виолетта Олеговна. — Продолжу заниматься любимым делом, развивать науку и двигаться дальше.