Теорія і системи автоматизованого проектування механізмів і машин

Устиненко Олександр Віталійович Завiдувач кафедри

Устиненко Олександр Віталійович


Сайт кафедри

Про кафедру

Кафедра була заснована в 1920 році після злиття Жіночого політехнічного інституту з Харківським технологічним і мала назву «Теорія механізмів і машин» (ТММ). З 1991 року  вона стала називатися «Теорія механізмів, машин і роботів». При вивченні архівів НТУ «ХПI» був знайдений штатний розклад Харківського механіко-машинобудівного інституту (ХММI) за 1937 рік, де кафедра ТММ вже тоді була виділена окремим рядком як самостійний підрозділ ХММI. Це дає нам можливість цілком обґрунтовано стверджувати, що рік утворення кафедри ТММ – 1920. Хоча сам курс теорії механізмів і машин викладався в університеті студентам, починаючи з другого курсу, від дня його заснування.

У грудні 2002 року кафедру очолив доктор технічних наук, професор Микола Анатолійович Ткачук – фахівець в галузі комп’ютерного моделювання, динаміки і міцності машин, систем автоматизованого проєктування. Під його керівництвом з 2004 році було почато підготовку студентів – майбутніх фахівців в галузі автоматизованого проєктування механічних систем. З 2005 кафедра отримала сучасну назву «Теорія i системи автоматизованого проектування механізмів і машин» (ТММіСАПР).

На теперішній час кафедра продовжує читання дисципліни «Теорія механізмів і машин» для студентів галузей знань «Механічна інженерія» та «Транспорт», а також готує бакалаврів та магістрів за спеціальністю 131 «Прикладна механіка», напрямок «Комп’ютерне моделювання технічних систем». Випускники даної спеціальності мають глибоку універсальну й фундаментальну загально інженерну підготовку в поєднанні з відмінним володінням комп’ютерними методами моделювання об’єктів дослідження. Фахівці, які мають можливість за допомогою сучасних програмних комплексів оцінити характеристики конструкцій на різних етапах їхнього життєвого циклу, становлять потенційну технічну еліту.

На кафедрі працюють 3 професори, 2 доктори наук, 8 кандидатів наук, навчаються 10 аспірантів та 2 докторанти, готуються до захисту 3 здобувача наукових ступенів Доктор філософії та Доктор наук.

В 2005 році на кафедрі була створена тематична редколегія «Вісника Національного технічного університету “Харківський політехнічний інститут”», серія «Машинознавство і САПР», який включено до Переліку наукових фахових видань України. У ньому представлені результати досліджень кінематики, динаміки, напружено-деформованого стану елементів сучасних машин, а також методи, моделі та системи їх автоматизованого проєктування.

З грудня 2023 року кафедру очолює кандидат технічних наук, доцент, старший науковий співробітник Олександр Віталійович Устиненко, віце-академік Академії технічних наук України. Він є відомим в Україні та за кордоном фахівцем в галузі теорії, синтезу геометрії та дослідження міцності та витривалості зубчастих передач, а також механічних приводів на їх основі.

Науковi напрями

  • теоретичні основи комп’ютерного моделювання фізико-механічних процесів у складних і надскладних механічних системах;
  • теоретичні основи аналізу і синтезу елементів механізмів та машин;
  • розробка спеціалізованих програмно-модельних комплексів і моделей САПР для дослідження основних і найбільш навантажених елементів машин, приладів і апаратів;
  • синтез геометрії та дослідження міцності та витривалості зубчастих передач, а також механічних приводів на їх основі;
  • теорія і практика оптимального проєктування зубчастих передач, редукторів та трансмісій;
  • моделювання реакцій на різні види статичних, динамічних і імпульсних впливів елементів транспортних засобів спеціального призначення;
  • дослідження динаміки та напружено-деформованого стану різноманітних об’єктів техніки (рам тепловозів, елементів вітро-енергетичних установок великої потужності, вибивних інерційних машин, мостових кранів-перевантажувачів тощо) та елементів технологічного оснащення (штампів, прес-форм, верстатних пристосувань);
  • дослідження складних біомеханічних систем (сегменти хребетного стовпа з ендопротезами, моделювання ортезів шийного відділу хребта, моделювання операцій протезування суглобів із застосуванням металокерамічних протезів);
  • теоретичні основи кластерних комп’ютерних технологій для моделювання фізико-механічних процесів.

Для впровадження найсучасніших комп’ютерних технологій проєктування, виготовлення й дослідження елементів механізмів і машин у науково-дослідну й навчальну діяльність на кафедрі діє центр «Тензор» http://tensor.org.ua/. У своїй діяльності центр «Тензор» спирається в першу чергу на фундаментальний науковий підхід до процесу навчання фахівців нової генерації. У нього змішане (бюджетне й комерційне) фінансування. Безперервність його діяльності визначається безперервністю навчального процесу по підготовці фахівців за напрямком «Комп’ютерне моделювання технічних систем». Науково-дослідна діяльність включає виконання бюджетних тем, господарських договорів і грантів. В основу діяльності центра покладені власні теоретичні розробки, зокрема, узагальнений параметричний підхід до проєктування, дослідження та виготовленню складних і надскладних механічних систем. Центр має ліцензійні версії багатьох CAD/CAM/CAE/PDM систем. Як апаратне забезпечення використовується система робочих станцій, а також обчислювальний кластер. Роботу центра забезпечує великий науково-педагогічний колектив: доктори й кандидати наук, професори й доценти, і, що найважливіше, аспіранти, які становлять перспективу центра. На основі досвіду успішного виконання десятків науково-дослідних проєктів і педагогічної практики розроблена концепція розвитку центра «Тензор» у науково-освітній центр комп’ютерних технологій.

Спеціальність, освітня програма

  • Спеціальність: 131 «Прикладна механіка»
  • Конкурсна пропозиція: 131.12 «Комп’ютерне моделювання технічних систем»