Любовь Сёмчина
Фото: Артем Изофатов
Как поведет себя оболочка реактора?
В ряду мощных программных пакетов, активно используемых проектировщиками для численного моделирования (например, Ansys и Abaqus), скоро появится новое, томское имя – EFES. В России комплекс аналогов не имеет: кроме быстродействия (программный код оптимизирован под многоядерные системы и легко масштабируется на любое количество ядер), пользователей может привлечь его универсальность – он подходит для работы с любыми твердыми телами. Существующие российские и зарубежные модели, как правило, предлагают расчеты для изотропных материалов – веществ, механические свойства которых во всех направлениях одинаковы: медь, бетон и так далее. Они имеют ряд ограничений на использование математических моделей.
– Сейчас этого недостаточно. Нужны алгоритмы, учитывающие и особенности анизотропных материалов – у них, наоборот, свойства зависят от направления, – рассказывает Павел Радченко. – Такие материалы встречаются везде. Это и традиционная древесина, и современные композиционные материалы, углепластики. В макромасштабе – железобетонные плиты. Сильную анизотропию им придает армирование. Это совсем другой уровень исследований. Изучение анизотропных материалов требует большого объема исследований и серьезного финансирования.
Нужная поддержка у ученого ТГАСУ есть. В 2016 году он выиграл на проведение своих исследований два крупных гранта – Президента РФ и Российского фонда фундаментальных исследований. Общее финансирование по ним – около 2 млн рублей. Кроме того, в комплексе заинтересованы Министерство обороны России и госкорпорация «Росатом».
– В Министерстве обороны уже используют наш программный продукт для расчета пробития, защитных сооружений, брони, – поясняет доцент кафедры прикладной математики. – «Решали» мы и защитные оболочки для особо важных объектов – атомных реакторов, разрушение которых может нанести непоправимый вред. Как оболочка реактора поведет себя при теракте? Мы смоделировали множество вариантов: от удара артиллерийского снаряда до падения пассажирского боинга массой 400 тонн… Думаю, наш комплекс может отчасти предсказать и поведение защитной оболочки при взрыве в самом реакторе. Но здесь мы можем спрогнозировать только последствия динамического воздействия, а не радиационного.
Научная семья
Оборона – лишь частный случай применения комплекса. Павел уверен, что ограничений нет: если у вас в руках универсальный инструмент, вы можете приложить его к любому материалу. В том числе к перспективному, создаваемому для работы в конкретных условиях.
При всей трудности поставленной задачи молодой ученый уверен в успехе. Ведь в основе комплекса не только его 13-летнее исследование, но и большая работа множества ученых ТГАСУ.
– Я пошел по стопам отца – профессора Андрея Васильевича Радченко, – говорит Павел. – Он всю жизнь занимается численным исследованием поведения материалов и конструкций. Поэтому когда на третьем курсе в ТГУ нужно было определяться со сферой научной работы, решил выбрать это направление. Позже, уже после защиты кандидатской, я пришел на работу в ТГАСУ. Очень сильную школу создал профессор Леонид Попов. И кафедра высшей математики, и кафедра прикладной математики, и кафедра физики – это его ученики, одна большая научная семья. Так, наверное, можно сказать обо всем университете, ведь мне в работе помогают и коллеги с других кафедр. Бетоны мы считаем совместно с кафедрой железобетонных и каменных конструкций, а дерево – с кафедрой металлических и деревянных конструкций.
Научная семья ТГАСУ продолжает прирастать молодыми учеными – математиками и механиками. Сейчас Павел Радченко руководит работой аспиранта Станислава Батуева, готовящегося к защите кандидатской диссертации по механике деформируемого твердого тела. Так что ученые ТГАСУ продолжат раскрывать секреты как изотропных, так и анизотропных веществ.