Tag: СПбПУ

Студенты трёх высших школ СПбПУ под руководством учёных и экспертов работают над комплексным решением по роботизации изготовления СВЧ-компонентов. Промышленное предприятие выступило заказчиком выпускной квалификационной работы (ВКР) особого статуса — «Проект как ВКР» на тему: «Технологический процесс изготовления прямоугольных СВЧ-волноводов сложной формы и автоматизированные (робототехнические) средства его реализации». Цель работы — не только научное обоснование, но и разработка концепции робототехнического комплекса, призванного исключить ручной труд из высокоточного производства.

Над решением задачи работает междисциплинарная команда студентов бакалавриата Политеха, специально сформированная в соответствии с компетентностной моделью, утверждённой университетской экспертной комиссией. Каждый участник вносит вклад в общую цель в рамках своей профессиональной области. Проект курируют наставники со стороны университета и предприятия-заказчика. Руководители ВКР от СПбПУ: директор ВШФиТМ Сергей Ганин, доцент ВШАиР Михаил Ананьевский и доцент ВШКТиИС Сергей Хлопин.

Уникальность проекта заключается ещё и в том, что, помимо классического научного руководства, для углубления практической составляющей по инициативе предприятия был назначен технический консультант непосредственно из инженерного цеха. Он предоставляет команде актуальные данные и материалы , что гарантирует работу с реальными, а не гипотетическими техническими требованиями и условиями; даёт экспертные рекомендации на всех этапах проектирования и разработки и оценивает предлагаемые решения с точки зрения их применимости, экономической целесообразности и интеграции в действующие бизнес-процессы.

Подобный формат сотрудничества — это модель эффективного партнёрства, где студенты получают опыт работы над реальной инженерной задачей в междисциплинарной команде под руководством преподавателей университета и ведущих практиков с производства, а университет укрепляет связи с индустрией, актуализирует учебные программы и демонстрирует социальную значимость своих исследований, выполняя комплексные проекты. Также предприятие инвестирует в подготовку будущих кадров, получает доступ к свежим идеям и потенциальные решения своих технологических задач, выращивая будущих специалистов «под себя».

Российским ученым впервые в мире удалось точно определить место возникновения особых волн в плазме — Альфвеновских колебаний. Открытие дает ключ к решению одной из главных проблем безопасности и эффективности управляемого термоядерного синтеза, что особенно актуально в разработке источников энергии будущего. Методику измерения разработали в Санкт-Петербургском политехническом университете Петра Великого. Эксперимент провели на уникальном сферическом токамаке Глобус-М2 в Физико-техническом институте имени А. Ф. Иоффе.

Альфвеновские колебания — это особый тип волн, возникающих в плазме (ионизированном газе) при наличии магнитного поля. При небольшом возмущении частицы и само магнитное поле начинают колебаться совместно как струна, по которой пробегает волна. Эти колебания распространяются вдоль магнитных линий и наблюдаются как в лабораторных установках, так и в космосе. За теоретическое описание этих колебаний шведский физик Ханнес Альфвен в 1970 году получил Нобелевскую премию по физике.

В лабораторных условиях Альфвеновские колебания изучают на тороидальных (имеющих форму «бублика») установках для магнитного удержания плазмы, например, на токамаках. Такая форма позволяет удерживать горячую плазму температурой до 100 млн градусов по Цельсию внутри с помощью магнитных полей, не давая ей соприкасаться со стенками. В токамаках создаются условия, схожие с процессами внутри Солнца, для получения энергии путем термоядерного синтеза. Альфвеновские колебания внутри токамаков обладают двойным эффектом. С одной стороны, они способствуют переносу энергии и частиц, но с другой могут приводить к потерям тепла или появлению неустойчивостей, которые опасны выходом плазмы из магнитного поля и последующим расплавлением стенок конструкции. Поэтому изучение физических процессов внутри подобных установок является особо важным. Существующие в мире теоретические модели и компьютерные расчеты описывали, как должны вести себя эти колебания, но экспериментально проверить теорию в сложных условиях реальной тороидальной установки ранее не удавалось.

Петербургские ученые впервые в мире получили сразу два важных результата при исследовании Альфвеновских колебаний в плазме сферического токамака Глобус-М2 в ФТИ им. Иоффе.

“Во-первых, экспериментально обнаружили, где именно внутри тороидальной установки возникают и существуют Альфвеновские колебания. Измерения провели с помощью микроволновой диагностики допплеровского обратного рассеяния (ДОР), разработанной учеными Политехнического университета. Эта диагностика позволила измерить амплитуду электрического поля Альфвеновских колебаний непосредственно в области их развития. Во-вторых, выяснили, что различные типы Альфвеновских колебаний и их гармоники могут иметь различную локализацию”, — рассказал кандидат физико-математических наук, заведующий научной лабораторией «Диагностика высокотемпературной плазмы» Физико-механического института СПбПУ Александр Яшин.

Поскольку температура плазмы внутри токамака слишком высока, применение стандартных контактных датчиков для проведения измерений ограничено.

“Метод допплеровского обратного рассеяния использует микроволновое излучение, рассеянное на неоднородностях в плазме. Это позволяет дистанционно и локально измерять ключевые параметры. Для надежности данные допплеровского обратного рассеяния сравнивали с данными магнитных зондов, которые традиционно используются для исследования динамики Альфвеновских колебаний, но не могут обеспечить информацию ни об их локализации, ни о локальном значении их амплитуды. Сравнение показало, что разные методы дают согласующиеся результаты”, — отметил лаборант-исследователь Научной лаборатории перспективных методов исследования плазмы сферических токамаков Физико-механического института СПбПУ Арсений Токарев.

Альфвеновские колебания приводят к большим потерям быстрых частиц в плазме. А их роль в термоядерном синтезе сложно переоценить. Во-первых, только у них достаточно энергии для сближения и взаимодействия, в результате чего происходит реакция термоядерного синтеза. Во-вторых, часть своей энергии они отдают более медленным частицам, при этом повышая температуру плазмы. Для создания эффективного и безопасного термоядерного синтеза важно минимизировать потерю частиц с большой энергией. Так, например, согласно расчетам, создаваемый международным научным коллективом экспериментальный термоядерный реактор ITER во Франции будет выдерживать не более двух процентов потерь быстрых частиц. Альфвеновские колебания могут вызывать гораздо более значительные потери. Поэтому экспериментальные данные о локализации Альфвеновских колебаний в плазме, полученные петербургскими учеными, являются ценным вкладом в развитие мировой термоядерной энергетики.

Междисциплинарная команда Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого стала призёром студенческого конкурса «Разработка и представление многоаспектной междисциплинарной концепции включения объекта культурного наследия в жизнь современного мегаполиса и социума», прошедшего во время форума «Наследие».

Мероприятие было организовано Департаментом культурного наследия Москвы. Форум объединил реставраторов, архитекторов, урбанистов, исследователей, представителей органов власти и студенческие команды со всей страны для обмена практиками охраны и развития объектов культурного наследия.

Команду Политеха представляли студенты Высшей школы промышленно-гражданского и дорожного строительства, Высшей школы дизайна и архитектуры Инженерно-строительного института, а также Высшей школы производственного менеджмента Института промышленного менеджмента, экономики и торговли Екатерина Адамова, Анна Корсунцева, Анастасия Никитина, Дарья Соколова и Анна Анисимова. Кураторами команд были доцент ИПМЭиТ Светлана Пупенцова, старшие преподаватели ИСИ Галина Бардина и Мария Илларионова.

Политехники подготовили комплексную междисциплинарную концепцию приспособления объекта культурного наследия регионального значения «Дворец» в составе дворцово-паркового ансамбля «Собственная дача» (Петергоф). Проект включал проведение историко-архивного анализа и оценку культурной ценности объекта, разработку архитектурно-планировочных решений с соблюдением требований предмета охраны, проведение маркетингового и конкурентного анализа, включая расчёт окупаемости, а также разработку современного бренда, основанного на архитектурной идентичности и исторической колористике фасадов.

По оценке жюри, команда СПбПУ заняла 3-е место среди 12 команд со всей России. Эксперты высоко оценили междисциплинарный подход, обоснованность и соответствие условиям конкурса, которые предусматривали комплексные исследования и интеграцию наследия в городской социально-экономический контекст.

“Стать частью молодёжного форума “Наследие” было очень важно для меня. Было интересно участвовать как в деловой программе, так и в конкурсе. Форум оставил только положительные и незабываемые эмоции и опыт, которым хочется делиться со всеми”, — рассказала студентка 6-го курса ИСИ Екатерина Адамова.

В Санкт-Петербургском политехническом университете Петра Великого прошла научно-практическая конференция «Роботы, аддитивные технологии и сварка». Мероприятие организовала Лаборатория легких материалов и конструкций. Конференция предоставила экспертам из промышленных компаний, научным сотрудникам и студентам площадку для профессионального диалога и обмена опытом.

Конференция доказала, что самый быстрый путь от идеи до внедрения лежит через прямое сотрудничество университетов и промышленности, где первые создают новые технологии и поставляют кадры, а вторые ставят амбициозные цели.

«Мы приятно удивлены такому повышенному интересу к разработкам Лаборатории легких материалов и конструкций, входящей в состав Института машиностроения, материалов и транспорта, — рассказал заместитель директора ИММиТ Антон Наумов. — Хочу отметить уникальность данного события! Во-первых, мы стали свидетелями рождения новой масштабной конференции, которую планируем проводить на регулярной основе. Во-вторых, конференция объединила в себе науку и производство — первый день был посвящён пленарным и стендовым докладам, а во второй день участникам представили разработки лаборатории и наших партнеров, провели мастер-классы и показали реализацию технологических процессов на оборудовании. В-третьих, эта конференция не только смогла собрать в одном месте студентов, научных сотрудников и директоров предприятий из разных городов России, но и стала международной. Студенты из Сианьского технологического университета, приехавшие в ИММиТ на стажировку, представили свои стендовые доклады. Это отличное начало для научно-практической конференции!»

“Для нас это первый опыт организации конференции и практического семинара. Мы постарались поднять самые животрепещущие темы: финансирование, проблемы производства и проектирования, видение будущих результатов, работу на современном оборудовании. На многие вопросы совместно с нашими участниками мы нашли ответы. И поэтому я считаю прошедшую конференцию успешной. До встречи в следующем году!” — поделился своими впечатлениями доцент СПбПУ, заведующий лабораторией Легких материалов и конструкций Олег Панченко.