В 1974 году для решения проблем прочности и надежности аппаратов новой техники, создаваемых в Минсредмаше, был организован Научно-исследовательский нститут механики при Горьковском государственном университете. Взаимодействие с Российским Федеральным ядерным центром – Научно-исследовательским институтом экспериментальной физики и Опытным конструкторским бюро машиностроения им. И.И.Африкантова, определило направление научных исследований и подготовки кадров, стимулировало открытие кафедры численного моделирования физико-механических процессов на механико-математическом факультете университета (1987 г.) и отдела динамики конструкций в НИИ механики (1988 г.), которые сформировал профессор В.Г.Баженов. Таким образом были созданы условия для создания научной школы, основателями которой являются профессор, д.т.н., Заслуженый деятель науки и техники РСФСР, почетный член МАН ВШ А.Г. Угодчиков (директор НИИ механики с 1974 по 1988 годы) и профессор, д.ф.-м.н., Заслуженный деятель науки РФ, почетный работник высшего образования РФ, академик РАИН В.Г. Баженов (директор НИИ механики с 1991 года по настоящее время).

Особенностью школы является сочетание фундаментальных и прикладных исследований: экспериментальное – теоретическое исследование – вычислительная модель – исследовательская программа– пакет прикладных программ. Такая постановка работы стала возможной в результате тесного и эффективного взаимодействия сотрудников теоретических и экспериментальных лабораторий института и кафедры университета под руководством лидера школы профессора В.Г.Баженова. Из 28 членов коллектива школы семь сотрудников института преподают на кафедре, а четыре преподавателя и пятнадцать аспирантов кафедры участвуют в научной работе института. Для обучения студентов и аспирантов работе с современными вычислительными методами и программными продуктами в 2000году на базе НИИ механики совместно с механико-математическим факультетом создан на правах лаборатории учебно-научный центр «Компьютерная механика», научно-методическое руководство которым осуществляют директор НИИ механики профессор В.Г.Баженов и декан механико-математического факультета, заведующий кафедрой теории упругости и пластичности А.К. Любимов. Профессора В.Г. Баженов и А.К. Любимов являются руководителями ведущего научно-педагогического коллектива Минобразования РФ, состоящего из трех кафедр механико-математического факультета и трех лабораторий НИИ механики ННГУ. Такая структура научно-педагогического коллектива школы позволяет осуществлять индивидуальную подготовку дипломированных специалистов и научных работников в области прикладной математики и механики для работы в вузах, НИИ и КБ, обеспечивать омоложение и развитие собственного коллектива.

Для решения проблемы динамической прочности конструкций современной техники необходимо проведение комплексных фундаментальных и прикладных исследований:

• Экспериментальные и теоретические исследования деформирования и разрушения материалов и элементов конструкций и определение параметров и функций уравнений состояния материалов.
• Разработка математических моделей, численных методов и программ компьютерного моделирования процессов динамического деформирования сплошных сред и конструкций.

В настоящее время разработан большой набор математических моделей нелинейного поведения различных материалов, но при конкретном применении известных и разработке новых моделей возникают значительные трудности в их оснащении материальными функциями и константами, а также в оценке погрешностей и областей применимости. Обычно при изучении деформационных и прочностных свойств материалов и элементов конструкций используются экспериментально-аналитические подходы, которые налагают существенные ограничения на форму испытуемых образцов и вид нагружения, так как возможности получения аналитических решений связаны с идеализацией реальных условий эксперимента и моделей поведения материала. Особенно существенно эти недостатки проявляются в нелинейной области деформирования материалов (металлов, полимеров, грунтовых сред, бетонов) и элементов конструкций при неоднородном напряженном состоянии. Возможности экспериментально-теоретических подходов существенно расширяются, если использовать современные численные методы и компьютерные программы для моделирования физических экспериментов на персональном компьютере, посредством которого также осуществляется и управление процессом нагружения. В сочетании физического и численного моделирования с методами идентификации и оптимизации открываются новые технологии решения этой сложной комплексной проблемы, которые расширяют возможности экспериментальных методов исследований деформационных и прочностных свойств материалов и элементов конструкций при статических и динамических нагружениях. Актуальность этой комплексной проблемы и необходимость внедрения полученных результатов в практику проектирования и отработки конструкций и аппаратов новой техники и определили направления исследований и основные достижения коллектива научной школы.

• Созданы уникальные экспериментальные установки собственной конструкции для исследования поведения материалов при сложном напряженно-деформированном состоянии в широком диапазоне изменения скоростей деформаций (от 10^-4 до 10⁵ с^-1) и температур (от -40⁰ до 600⁰С), в том числе при достижении предельных состояний.
• На основе компьютерного моделирования физических экспериментов разработана экспериментально-численная методика итерационного построения истинных диаграмм деформирования и определения прочностных характеристик образцов и элементов конструкций при больших деформациях и неоднородном НДС.
• Разработан вариационно-разностный метод построения вычислительных моделей задач динамики однослойных и многослойных оболочечных элементов конструкций переменной толщины из традиционных и композитных материалов, позволяющий учесть физически и геометрически нелинейные эффекты деформирования, упругопластические свойства, анизотропию и неоднородность прочностных параметров.
• Решены новые задачи нелинейного деформирования, устойчивости, предельного равновесия и оптимального проектирования однослойных и многослойных пластин и оболочек из традиционных и композитных материалов при импульсных силовых и тепловых воздействиях.
• Разработаны вычислительные модели и проведены исследования задач ударного взаимодействия конструкций с жидкостными и грунтовыми средами при больших перемещениях контактных и свободных поверхностей.
• Обоснованы области применимости классических теорий однослойных и многослойных пластин и оболочек при импульсных нагружениях и взаимодействии с ударными волнами в жидкости.
• Математические модели, численные методы и разработанные на их основе пакеты программ «Динамика-2» и «Динамика-3» широко используются на предприятиях Минатома при проектировании и отработке аппаратов ракетной техники, ядерных зарядов, атомных и термоядерных установок, для оценки прочности магистральных газопроводов и трубопроводов АЭС, кабин для разборки ядерного оружия, ударопрочных контейнеров и других аппаратов новой техники

Наиболее известные работы участников школы:

Монографии:

1. А.И.Садырин, С.А.Новиков, А.И.Рузанов и др. Разрушение деформируемых сред при импульсных нагрузках./ Н.Новгород: Изд. ННГУ, 1992. - 192с.
2. В.Г.Баженов, Д.Т.Чекмарев Вариционно-разностные схемы в нестационарных волновых задачах динамики пластин и оболочек./ Н.Новгород: Изд. ННГУ, 1992. - 159с.
3. В.М.Фомин, А.И.Гулидов, А.И.Садырин и др. Высокоскоростное взаимодействие тел./ Новосибирск: Изд. СО РАН. 1999. - 600с.
4. Н.А.Абросимов, В.Г.Баженов Нелинейные задачи динамики композитных конструкций. Изд. ННГУ. Н.Новгород. 2002. С. 400.

Статьи:

1. Баженов В.Г., Кочетков А.В., Михайлов Г.С., Угодчиков А.Г. Взаимодействие упругопластических тонкостенных элементов конструкций с ударными волнами в идеальных сжимаемых средах./ Известия РАН, МТТ – 1979. - № 2. - С.141-149
2. Баженов В.Г., Кочетков А.В., Крылов С.В., Угодчиков А.Г. Высокоскоростной удар упругопластических тонкостенных конструкций о поверхность сжимаемой жидкости./ Известия РАН, МТТ –1984. - . № 5 - С.161-169.
3. Баженов В.Г., Чекмарев Д.Т. Об индексной коммутативности численного дифференцирования./ ЖВМ и МФ - 1989. – Т29, №5 – С. 662-674.
4. Абузяров М.Х., Баженов В.Г., Котов В.Л., Кочетков А.В., Крылов С.В. Метод распада разрывов в динамике упругопластических сред // ЖВМ и МФ. Т. 40. № 6. 2000. - С. 940-953.
5. В.Г.Баженов, А.М.Брагов, В.Л.Котов, А.В.Кочетков Исследование удара и проникания тел вращения в мягкий грунт./ Прикладная математика и механика -2003. - Т. 67, вып. 4. - С.689 –696.
6. Баженов В.Г., Чекмарев Д.Т. Численные методы решения нестационарных задач динамики тонкостенных конструкций./ Известия РАН, МТТ – 2001. - №5. - С. 35-49.
7. N.A.Abrosimov Numerically Modeling the Nonlinear Deformation and the Loss of Stability in Composite Plate-shell Structures under Pulsed Loading. J. Mechanics of Composite Materials. V 35, № 6. 1999. P 495-506.
8. Баженов В.Г., Кибец А.И., Кибец Ю.И., Самыгин А.Н. Численное решение трехмерных нелинейных задач нестационарного деформирования тонкостенных конструкций, включающих стержневые элементы./ Изв. РАН МТТ. - 2002. - №4. - С. 145-151.
9. Баженов В.Г., Зефиров С.В., Кочетков А.В. и др. Пакет программ для решения плоских и осесимметричных нелинейных задач нестационарного взаимодействия конструкций со сжимаемыми средами./ Математическое моделирование. - 2000. - Т.12., №6. - С.67-72.
10. Bragov A.M., Lomunov A.K. Methodological aspects of studying dynamic material properties using the Kolsky method // Int. Journal of Impact Engineering Vol.16, No 2, 1995, pp.321-330.

На материалах исследований коллектива с 1998 года членами школы защищены 6 докторских и 8 кандидатских диссертаций.

В коллективе школы успешно сотрудничают доктора наук:

1. Баженов Валентин Георгиевич, 1938 г.р., д.ф.-м.н., профессор, директор НИИ механики ННГУ (НИИМ). Заслуженный деятель науки РФ, Почетный работник высшего образования РФ. Тема докторской диссертации «Исследование нелинейных процессов деформирования тонкостенных конструкций при импульсных воздействиях и при взаимодействии со средами», 1985 г. (Науч. конс. – А.Г.Угодчиков). Зав. кафедрой (0,5 ставки) численного моделирования физико-механических процессов ННГУ (ЧМФМП).
2. Абросимов Николай Анатольевич, 1950 г.р., д.ф.-м.н., с.н.с. НИИМ, г.н.с. Тема докт. дисс. «Моделирование нелинейного деформирования и потери устойчивости композитных оболочечных конструкций при импульсных воздействиях», 1999 г. (Науч. конс. – В.Г.Баженов). Профессор (0,25 ставки) кафедры ЧМФМП.
3. Брагов Анатолий Михайлович, 1947 г.р., д.т.н., с.н.с., НИИМ, зав. лаб. Член европейской ассоциации DYMAT (European Association for the Promotion of Research into the Dynamic Behavior of Materials and its Applications). Тема докт. дисс. «Экспериментальный анализ процессов деформирования и разрушения материалов при высокоскоростном деформировании», 1998 г. (Науч. конс. – В.Г.Баженов и А.Г.Угодчиков). Профессор (0,25 ставки) кафедры ТУиП.
4. Кибец Александр Иванович, 1940 г.р., д.ф.-м.н., с.н.с., НИИМ, г.н.с. Тема докт. дисс. «Моделирование нелинейных нестационарных задач динамики пространственных конструкций МКЭ», 2001 г. (Науч. конс. – В.Г.Баженов).
5. Кочетков Анатолий Васильевич, 1951 г.р., д.ф.-м.н., профессор, НИИМ, г.н.с. Тема докт. дисс. «Численное моделирование нелинейного нестационарного взаимодействия тонкостенных конструкций со сжимаемыми средами», 1993. г. (Науч. конс. – В.Г.Баженов). Профессор (0,5 ставки) кафедры ЧМФМП.
6. Петров Михаил Васильевич, 1945 г.р., д.т.н., профессор, Чувашский госуниверситет, профессор. Тема докт. дисс. Теоретические и экспериментальные основы разработки технологических процессов магнитоимпульсной обработки материалов. (Науч. конс. – профессор В.Г.Баженов),2002 г.
7. Садырин Анатолий Иванович, 1943 г.р., д.ф.-м.н., профессор, НИИМ, г.н.с. Лауреат премии правительства РФ за разработку и создание новой техники, Почетный работник высшего образования. Тема докт дисс. «Моделирование деформирования и разрушения конструктивных и защитных элементов при действии ударных контактных нагрузок», 2002 г. Профессор (0.5 ставки) кафедры ЧМФМП.
8. Чекмарев Дмитрий Тимофеевич, 1955 г.р., д.ф.-м.н., доцент кафедры ЧМФМП. Тема докт. дисс. «Вариационно-разностный метод решения нестационарных волновых задач динамики тонкостенных конструкций», 2003 г. (Науч. конс. – В.Г.Баженов). С.н.с. (0,5 ставки) НИИМ.

Кандидаты наук:

1. Абузяров Мустафа Хасьянович, 1958 г.р., с.н.с., НИИМ, в.н.с. Тема дисс. «Численное моделирование динамики оболочек вращения, заполненных жидкостью или газом, при внутреннем взрывном нагружении», 1989 г. (Руководитель – В.Г.Баженов).
2. Зефиров Сергей Вениаминович, 1955г.р., к.т.н., с.н.с. НИИМ, в.н.с.. Тема диссертации «Импульсное деформирование и контактное взаимодействие упругопластических элементов осесимметричных конструкций», 1984 г. (Руководитель – В.Г.Баженов).
3. Игумнов Леонид Александрович, 1959г.р., к.ф.-м.н., доцент, докторант кафедры ЧМФМП. Тема кандидатской дисс. «Решение осесимметричных задач нестационарного динамического деформирования вязкоупругих элементов конструкций методами гранично-временных интегральных уравнений», 1988 г. (Руководитель – А.Г.Угодчиков). С.н.с. (0,5 ставки НИИМ.
4. Кибец Юрий Иванович, 1947 г.р., к.т.н., с.н.с., НИИМ, в.н.с. Тема диссертации «Конечно-элементное моделирование геометрически и физически нелинейных процессов деформирования контейнеров для транспортировки радиоактивных отходов при ударных нагрузках», Год защиты 1998. (Руководитель –В.Г.Баженов).
5. Котов Василий Леонидович, 1974 г.р., к.ф.-м.н., доцент кафедры ЧМФМП. Тема диссертации «Моделирование нестационарных процессов взаимодействия элементов конструкций с грунтовыми средами в двумерной постановке». 1999 г. (Руководители – В.Г.Баженов и А.В.Кочетков). С.н.с. (0,5 ставки) НИИМ.
6. Крылов Сергей Валерьевич, 1955г.р., к.т.н., с.н.с. НИИМ, в.н.с. Тема диссертации Высокоскоростной удар упругопластических тонкостенных конструкций о поверхность сжимаемой жидкости. Год защиты 1983. (Руководители – профессора В.Г.Баженов и А.Г.Угодчиков).
7. Ломунов Андрей Кириллович, 1952 г.р., к.т.н., с.н.с., НИИМ в.н.с. Тема диссертации «Методика исследования процессов вязкопластического деформирования и свойств материала на базе разрезного стержня Гопкинсона», 1988 г. (Руководитель – А.М.Брагов)
8. Ломунов Владимир Кириллович 1945, к.т.н., доцент кафедры технической механики РГОТУПС. Тема диссертации «Упругопластическое выпучивание гладких, составных и подкрепленных оболочек вращения при осевом ударе». Год защиты 1979 (Руководители – В.Г.Баженов и А.Г.Угодчиков). С.н.с. (0,5 ставки) НИИМ.
9. Самыгин Александр Николаевич, 1976 г.р., к.ф.-м.н., НИИМ, с.н.с. Тема диссертации «Конечно-элементное моделирование нелинейных задач нестационарного деформирования трубопроводов с жидкостью в грунтовой среде», 2003 г. Руководители –В.Г.Баженов и А.И.Кибец. Ассистент (0,5 ставки) кафедры ЧМФМП.
10. Сергеичев Иван Валерьевич, 1977 г.р., к.ф.-м.н., НИИМ, с.н.с. Тема диссертации «Исследование материалов различной физической природы с использованием метода Кольского и его модификаций», 2003 г. (Руководители –А.М.Брагов и А.К.Ломунов). Ассистент (0,25 ставки) кафедры ТУиП.

Основные доклады участников школы на ведущих международных конференциях:

1. Abouziarov M. Nonlinear stability analysis of euler equations for predictor corrector schemes. Report on a Symposium Honoring S.K.Godynov, May 1-2, 1997, The University of Michigan, Ann Arbor, Michigan. USA.
2. A.M.Bragov at all. Materials sellection for the Nuclear reactor core melt catcher NURETH-8, 1997, Kyoto Japan.
3. V.Bazhenov, A.Kibetz, Y.Kibetz et al. . Finite element analysis of deformation of containers with radioactive materials in emergency situations // Report on 12th Int. Conf. of the Packaging and transportation of radioactive materials (PATRAM'98). May 10-15. 1998. Paris.
4. Abouziarov, "On an exact second order accuracy Godunov type method for nonlinear Euler and Navier Stokes equations". Report on Seventh International Conference on Hyperbolic Problems, Theory, Numerics, Applications (ETH). Zurich, Feruary 9-13, 1998
5. A.M.Bragov, A.K.Lomunov, I.V.Sergeichev et al. High strain rate of Armco-iron and 30CGSA steel: the influence of temperature, strain history and shock loading in the region of б-е transition. Report on fifth International Symposium on behaviour of dense media under high dynamic pressures (HDP-V). Saint-Malo. France. June 23-27 2003.
6. A.M.Bragov, A.K.Lomunov, I.V.Sergeichev et al. Static and dynamic response of ceramics and zirconium alumina concrete materials // Report on 7th Int. Conf. on Mechanical and Physical Behaviour of Materials under Dynamic Loading (DYMAT-2003). Porto-Portugal. Sept. 8-12. 2003

Актуальность и высокий уровень исследований школы подтверждается наличием поддержки ведущих научно-педагогических коллективов Минобразования (тема № 01.41.03), грантов президента РФ на поддержку Ведущих научных школ РФ (№ 96-15-98156, 1997-1999 гг., № 00-15-99029, 2000-2002 г., № НШ-1136.2003.8, 2003-2005 гг.), грантов ИНТАС ( № 94-4383, 1996-1998 гг., и № 00-0600, 2002-2004 гг), проектов МНТЦ (№ 1413-963-00, 1999-2001 гг., № 1203-01, 2001-2003 гг., № 2683, 2004-2005 гг.), 19 грантов РФФИ (в том числе 7 инициативных научных гранта, 2 гранта МАС, 9 издательских грантов, 1995-2003гг.), грантов Минобразования (24 исследовательских гранта (1992-2003 гг.), 2 гранта на поддержку научно-исследовательской работы аспирантов вузов Минобразования России (2003-2004 гг.), гранта на проведение молодыми учеными научных исследований в ведущих научно-педагогических коллективах (2002-2003 гг.), гранта Президента РФ для поддержки молодых российских ученых (2003), именными стипендиями Н.Новгорода аспирантам (5 стипендий – 1999-2003гг.), участием в ФЦП Интеграция (проекты 1997-2001 гг. и 2002-2006 гг.), спецпрограммах Минатома и Минобороны, Межотраслевой программе Минатома и Минобразования РФ - 4 проекта (2001-2003 гг.), программах Минобразования - 5 проектов (1997-2003 гг.).

Коллектив школы ведет большую издательскую деятельность. За последние 5 лет изданы при финансовой поддержке РФФИ - Межвузовские сборники Проблемы прочности и пластичности. Вып. 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64,65 Н.Новгород, изд-во ННГУ (объем 20 п. л., тираж 300 экз., 1998-2003 гг.) и труды XIX и ХХ Международных конференций по теории оболочек и пластин. Н.Новгород, изд-во ННГУ, 1999 и 2002 гг. (объем 20 п.л., тираж 200 экз), при финансовой поддержке университета - Вестник Нижегородского государственного университета, серия «Механика», вып. 1, 2, 3, 4, 5, Н.Новгород, изд-во ННГУ, (объем 16,5 п. л., тираж 300 экз., 1999-2003 гг.).

Участники школы являлись организаторами XIV, XIX и ХХ Международных конференций по теории оболочек и пластин, которые проводились на базе НИИ механики и ННГУ.

Основные направления научной деятельности лидера школы - профессора В.Г.Баженова достаточно широк:

• Экспериментальные и теоретические исследования закономерностей высокоскоростного деформирования, потери устойчивости и разрушения материалов и элементов конструкций.
• Разработка экспериментально-теоретических методов определения параметров уравнений состояния с использованием данных модельных и натурных экспериментов, численного моделирования и методов оптимизации.
• Разработка математических моделей. численных методов и компьютерных технологий прочностных расчетов конструкций машиностроения при импульсных нагружениях и ударном взаимодействии со сжимаемыми средами (жидкость, грунт, бетон и др.) с комплексным учетом физически и геометрически нелинейных эффектов.

Под руководством В.Г.Баженова коллектив школы удостаивался грантов поддержки ведущей научной школы РФ 1997-1999, 2000-2002, 2003-2005 гг., он является руководителем ведущего научно-педагогического коллектива Минобразования РФ, Заслуженным деятелем науки РФ, членом Российского Национального комитета по теоретической и прикладной механике, членом бюро Научного совета РАН по механике деформируемого твердого тела, академиком Российской академии инженерных наук, председателем диссертационного совета ННГУ по защите докторских диссертаций по механике, председателем оргкомитетов XIV, XIX, XX Международных конференций по теории оболочек и пластин (1993, 1999, 2002 гг.), членом оргкомитетов ряда международных конференций по механике и численным методам решения задач теории упругости и пластичности, ответственным редактором серии «Механика» Вестника ННГУ и Межвузовского сборника «Проблемы прочности и пластичности».

В коллективе школы школе развиваются традиции многоступенчатой подготовки научных кадров. Профессора и кандидаты наук привлекают к научным исследованиям студентов в процессе выполнения курсовых и дипломных работ. Лучшие из этих студентов направляются в аспирантуру и привлекаются к выполнению НИР. Аспирант попадает в коллектив, где под руководством молодых научных сотрудников – кандидатов наук осваивает современные пакеты программ и совершенствует навыки программирования, численные или экспериментальные методы исследования. Параллельно идет разработка фундаментальной и (или) прикладной задачи под руководством профессора. Все поставленные перед молодыми исследователями задачи являются частями общей проблемы, которая формулируется лидером школы. Такие традиции позволили создать жизнеспособный коллектив, который эффективно работает над решением фундаментальных и прикладных проблем высокоскоростного деформирования и разрушения современных материалов и конструкций.

Для школы характерен комплексный экспериментально-теоретический подход к решению сложных нелинейных задач динамики экологически опасных инженерных конструкций. Других научных школ подобного масштаба исследований по данной проблематике в России нет.