Институт по механика

Институтът по механика (ИМех) е водещ научен център с дългогодишни традиции във фундаменталните и приложни научни изследвания в областта на механиката, роботиката, мехатрониката, биомеханиката и сродни области. Той участва в подготовката на докторанти и висококвалифицирани специалисти, осъществява експертна и иновационна дейност и пряко прилага научни резултати в практиката.

Основни приоритети на ИМех са развитието на тематиката на института в съответствие със световните тенденции в механиката, осъществяването на активно международно научно сътрудничество и приобщаването към тенденциите и насоките на Европейския съюз за развитие на науката.

Кратка история на звеното

Институтът по механика се счита за наследник на Института по техническа механика (ИТМ), основан през 1962 г. На основата на кадри от Института по техническа механика, Математическия институт и Института по водни проблеми през 1972 г. се създават Институт по математика и механика и Централна лаборатория по биомеханика. През 1977 г. Централната лаборатория по биомеханика и секциите по механика на Института по математика и механика се обединяват в Институт по механика и биомеханика, който през 1993 г. се преименува в Институт по механика. От 1987 г. институтът се помещава в самостоятелна сграда. Главна заслуга за създаването и развитието на института има неговият първи директор акад. Георги Бранков.

Научна дейност

Научно-изследователската и приложна дейност в института се развива в 6 основни направления:

• Мехатроника: моделиране на динамиката на многозвенни системи; разработване на мехатронни и биомехатронни системи и устройства, ориентирани към човека; анализ и моделиране на движенията на човешкото тяло в норма и патология, разработване на мехатронни системи за рехабилитация, ортези и протези; роботизирани системи за микроманипулации с биологични клетки и за ортопедичната хирургия; разработване и изследване на безпилотни мобилни платформи; синтез и изработване на микро-модулни предавки; високотехнологични МЕМС сензори за измерване на сила и преместване.
• Механика на флуидите: разработване на математически флуидни модели за изследване на нови материали, на модерните производства и транспортните средства; изследване на нелинейни вълни във флуиди, течения в биофлуиди и микрофлуидни течения; теория и практика на сложните системи: сложни флуидни, социални и други сложни системи в областта на естествените науки и биологията и нанокомпозитните материали.
• Механика на деформируемото твърдо тяло: изследва се механичното поведение на различни материали (метали, метални и неметални композити, керамика, биологични тъкани), подложени на механични въздействия; Безразрушително изследване на материали и конструкции, основано на лазерно-оптични, ултразвукови, електромагнитни и акустико-емисионни методи.
• Биомеханика: биодинамика, биореология и биомеханика на среди и процеси – изследване на механичните и електрически свойства на кръв и формените елементи на кръвта в условията на стационарно и нестационарно течение. Анализират се нарушенията на хемореологията и хемодинамиката при мозъчносъдови заболявания, макро- и микроциркулацията, и периферното кръвообращение при пациенти със захарен диабет тип 2. Математическо моделиране и числени симулации в механиката: моделиране и числено изследване на явления и процеси от съвременните микро- и нано-технологии и био-процеси.
• Физико-химична механика: разработване на нови технологии за получаване на полимерни микро- и нанокомпозити, създадени на базата на полимерни матрици с различен произход, и методи за тяхното изследване. Структурно-механични изследвания на високотехнологични силикатни системи: моделиране на структурни, якостно-деформационни и технологични свойства на конструкционни силикатни системи, самовъзстановяващи се композити, приложение на отпадъчни продукти в състава на силикатни композити и оптимизиране режима на изпитвателни машини. Експертна дейност в областта на специалните бетони и строителните разтвори.

Резултатите от научните изследвания са отразени в публикации в авторитетни издания и се представят на редица международни и национални научни форуми. Учените от ИМех работят по десетки научни теми, финансирани от бюджета на БАН, от Фонд „Научни изследвания” към МОН, Националния иновационен фонд и от международни програми. Получените приложни резултати са защитени с десетки патенти и наградени с престижни отличия.

Институтът поддържа експериментална апаратура и методи за изследване на различни системи:

• на световно ниво е оборудването в отворената лаборатория по експериментална механика, оборудвана с уникална апаратура за механични, термични и реологични изпитвания на материали.
• в лабораторията за рехабилитационна роботика и експерименти с виртуална реалност се проектират и разработват роботизирани устройства с рехабилитационни и помощни функции (активни ортези, протези и екзоскелетони) за подпомагане и анализ на движенията на човека, интерфейси за комуникация и виртуална реалност.
• лазерно-оптични методи и експериментална апаратура за измерване на премествания и деформации в твърди тела и течности чрез спекъл-интерферометрия и цифров корелационен анализ на изображения;
• уреди за измерване и безразрушително изпитване на физични и механични свойства на материали и конструкции;
• компютърна система с вискозиметър за реологични измервания на физиологични течности;
• лабораторно оборудване за изпитване на материали на опън и изследване на релаксация на напреженията;
• апаратура за изследване на механичните свойства на наноматериали.

Към Центъра за обучение на БАН, в Института по механика, действа учебен център за подготовка на специалисти по безразрушителен контрол – дефектоскописти. То се организира в съответствие с изискванията на ISO 25108. Програмите за обучение и изискванията към него са в съответствие със следните стандарти: ISO 25107, БДС EN БДС ISO 9712, EN 4179 и ISO 18436-2.

Образователна дейност

Институтът по механика е акредитиран за обучение на докторанти по следните докторантски програми:

1. Научна специалност „Теоретична механика“, Професионално направление: 4. „Природни науки, математика и информатика”
2. Научна специалност „Приложна механика“, Професионално направление: 4. „Природни науки, математика и информатика”
3. Научна специалност „Механика на деформируемото тяло“, Професионално направление: 4. „Природни науки, математика и информатика”
4. Научна специалност „Механика на флуидите“, Професионално направление: 4. „Природни науки, математика и информатика”
5. Научна специалност „Биомеханика“, Професионално направление: 4. „Природни науки, математика и информатика”
6. Научна специалност „Математическо моделиране и приложение на математиката“, Професионално направление: 4. „Природни науки, математика и информатика”
7. Научна специалност „Роботи и манипулатори“, Професионално направление: 5. „Технически науки”
8. Научна специалност „Технологиия на композитните материали“, Професионално направление: 5.6 „Материали и материалознание”.
9. Научна специалност „Строителни материали, изделия и технология за производството“, Професионално направление: 5.6 „Материали и материалознание”