14–16 листопада 2023 року в Києві, Дніпрі, Львові та Харкові у змішаному форматі (офлайн і онлайн) тривала міжнародна наукова конференція «Актуальні проблеми механіки – 2023», присвячена 145-річчю від дня народження академіка Степана Прокоповича Тимошенка (1978–1972) – всесвітньо відомого українського вченого-механіка й інженера, видатного організатора науки і педагога, одного з фундаторів Української академії наук (нині це Національна академія наук України), засновника і першого директора Інституту механіки ім. С.П. Тимошенка НАН України – першого в Академії інституту технічного профілю. Цей масштабний науковий захід ініціювали й організували Інститут механіки ім. С.П. Тимошенка НАН України та Національний комітет України з теоретичної і прикладної механіки. Співорганізаторами стали Інститут геотехнічної механіки ім. М.С. Полякова НАН України, Інститут технічної механіки НАН України і ДКА України, Інститут гідромеханіки НАН України, Інститут проблем міцності ім. Г.С. Писаренка НАН України, Державне підприємство «Конструкторське бюро «Південне» імені М.К. Янгеля», Інститут прикладних проблем механіки і математики ім. Я.С. Підстригача НАН України, Інститут кібернетики ім. В.М. Глушкова НАН України, Київський національний університет імені Тараса Шевченка, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Національний транспортний університет України та Дніпровський національний університет імені Олеся Гончара.
14 листопада 2023 року конференція розпочалася з пленарного засідання у Великому конференц-залі НАН України в Києві.
Зібрання відкрив співголова організаційного та програмного комітетів конференції, виконувач обов’язків директора Інституту механіки ім. С.П. Тимошенка НАН України академік Володимир Назаренко.
Співголова організаційного та програмного комітетів конференції, віцепрезидент Національної академії наук України, голова Секції фізико-технічних і математичних наук НАН України академік Вячеслав Богданов оголосив присутнім вітального листа від Президента Національної академії наук України академіка Анатолія Загороднього.
По тому академік Володимир Назаренко поінформував учасників конференції, що у міжнародному науковому видавництві «Springer» вийшла друком унікальна монографія про сучасні здобутки українських науковців-механіків – «Advances in Mechanics: Current Research Results of the NAS of Ukraine» («Досягнення механіки: поточні результати досліджень у НАН України»).
Далі присутні заслухали п’ять пленарних доповідей.
Про роль академіка Степана Тимошенка у становленні й розвитку досліджень у галузі механіки в Україні розповів академік Вячеслав Богданов.
Привітавши учасників конференції від імені її співорганізатора – Національного комітету України з теоретичної і прикладної механіки, доповідач приділив основну увагу внескові академіка Степана Тимошенка у розбудову досліджень у галузі механіки на теренах України, створення перших наукових інституцій Академії та організацію підготовки відповідних кадрів:
«Степан Прокопович народився 23 грудня 1878 року в селі Шпотівка Конотопського повіту Чернігівської губернії (нині це Сумська область) у родині землевпорядника Прокопа Тимофійовича Тимошенка та його дружини Юзефіни Яківни Сарнавської, доньки відставного польського військового.
1896 року він закінчив ремісниче училище в містечку Ромни, де навчався разом із майбутнім «батьком радянської фізики» академіком Абрамом Федоровичем Йоффе, та вступив до Інституту інженерів шляхів сполучення у Санкт-Петербурзі.
Це був престижний освітній заклад технічного профілю, в якому тоді викладали математик Дмитро Олександрович Граве, механіки Дмитро Іванович Журавський, Микола Аполлонович Белелюбський та Олексій Миколайович Крилов, фахівець із термодинаміки Олександр Андрійович Брандт, інші відомі професори. Закінчивши 1901 року навчання, він п’ять років працював у цьому інституті, а також у Петербурзькому політехнічному інституті. В цей період Степан Прокопович слухав лекції та стажувався в Німеччині у Мюнхенському і Ґьоттінґенському університетах у відомих учених-механіків Авґуста Фьоппля та Людвіґа Прандтля.
1906 року за рекомендацією відомого фахівця у галузі опору матеріалів, першого ректора Київського політехнічного інституту Віктора Львовича Кирпичова він стає професором, а невдовзі – деканом механічного й інженерно-будівельного факультетів КПІ. Але після підписання С.П. Тимошенком у січні 1911 року протесту проти поліцейського свавілля його, разом з іншими професорами, звільнили з інституту.
Цей доволі короткий перший період роботи в Київській політехніці виявився, втім, дуже плідним для вченого. Він повністю змінив курс викладання теорії пружності й опору матеріалів, підготував ґрунтовні підручники з теорії коливань, теорії стійкості деформівних систем, інженерної механіки, прикладної динаміки, теорії пластин і оболонок. Результатом його наукової роботи стала монографія «Про стійкість пружних систем», видана 1910 року й удостоєна премії Д.І. Журавського – з формулюванням «за визначні праці з будівельної механіки».
Після звільнення з Київської політехніки Степан Прокопович повернувся до Санкт-Петербурга, де згодом обіймав професорські посади у Політехнічному й Електротехнічному інститутах та Інституті інженерів шляхів сполучення, залучався як науковий консультант під час будівництва військових кораблів, перебував у науковому відрядженні у Великій Британії. В ці роки він опублікував цілу низку визнаних наукових праць, створив підручники «Курс опору матеріалів» і «Курс теорії пружності», які стали класичними.
Отже, на час повернення наприкінці 1917 року, після більшовицького перевороту, до Києва на запрошення ради професорів Політехнічного інституту професор С.П. Тимошенко мав репутацію не лише відомого вченого-механіка та педагога, а й знавця системи організації наукових досліджень у галузі механіки в провідних країнах Західної Європи.
Саме ці чинники, вочевидь, стали визначальним для тодішнього міністра освіти у гетьманському уряді Миколи Прокоповича Василенка й академіка Володимира Івановича Вернадського, які на початку літа 1918 року запросили професора Тимошенка до роботи в Комісії з організації Української академії наук. Степан Прокопович був у комісії серед тих небагатьох представників природничої та технічної галузей, які закладали фундамент майбутньої Академії, створювали концептуальні засади розвитку в ній природничого і технічного напряму та стояли на чолі перших академічних інститутів і кафедр.
Зазначена Комісія працювала з липня до жовтня 1918 року. 22 липня С.П. Тимошенко виступив із програмною доповіддю про організацію прикладного природознавства при УАН. У ній він, зокрема, зазначив, що «часи, коли наука і техніка йшли різними шляхами, вже минули; й нині часто-густо задля вирішення суто технічних завдань користуються могутнім знаряддям, яке нам дає математика і механіка».
Пропозиція С.П. Тимошенка полягала в організації на базі Другого, Фізично-математичного, відділу класу прикладного природознавства, об’єднавши в такий спосіб науку і техніку для виконання основних завдань, а саме: розвитку науки в Україні, вироблення та вдосконалення методів використання природних багатств, участі в підготовці професійних кадрів і професорсько-викладацького складу для вищої школи у галузі технічних наук. Він розглядав також можливість створення прикладних кафедр, зокрема технічної механіки (з лабораторіями прикладної механіки та будівельної механіки).
4 вересня на засіданні Комісії обговорювалися пропозиції щодо внесення до Статуту Академії перспективного переліку наукових установ, зокрема, Астрономічної лабораторії, Ботанічного саду, Геодезичного інституту, Геологічного комітету, Інституту прикладної (пізніше – технічної) механіки.
Діяльність Комісії завершилася з ухваленням 14 листопада 1918 року (тобто рівно 105 років тому) Закону Української Держави про заснування Української академії наук у м. Києві, підписаного гетьманом Павлом Петровичем Скоропадським. Того ж дня гетьман своїм наказом призначив перших 12 дійсних членів УАН, з-поміж яких – і наймолодшого за віком академіка С.П. Тимошенка (йому тоді було 39 років). 11 листопада 1918 року відбулося перше Спільне зібрання УАН, на якому обрали керівний склад Академії, і вона почала працювати де-факто.
Завдяки організаторській енергії та особистим якостям академіка С.П. Тимошенка Інститут технічної механіки було створено одним із перших в Академії. Це сталося вже 30 листопада – на другому Спільному зібранні УАН, де Степана Прокоповича затвердили на посаді директора цього Інституту.
У звіті Академії за 1919 рік відзначено великий науковий та організаційний внесок академіка С.П. Тимошенка, зокрема, у створення інститутів, кафедр і лабораторій, розгортання діяльності з опублікування наукових творів, відшукування приміщень, матеріалів, коштів на придбання лабораторного обладнання тощо. Під його керівництвом від початку 1919 року запрацював науковий семінар із теоретичних питань технічного характеру, започатковано видання «Праці Інституту технічної механіки».
Розвиваючи ідею інтеграції науки і техніки, С.П. Тимошенко як директор Інституту технічної механіки ініціював створення й очолив Раду з питань будівельних матеріалів, до відання якої належало затвердження норм різних будівельних матеріалів, програм відповідних дослідницьких робіт, звітів пробної станції тощо.
Важливими були дослідження Степана Прокоповича Тимошенка й Ернста Карловича Гарфа щодо міцності залізобетонних балок під дією змінних навантажень і міцності сферичної плівки під дією рівномірного тиску. Саме тоді Степан Прокопович написав свої праці – «Про міцність аеропланів» і «Розрахування арок».
Підсумовуючи самовіддану роботу академіка С.П. Тимошенка в Українській академії наук, можна констатувати, що він був однодумцем Володимира Івановича Вернадського і разом із ним закладав основу майбутніх досягнень Академії. За його активної участі Фізично-математичний відділ набув пріоритетного значення, а він сам став на чолі першої в Академії науково-дослідної установи – Інституту технічної механіки – і створив передумови подальшої ефективної діяльності цього інституту.
Варто також зазначити, що під час Української революції 1917–1920 років рідні брати Степана Прокоповича – Сергій Прокопович (архітектор за фахом) і Володимир Прокопович (економіст) – були відомими громадсько-політичними й державними діячами УНР і брали активну участь у розбудові української державності.
Через політичну й економічну ситуацію, що склалася після приходу до Києва денікінців, а потім більшовиків, діяльність УАН фактично призупинилася, що змусило С.П. Тимошенка вирішити у березні 1920 року виїхати за кордон.
Спершу він очолював кафедру опору матеріалів у Загребському політехнічному інституті, а 1922 року прийняв запрошення переїхати до США. Там перші 5 років він працював у дослідницькому відділі компанії «Вестінгауз» у Філадельфії, а з 1927 року перейшов на викладацьку роботу. Очолив кафедру прикладної механіки Мічиганського університету, при якому 1929 року відкрив літню школу механіки для дипломованих спеціалістів, що мала велике значення для розвитку цієї науки і підготовки фахівців у США. Тут він читав спеціальні курси лекцій, де сотні інженерів поглиблювали свої знання. Для читання цих лекцій запрошував також відомих фахівців не лише зі США, а й із Європи. Під його керівництвом захищено близько 40 докторських дисертацій. Тоді ж професор Тимошенко організував секцію механіки при Американському товаристві інженерів-механіків.
Від 1936 року впродовж чверті століття учений викладав у Стенфордському університеті, будучи до 1943 року завідувачем кафедри механіки, потім – до 1960 року – її професором. Тобто розвиткові інженерної науки й освіти у різних країнах світу Степан Прокопович присвятив понад 60 років.
1960 року вийшовши на пенсію, від 1964 року він мешкав у своєї доньки Ганни в місті Вуперталь (Німеччина). Помер С.П. Тимошенко 29 травня 1972 року, похований поруч зі своєю дружиною в місті Пало-Альто (США).
Завдяки своєму науковому й інженерному талантові та феноменальній працездатності С.П. Тимошенко зробив величезний внесок у світову науку, його наукові праці стали основою для розвитку численних напрямів механіки. Впродовж багатьох років він посідав чільне місце серед фахівців у галузі механіки в США. Не випадково, відкриваючи 1968 року XII Міжнародний конгрес із теоретичної і прикладної механіки, професор Стенфордського університету Ніколас Гофф (до речі, один з учнів професора Тимошенка) зазначив, що до приїзду С.П. Тимошенка справжньої механіки в Сполучених Штатах не було.
Особливо великий внесок він зробив у розвиток прикладної теорії пружності, теорії стійкості оболонкових і пластинчатих систем, зокрема підкріплених ребрами жорсткості. Важливими є дослідження С.П. Тимошенка щодо згинання, кручення, коливання й удару елементів конструкцій. Учений розв’язав низку задач щодо концентрації напружень поблизу отворів, міцності залізничних рейок. У теорії тонкостінних систем широкого застосування набула відома модель типу Тимошенка, яка дає змогу враховувати вплив зсувних деформацій. Професор Тимошенко зробив величезний внесок у формування інженерної освіти, глибоко досліджував історію науки про опір матеріалів. Створив серію унікальних монографій і підручників із різних напрямів інженерної механіки, які перекладено багатьма мовами і на яких виховувались і досі виховуються багато поколінь фахівців-механіків у всьому світі. Як ми знаємо зі спілкування з нашими іноземними колегами, у багатьох європейських країнах механіків досі навчають, користуючись класичними підручниками Степана Тимошенка.
Степан Прокопович двічі приїздив до України – у 1958 та 1967 роках. Зокрема, завітав до наукових установ і вишів Києва й Харкова. Про відвідання у 1958 році створеного ним Інституту механіки він так згадував у своїй автобіографічній книзі: «Огляд лабораторії механіки приніс мені велику втіху. Основна ідея зближення науки і техніки, якою я так захопився, організуючи кафедру механіки при Київській академії наук, виявилася життєздатною, і запланована мною лабораторія дієво бере участь у розв’язанні важливих технічних питань країни».
Видатні наукові досягнення С.П. Тимошенка визнані в усьому світі. Його було обрано членом Української, Польської, Французької, Італійської академій наук, Академії наук СРСР, Лондонського королівського товариства. Він також був дійсним членом Наукового товариства імені Шевченка. 1957 року Американське товариство інженерів-механіків заснувало медаль імені С.П. Тимошенка, яку він отримав першим – із формулюванням «за неоцінений внесок і особистий приклад як керівник нової ери в прикладній механіці».
Визначний внесок академіка С.П. Тимошенка в українську та світову науку вшановано й у нашій країні. 1993 року його ім’я було присвоєно створеному ним Інститутові механіки НАН України, а 1999 року Академія заснувала премію ім. С.П. Тимошенка за видатні досягнення в галузі теоретичної та прикладної механіки. 1998 року на території Київського політехнічного інституту встановили пам’ятник Степанові Прокоповичу. На будинку №23 на вулиці Гоголівській у Києві, де він мешкав у 1917–1920 роках, встановлено меморіальну дошку.
Степан Прокопович Тимошенко належить до тієї когорти видатних синів українського народу, які своїм талантом і творчою працею уславили нашу науку і нашу країну в усьому світі. І наш святий обов’язок – не лише самим зберігати пам’ять про нього, про його неперевершені здобутки на науковій, науково-організаційній та педагогічній ниві, але й виховувати на його прикладі нові покоління наших науковців».
Науковим напрямам розвитку механіки у наукових установах Відділення механіки НАН України присвячувалася доповідь члена Президії НАН України, академіка-секретаря Відділення механіки НАН України, директора Інституту геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України академіка Анатолія Булата.
«2023 року виповнилося 40 років від часу заснування Відділення механіки Національної академії наук України, створеного відповідно до постанови Президії Академії наук УРСР від 28 лютого 1983 р. №131 та постанови Загальних зборів Академії наук УРСР від 23 березня 1983 р. №1 внаслідок поділу Відділення математики, механіки і кібернетики на Відділення механіки та Відділення математики і кібернетики, – нагадав доповідач. – На час створення Відділення механіки до його складу входило 12 дійсних членів і 20 членів-кореспондентів АН УРСР. Відділення координувало роботу 5-ти наукових установ (Інституту механіки, Інституту гідромеханіки, Інституту проблем міцності, Інституту геотехнічної механіки й Інституту технічної механіки), а також 5-ти спеціальних конструкторсько-технологічних бюро та дослідного виробництва.
Відділення механіки очолювали: у 1983–1988 роках – академік НАН України Олександр Миколайович Гузь; у 1988–1993 роках – академік НАН України Валерій Трохимович Трощенко; у 1993–2004 роках – академік НАН України Віктор Васильович Пилипенко; від 2004 й досі – академік НАН України Анатолій Федорович Булат.
До складу Відділення механіки у різні часи входили такі видатні вчені-механіки, як Олег Костянтинович Антонов, Микола Герасимович Бондар, Василь Сергійович Будник, Олександр Миколайович Динник, Олександр Георгійович Івченко, Станіслав Миколайович Конюхов, Олександр Сергійович Космодаміанський, Георгій Володимирович Логвинович, Володимир Олексійович Лотарєв, Володимир Іванович Моссаковський, Георгій Степанович Писаренко, Микола Сергійович Поляков, Валентин Микитович Потураєв, Володимир Федорович Уткін, Михайло Кузьмич Янгель.
На сьогодні до складу Відділення входять 12 академіків НАН України – Вячеслав Леонідович Богданов, Анатолій Федорович Булат, Віктор Тимофійович Грінченко, Олександр Миколайович Гузь, Дмитро Семенович Ківа, Веніамін Дмитрович Кубенко, Валентин Володимирович Матвєєв, Анатолій Андрійович Мартинюк, Володимир Михайлович Назаренко, Олег Вікторович Пилипенко, Валерій Володимирович Харченко, Володимир Павлович Шевченко – та 18 членів-кореспондентів НАН України – Анатолій Петрович Алпатов, Борис Олександрович Блюсс, Микола Іванович Бобир, Андрій Олександрович Борисюк, Михайло Дем’янович Борисюк, Геннадій Олександрович Воропаєв, Олександр Ярославович Григоренко, Ярослав Олександрович Жук, Олег Петрович Коростельов, Ігор Федорович Кравченко, Олександр Петрович Круковський, Євген Іванович Никифорович, Олександр Якович Олійник, Ярема Ярославович Рущицький, Юрій Миколайович Савченко, Валерій Іванович Тимошенко, Іван Семенович Чернишенко, Олександр Віталійович Шимановський.
Нині в інститутах Відділення механіки НАН України працюють понад 600 наукових співробітників, зокрема 130 докторів наук і 285 кандидатів наук. Відділення механіки НАН України зараз об’єднує 6 наукових організацій і одне Відділення Інституту:
1) Інститут механіки ім. С.П. Тимошенка НАН України (Київ);
2) Інститут гідромеханіки НАН України (Київ);
3) Інститут технічної механіки НАН України і ДКА України (Дніпро);
4) Інститут проблем міцності ім. Г.С. Писаренка НАН України (Київ);
5) Інститут геотехнічної механіки ім. М.С. Полякова НАН України (Дніпро);
6) Інститут транспортних систем та технологій НАН України (Дніпро);
7) Відділення фізики гірничих процесів Інституту геотехнічної механіки ім. М.С. Полякова НАН України (Дніпро).
Початок розвитку досліджень у галузі механіки в Національній академії наук України слушно пов’язують з ім’ям видатного вченого, організатора науки та педагога, одного із засновників Академії Степана Прокоповича Тимошенка (1878–1972). Він був першим академіком-механіком у складі НАН України й засновником першої академічної установи технічного профілю – Інституту технічної механіки (пізніше цей інститут було перейменовано на Інститут механіки).
Світове визнання здобули результати виконаних в Академії у 1930-х роках досліджень Миколи Митрофановича Крилова і Миколи Миколайовича Боголюбова з проблем асимптотичної теорії нелінійних коливань. Ці праці заклали підвалини нового наукового напряму – нелінійної механіки, яка й досі активно розвивається у багатьох наукових центрах із механіки та математики. Тоді ж академіки Олександр Миколайович Динник, Микола Васильович Корноухов, Микола Олексійович Лаврентьєв, Гурій Миколайович Савін, Сергій Володимирович Серенсен та їхні учні здійснювали дослідження в галузі міцності інженерних конструкцій та конструкційних матеріалів, динаміки й міцності деталей машин і механізмів, зокрема авіаційних двигунів і шахтних механізмів, гірничої механіки.
У перші роки після Другої світової війни в Академії було розроблено методи розрахунку елементів конструкцій ракетної техніки, аналітичні методи дослідження концентрації напружень біля отворів і порожнин, методи розрахунку пластин і оболонок змінної товщини за термомеханічних навантажень, досліджено коливання механічних систем з урахуванням розсіювання енергії, створено засади теорії кумулятивних течій та її застосування, загальної теорії інерційних навігаційних систем.
У 1960-х – 1970-х роках дослідження в галузі механіки в Академії істотно розширилися, що було зумовлено як формуванням і розвитком нових напрямів механіки (комп’ютерної механіки, механіки полімерів і композитних матеріалів, механіки руйнування, механіки зв’язаних полів тощо), так і потребами країни в науково-технічному забезпеченні важливих галузей промисловості (авіа-, ракето-, суднобудування, важкого машинобудування, видобутку корисних копалин).
Як же відповідали цим вимогам Інститути новоствореного Відділення механіки?
Інститут механіки ім. С.П. Тимошенка НАН України було створено 1918 року у складі Української академії наук. Це був перший інститут технічного профілю не лише в Академії, а й загалом на теренах України.
Основними науковими напрямами діяльності Інституту механіки зараз є:
- механіка композитних і неоднорідних середовищ;
- механіка оболонкових систем;
- механіка зв’язаних полів у матеріалах та елементах конструкцій;
- механіка руйнування і втома;
- динаміка та стійкість руху механічних систем.
Слід відзначити, що від дня свого заснування Інститут брав найбезпосереднішу участь у реалізації вже згаданих найактуальніших наукових напрямів досліджень у галузі механіки.
Інститут очолювали видатні вчені й організатори науки – академіки Степан Прокопович Тимошенко (у 1918–1920 роках), Дмитро Олександрович Граве (1921 року), Костянтин Костянтинович Симінський (у 1921–1932 роках), Сергій Володимирович Серенсен (у 1932–1940 роках), Микола Васильович Корноухов (у 1940–1944 роках), Федір Павлович Бєлянкін (у 1944–1958 роках), Гурій Миколайович Савін (у 1958–1959 роках), Анатолій Дмитрович Коваленко (у 1959–1965 роках), Віктор Олімпанович Кононенко (у 1965–1975 роках), Олександр Миколайович Гузь (у 1976–2022 роках). У різні часи в інституті працювали відомі вчені – члени Академії: Микола Миколайович Боголюбов, Микола Митрофанович Крилов, Олександр Миколайович Динник, Євген Оскарович Патон, Юрій Олексійович Митропольський, Георгій Степанович Писаренко, Георгій Володимирович Карпенко, Микола Миколайович Давиденков, Костянтин Костянтинович Хрєнов, Георгій Йосипович Сухомел, Рівнер Фазилович Ганієв, Борис Миколайович Горбунов, Борис Дмитрович Грозін, Олександр Михайлович Пеньков, Олексій Григорович Івахненко, Сергій Миколайович Кожевніков, Веніамін Михайлович Майзель, Андрій Феофанович Улітко, Ілля Якович Штаєрман, Ярослав Михайлович Григоренко, Леонід Петрович Хорошун, Юрій Миколайович Шевченко, Юрій Миколайович Неміш, Микола Олександрович Шульга.
У роки незалежності України визнання світової наукової громадськості здобули результати досліджень співробітників Інституту механіки ім. С.П. Тимошенка НАН України в галузі механіки композиційних матеріалів, зокрема механіки нанокомпозитів, некласичних проблем механіки руйнування, крихкого руйнування матеріалів із тріщинами.
До структури Інституту входять 11 наукових відділів, у яких працюють 88 наукових співробітників, зокрема 35 докторів наук і 41 кандидат наук.
Співробітники Інституту опублікували близько 500 наукових монографій, зокрема 8 узагальнювальних багатотомних видань («Методи розрахунку оболонок» у 5-ти томах; «Механіка композитних матеріалів та елементів конструкцій» у 3-х томах; «Просторові задачі теорії пружності та пластичності» у 6-ти томах; «Механіка зв’язаних полів в елементах конструкцій» у 5-ти томах; «Некласичні проблеми механіки руйнування» у 4-х томах і 5-ти книгах; «Механіка композитів» у 12-ти томах; «Успіхи механіки» у 6-ти томах і 7-ми книгах; «Сучасні проблеми механіки» у 3-х томах).
Інститут видає міжнародний науковий журнал «Прикладна механіка» (заснований 1955 року). Видавництво «Springer» перекладає цей журнал англійською і публікує його під назвою «International Applied Mechanics».
Інститут механіки ім. С.П. Тимошенка НАН України розвиває наукову співпрацю з науковими центрами й університетами Італії, Великої Британії, Німеччини, Болгарії, Китаю та Польщі.
Історія Інституту технічної механіки НАН України і ДКА України розпочалася з невеликого наукового підрозділу – сектору проблем технічної механіки, організованого 1966 року з ініціативи головного конструктора ОКБ-586 (нині це Державне підприємство «Конструкторське бюро «Південне» імені М.К. Янгеля»), одного з основоположників ракетної техніки академіка Михайла Кузьмича Янгеля. 1968 року цей сектор було перетворено на Дніпропетровське відділення Інституту механіки АН УРСР, керівником якого призначили академіка Всеволода Арутюновича Лазаряна. 1980 року на базі відділення організували Інститут технічної механіки АН УРСР, що його очолив академік Віктор Васильович Пилипенко. 1995 року на Інститут було покладено функції головного інституту ракетно-космічної галузі України. Від 2003 року установу очолює академік Олег Вікторович Пилипенко.
Основними науковими напрямами Інституту є:
- динаміка механічних і гідромеханічних систем, систем ракет-носіїв, залізничного й автомобільного транспорту;
- аеротермодинаміка енергетичних установок, літальних і космічних апаратів та їх підсистем;
- міцність, надійність і оптимізація механічних систем, ракет-носіїв і космічних апаратів;
- механіка взаємодії твердого тіла з йонізованим середовищем та електромагнітним випромінюванням;
- системний аналіз тенденцій і перспектив розвитку ракетно-космічної техніки.
Учені Інституту здійснили широкомасштабні дослідження кавітаційних автоколивань у гідросистемах, створили науково-технічні засади нового оригінального наукового напряму з динаміки рідинних ракетних рушійних установок і рідинних ракет-носіїв. Результати використано для розрахунків поздовжньої стійкості розроблених у КБ «Південне» рідинних ракет-носіїв типу «Зеніт», «Циклон-4», «Дніпро», «Антарес».
Інститут виконує роботи з аерогазодинаміки ракет-носіїв, двигунів і космічних апаратів. Розроблено методи чисельного моделювання задач аерогазодинаміки літальних апаратів на етапі їхнього входження в атмосферу й під час польоту з надзвуковою швидкістю.
В Інституті працює плазмоелектродинамічний стенд – науковий об’єкт, що становить національне надбання України і належить до п’ятірки найкращих плазмових труб Європи. На ньому досліджують особливості й закономірності взаємодії виробів ракетно-космічної техніки з потоками плазми, електромагнітного випромінювання, електричними та магнітними полями в атмосфері Землі.
На сьогодні в Інституті технічної механіки НАН України і ДКА України працюють 96 наукових співробітників, зокрема 11 докторів і 38 кандидатів наук.
Інститут технічної механіки НАН України і ДКА України видає науковий журнал «Технічна механіка» («Technical Mechanics»).
Інститут проблем міцності ім. Г.С. Писаренка НАН України було створено 1966 року на базі сектору міцності Інституту проблем матеріалознавства АН УРСР. Від 2002 року Інститут носить ім’я свого засновника та першого директора академіка Георгія Степановича Писаренка.
Директорами Інституту були академіки Георгій Степанович Писаренко (у 1966–1988 роках), Валерій Трохимович Трощенко (у 1988–2011 роках), Валерій Володимирович Харченко (у 2011–2021 роках), член-кореспондент НАН України Анатолій Павлович Зіньковський (у 2021–2022 роках). Від 2022 року Інститутом керує доктор технічних наук Олександр Юрійович Чирков.
Діяльність Інституту спрямована на розвиток фундаментальних і прикладних досліджень у галузі експериментальної механіки деформованого твердого тіла та міцності матеріалів і елементів конструкцій. Основними напрямами наукових досліджень є:
- граничний стан і критерії міцності матеріалів і конструкцій;
- розрахункові й експериментальні методи дослідження напружено-деформованого стану;
- механіка руйнування та живучість конструкцій;
- коливання неконсервативних механічних систем.
В Інституті розроблено узагальнену методологію аналізу напружено-деформованого стану й опору руйнуванню для обґрунтування міцності і прогнозування понадпроєктного строку та ресурсу елементів обладнання першого контуру АЕС із водно-водяним енергетичним реактором, зокрема корпусів реакторів. Отримані результати, серед іншого, використано для виконання державної експертизи робіт з обґрунтування міцності й опору руйнуванню корпусів реакторів ВВЕР-1000 на енергоблоках Запорізької, Рівненської та Південноукраїнської атомних електростанцій.
В Інституті створено понад 150 оригінальних випробувальних установок і стендів для дослідження основних механічних характеристик широкого кола металевих конструкційних матеріалів і сплавів, неметалічних композиційних матеріалів у широкому температурному діапазоні та видів механічного навантаження. Цілісний комплекс випробувальних стендів віднесено до наукових об’єктів, що становлять національне надбання України. Від 2006 року в Інституті функціонує Центр колективного користування науковими приладами, оснащений сучасним випробувальним обладнанням.
Інститут видає міжнародний науково-технічний журнал «Проблеми міцності». Видавництво «Kluwer Academic/Plenum Publishers» з першого номера перекладає його англійською та друкує у США під назвою «Strength of Materials».
На сьогодні кадровий склад Інституту проблем міцності ім. Г.С. Писаренка НАН України становить 100 наукових співробітників, зокрема 19 докторів наук і 60 кандидатів наук.
Інститут геотехнічної механіки ім. М.С. Полякова НАН України було створено 1967 року. Його засновником і першим директором (у 1967–1975 роках) був академік Микола Сергійович Поляков. У 1975–1992 роках Інститут працював під керівництвом академіка Валентина Микитовича Потураєва. Від 1992 року Інститут очолює академік Анатолій Федорович Булат.
Основними напрямами наукових досліджень установи є:
- вивчення властивостей гірських порід і масивів, процесів їхнього руйнування та керування напружено-деформованим станом;
- геомеханіка;
- наукові засади гірничотехнічних процесів, техніки та технології видобутку й переробки корисних копалин;
- фізико-технічні й геологічні засади технологій видобутку шахтного метану;
- енергозаощадження та надійність гірничих виробництв, геоекоекологія природних ресурсів і техногенних середовищ.
Розроблено наукові засади й методи керування геомеханічними та газодинамічними процесами гірничого масиву, зрушуваного внаслідок підземної розробки вугільних пластів.
Для гірничодобувної промисловості розроблено наукові засади циклічно-потокової технології відкритої розробки залізних руд, а також механіки вибухового та гравітаційного руйнування і переміщення міцних порід. Розроблено засади механіки вібраційного транспортування та трубопровідного вібраційного пневмотранспорту сипких матеріалів.
В Інституті розроблено технологію комплексної дегазації та утилізації шахтного газу метану, яка ґрунтується на організаційному поділі в часі й підземному просторі процесів видобутку двох енергоносіїв – вугілля і метану.
Протягом багатьох років в Інституті тривали фундаментальні дослідження, спрямовані на підвищення ефективності процесів класифікації та збагачення корисних копалин. Результатом цих робіт стало створення нової техніки збагачення вугілля на робочих просівних поверхнях, які впроваджено на багатьох підприємствах України.
Отримано нові результати у сфері сейсмостійкості будівель та споруд і віброзахисту гірничих машин із використанням еластомерних матеріалів, що дає змогу підвищити безпеку та продуктивність праці, значно збільшити довговічність і надійність машин і споруд.
Сьогодні в Інституті геотехнічної механіки ім. М.С. Полякова НАН України працює 172 наукові співробітники, зокрема 29 докторів наук і 66 кандидатів наук.
Інститут гідромеханіки НАН України було створено 1963 року, хоча його історія сягає 1926 року. В різні роки Інститутом керували академік Євген Володимирович Оппоков (у 1926–1928 роках), професор Анатолій Володимирович Огієвський (у 1928–1940 роках), академік Георгій Йосипович Сухомел (у 1940–1958 роках), кандидат технічних наук Михайло Мефодійович Дідковський (у 1958–1966 роках), академік Георгій Володимирович Логвинович (у 1966–1972 роках), член-кореспондент Олександр Якович Олійник (у 1972–1981 роках), член-кореспондент Олександр Дмитрович Федоровський (у 1981–1987 роках), академік Віктор Тимофійович Грінченко (у 1987–2021 роках). Від 2021 року Інститут очолює член-кореспондент НАН України Геннадій Олександрович Воропаєв.
Тут створено наукові школи за такими напрямами:
- хвильова й вихрова гідродинаміка (охоплює дослідження в галузі акустики потоків рідини та газу, медичної акустики, гідродинаміки рухомих об’єктів, взаємодії хвиль і потоку з інженерними конструкціями);
- гідромеханіка великих швидкостей (дослідження в галузі суперкавітації, зниження опору руху тіл у воді, гідродинамічних технологій);
- гідротермодинаміка і тепломасообмін у газорідинних і пористих середовищах і системах «рідина – тверді частинки» (дослідження з фізико-хімічної гідродинаміки, енергоефективності, гідро- та пневмотранспорту, гідротехніки й меліорації).
Вивчення закономірностей обтікання рухомих об’єктів є одним із головних напрямів наукової діяльності Інституту. Під керівництвом академіка Георгія Володимировича Логвиновича сформувалися нові наукові напрями – гідрореактивний рух, керування примежовим шаром і гідробіоніка, теорія суперкавітації, високошвидкісний рух об’єктів поблизу границь. Систематичне вивчення кавітаційних течій заклало підґрунтя теорії просторового руху вільних границь під впливом факторів збурення, створення нових методів моделювання й оптимізації кавітаційних течій, методів організації кавітаційних рухів об’єктів у воді з великою швидкістю та