Преподавателями кафедры теоретической и прикладной механики Омского государственного университета путей сообщения ведется обучение студентов по дисциплинам, которые составляют фундамент подготовки будущих специалистов — инженеров железнодорожного транспорта и других отраслей промышленности.
Дисциплины, преподаваемые на кафедре: «Теоретическая механика», «Основы механики подвижного состава», «Прикладная механика», «Сопротивление материалов», «Прочность конструкции подвижного состава», «Динамика систем», «Динамика и нагруженность вагонов», «Теория систем автоматического управления», «Основы автоматического управления», «Взаимозаменяемость и нормирование точности», «Детали машин и основы конструирования», «Метрология», «Метрология, стандартизация и сертификация», «Исследования и испытания наземных транспортно-технологических машин», «Конструирование и расчет наземных транспортно-технологических машин», «Теория механизмов и машин».
Как фундаментальная наука теоретическая механика была и остаётся не только одной из дисциплин, дающей углублённые знания о природе. Она также служит средством воспитания у будущих специалистов необходимых творческих навыков к построению математических моделей происходящих в природе и технике процессов, к выработке у обучаемых способностей к научным обобщениям и выводам к стремлению развития у них, как утверждал Лаплас,«счастливого искусства открывания новых данных, представляющих собой существо знаний».
Специализированные курсы «Основы механики подвижного состава», такие как «Динамика и нагруженность вагонов», «Динамика систем», «Теория систем автоматического управления», «Основы автоматического управления» являясь логическим продолжением основного курса «Теоретическая механика», более полно раскрывают практическую значимость механики как фундаментальной науки и способствуют усилению профессиональной направленности курса теоретической механики. Современный подвижной состав железных дорог представляет собой достаточно сложную техническую систему, в которой широко внедряются автоматически управляемые процессы. Это касается, например, систем автоматического торможения поезда, средств связи, а также взаимодействия с автоматическими системами железнодорожной путевой инфраструктуры, систем диагностики и ремонта подвижного состава.
Понимание принципов функционирования систем автоматического управления позволяет совершенствовать технологические процессы, повышать эффективность эксплуатации и ремонта подвижного состава и другой техники, что непосредственно определяет производительность труда, которая является ключевым фактором развития экономики любого государства.
Знания, умения и навыки, полученные при изучении дисциплин «Метрология», «Метрология, стандартизация и сертификация», «Взаимозаменяемость и нормирование точности», «Исследования и испытания наземных транспортно-технологических машин» являются основой формирования профессиональных компетенций бакалавров по направлению «Стандартизация и метрология». В современных условиях востребованы работники, способные выполнять ролевые функции, связанные с метрологическим обеспечением, установлением и соблюдением требований к продукции. Выпускники успешно реализуют полученные знания о современном состоянии и отраслевых особенностях законодательной и прикладной метрологии при построении карьерных траекторий в метрологических службах и отделах стандартизации структурных подразделений ОАО «РЖД» и его дочерних организаций, на промышленных предприятиях, в иных организациях, осуществляющих деятельность по поверке, калибровке, испытаниям и подтверждению соответствия.
Изучая дисциплины «Теория механизмов и машин», «Детали машин и основы конструирования», «Конструирование и расчет наземных транспортно-технологических машин» будущий специалист получает теоретические знания и практические навыки по основам их создания, повышения эксплуатационных характеристик машин, а также по разработке конструкторской документации узлов и машин в целом.
В настоящее время освоение методов расчета конструкций на прочность, жесткость и устойчивость будущими специалистами в сфере железнодорожного транспорта особенно актуально в связи с созданием новых конструкций подвижного состава, повышением скоростей его движения, а также применением в этой сфере новых материалов и технологий.
Для будущих специалистов железнодорожного транспорта существенное значение в формировании общепрофессиональных и профессионально-специализированных навыков играют дисциплины «Прикладная механика», «Сопротивление материалов», «Прочность конструкции подвижного состава». Эти дисциплины направлены на изучение прочности, жесткости и устойчивости элементов конструкций, в частности, деталей и узлов подвижного состава. Для чего необходимо изучение перечисленных дисциплин? Любой инженер знает, что при конструировании механизмов и машин необходимо выбирать размеры деталей и материалы для их изготовления таким образом, чтобы в эксплуатации они не разрушались и не деформировались. Для этого необходимо иметь информацию о характере внешних нагрузок, воспринимаемых конструкцией, механических свойствах и стоимости материалов, из которых она изготовлена. Таким образом, изучение указанных выше дисциплин позволяет будущему специалисту при конструировании и ремонте деталей и узлов подвижного состава обеспечивать их надежность при максимальной экономии средств.
Кафедра теоретической механики как самостоятельное подразделение института существовала с 1930 по 1933 гг. (заведующие — М. Н. Иванов и В. С. Колосунин) и с 1937 по 1940 гг. (заведующие — С. Н. Петров и Н. А. Мясцов). Вновь она была организована в 1950 году, и на должность заведующего кафедрой был назначен кандидат физико-математических наук, доцент О. И. Лоткин.
До этого курс теоретической механики читался преподавателями с разных кафедр: теоретической и прикладной механики, вагонов, высшей математики, сопротивления материалов. С момента организации института (1930) и до 1937 года лекции по теоретической механике читал доцент В. С. Колосунин, а практические занятия вел ассистент Н. А. Мясцов, ставший старшим преподавателем, а потом доцентом. Практические занятия вел также ассистент Н. А. Витвитский.
В 1952 году кафедра теоретической механики была объединена с кафедрой теории механизмов и деталей машин и получила название «Кафедра теоретической механики и деталей машин». В 1964, в связи с ростом института и связанного с этим увеличением штата, произошло разделение кафедры, кафедра «Теоретической механики» стала отдельной.
С 1973 года по июнь 2015 кафедрой заведовал доктор технических наук, заслуженный деятель науки и техники Российской Федерации, академик Академии транспорта и академик Российской инженерной академии, ректор ОмГУПСа с 2000 по январь 2010 года и затем его президент — профессор Ильхам Исламович Галиев. Он является автором свыше 400 научных трудов, в том числе — 5 монографий и 25 авторских свидетельств и патентов на изобретения. Им подготовлено 4 доктора (в том числе – А. П. Хоменко, бывший 15 лет ректором, а сейчас президент ИрГУПСа) и 26 кандидатов технических наук. Профессором И. И. Галиевым и его учениками разработано и создано пневматическое рессорное подвешивание магистральных электровозов ВЛ60 и ВЛ80. Он сформировал квалифицированный коллектив, который обеспечивает учебный процесс по всем преподаваемым дисциплинам, решает научно-методические проблемы, связанные с современными методами обучения, а также актуальные научные проблемы и задачи, выдвигаемые потребностями железнодорожного транспорта. За успехи в научной и педагогической деятельности и за большой вклад в развитие вуза профессор И. И. Галиев награжден высокими правительственными наградами — орденом Почета и медалями.
Доктор технических наук, профессор Виктор Алексеевич Нехаев работает над решением проблем оптимального управления сложными динамическими объектами, в том числе — разработкой методов и алгоритмов оптимального ведения поезда с учетом критериев безопасности движения на основе метода разделения движений системы на «быстрые» и «медленные» составляющие», позволяющего интегрировать сингулярно возмущенные нелинейные дифференциальные уравнения. Им разработан новый векторный метод вычисления передаточных функций, имеющий большое прикладное значение для решения задач динамики сложных механических систем. В. А. Нехаев внес большой вклад в исследование и разработку квазиинвариантных систем виброзащиты объектов, в исследование устойчивости движения полоза токоприемника подвижного состава, в решение задач динамики подвижного состава при параметрическом возмущении, обусловленном продольной неравноупругостью рельсового пути. Профессор В. А. Нехаев является автором свыше 300 научных работ, имеет 20 авторских свидетельств и патентов на изобретения. Он подготовил 16 кандидатов технических наук, награжден именными часами министра путей сообщения, знаками «Отличник высшей школы», «Почетному железнодорожнику».
С 2015 года заведующим кафедрой «Теоретическая механика» является доктор технических наук, профессор Виктор Александрович Николаев. Он занимается решением проблемы повышения уровня безопасности движения грузовых поездов, вопросами совершенствования тяговых и динамических свойств магистральных электровозов и грузовых вагонов, созданием нового рессорного подвешивания железнодорожного подвижного состава, а также разработкой эффективных средств вибро-и ударозащиты человека-оператора и специальной техники. Им разработана методика аналитического конструирования систем виброзащиты, основанных на принципе компенсации внешних возмущений. Онявляется одним из основных участников проведения комплекса экспериментальных исследований по оценке влияния отклонений значений конструктивных параметров ходовой части грузового вагона на безопасность его движения, а также создателем двух видеофильмов по динамике грузовых вагонов, используемых в учебном процессе на других кафедрах ОмГУПС и на предприятиях Западно-Сибирской железной дороги. Профессор В. А. Николаев является автором свыше 200 научных работ, имеет 15 авторских свидетельств и патентов на изобретения, награжден знаками «Почетный работник транспорта Российской Федерации», «Почетный железнодорожник», именными часами президента ОАО «РЖД». Он подготовил 6 кандидатов технических наук.
В разное время на кафедре работали: преподаватель Н. О. Соколовская (1968–1995 гг.); старшие преподаватели Е. К. Медлина (1957–1986 гг.), Б. М. Анцыз (1961–1984 гг.), В. Г. Старостенко (1963–1975 гг.), И. Б. Ефимов (1973–1980 гг.), А. П. Хоменко (1977–1985 гг.); доценты В. Я. Зяблицев (1958–1969 гг.), А. И. Булгаков (1969–1981 гг.), С. В. Елисеев (1964–1968 гг.), В. И. Варва (1981–1983 гг.), Л. В. Архипова (1983–1985 и 2013–2015 гг.), Г. Н. Ким (1980–2006 гг.), А. Н. Горбачев (2000–2006 и 2010–2013 гг.), В. Н. Финиченко (2008–2013 гг.), инженер 3. П. Астрелина.
В 2019 году кафедра получила название «Теоретическая и прикладная механика» в связи с присоединением к ней коллектива кафедры «Теория механизмов и детали машин», а также передаче части дисциплин каферы «Информатика, прикладнаяматематика и механика».
Профессорско-преподавательский состав кафедры: доктора технических наук, профессора И. И. Галиев, В. А. Нехаев, В. А. Николаев, Б. Н. Стихановский (заслуженный работник высшей школы Российской Федерации), доктор технических наук, доцент С. А. Макеев (преподавание по совместительству), кандидаты технических наук, доценты Т. В. Вельгодская, В. М. Волков, Ю. А. Иванова, А. В. Климович, В. Н. Ушак, В. М. Павлов, Е. А. Самохвалов, кандидаты технических наук М. Х. Минжасаров, А. Н. Смалев, преподаватель Д. Б. Гриц, совместители — доценты А. В. Долгова, И. Л. Саля и С. А. Ступаков.
На кафедре работает учебно-вспомогательный персонал: заведующий лабораториями С. А. Сазонов, инженер-лаборант С. В. Чеховский, инженер-лаборант О. Г. Гаптулина, лаборант Р. О. Вельгодский.
С 1986 года на кафедре успешно функционирует аспирантура по специальности 05.22.07 «Подвижной состав железных дорог, тяга поездов и электрификация», научными руководителями которой в настоящее время являются доктора технических наук, профессора И. И. Галиев, В. А. Нехаев, В. А. Николаев.
Аспирантуру успешно закончили и защитили диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук В. Н. Ушак (1987), В. Я. Шевченко (1987), Ф. Ф. Ведякин (1990), С. М. Овчаренко (1991), С. В. Окишев (1992), В. В. Требин (1997), Е. А. Самохвалов (1999), В. В. Хренов (1999), М. Ф. Капустьян (2000), В. А. Рыбик (2000), А. Н. Горбачев (2000), О. Ф. Панасенко (2002), Н. В. Закерничная (2003), Н. Ю. Симак (2003), А. В. Смольянинов (2004), П. Б. Сергеев (2004), Д. В. Тарута (2005), Ли Хын Себ (гражданин КНДР, 2005), В. Ю. Тэттэр (2005), Н. А. Белоглазова (2005), А. В. Шилер (2006), П. В. Новосельцев (2006), В. Н. Финиченко (2008), Е. С. Калинина (2009), Ю. А. Иванова (2009), А. Н. Смалев (2011), М. Х. Минжсаров. Диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук защитили И. И. Галиев (1985), В. А. Нехаев (2000), А. П. Хоменко (2000), В. А. Николаев (2003).
Сотрудники кафедры постоянно взаимодействуют с различными подразделениями железнодорожного транспорта в части решения важнейших научно-технических проблем, принимают активное участие в отраслевых и международных симпозиумах и конференциях. Доцент В. М. Павлов является широко известным специалистом в области совершенствования и испытания токоприемников магистральных электровозов, в том числе — высокоскоростного поезда «Сапсан». Большой вклад в разработку инструментального обеспечения натурных экспериментальных исследований подвижного состава, проводимых кафедрой, внесен доцентом В. Н. Ушаком. Доцентом Е. А. Самохваловым разработана и внедрена в эксплуатацию высокоэластичная муфта привода вспомогательного оборудования маневровых тепловозов. Доценты А. Н. Смалев и М. Х. Минжасаров исследуют динамику электровозов нового поколения.
В процессе научных исследований и преподавательской деятельности сотрудники кафедры широко используют современную вычислительную технику и инновационные технологии.
Для совершенствования учебного процесса по основному и специальным курсам дисциплин кафедра публикует учебно-методические пособия, монографии. Большое внимание уделяется подготовке учебных пособий для аспирантов и магистрантов.
Произведено полное переоснащение лабораторий кафедры современной вычислительной техникой, подготовлены и читаются студентам лекции с мультимедийным сопровождением, разработаны электронные учебно-методические комплексы для обучающихся с применением дистанционных образовательных технологий.
