Владимир Васильевич Карпов 30 апреля 2024 г. исполняется 85 лет доктору технических наук, профессору, заслуженному работнику высшей школы Владимиру Васильевичу Карпову.
Владимир Васильевич в 1963 г. окончил механико-математический факультет Саратовского государственного университета им. Н.Г. Чернышевского, получив специальность «Математика» и специализацию «Программист».
Свою трудовую деятельность начал в том же году в ЦКБ 474 города Ленинграда в должности инженера-программиста. С тех пор и до 2000 г. программирование для ЭВМ стало его любимым занятием. Он составлял программы для ЭВМ первого поколения, когда программа записывалась ещё в кодах каждой вычислительной машины, для ЭВМ второго поколения и для ЭВМ третьего поколения, когда уже существовали операционные системы и программы разрабатывались на алгоритмических языках.
Стаж его трудовой деятельности составляет 60 лет, из них 58 лет он ведёт преподавательскую деятельность. Владимир Васильевич занимал должности от ассистента до заведующего кафедрой (на кафедрах высшей математики, сопротивления материалов и вычислительной математики в разных вузах).
В 1975 г. защитил кандидатскую диссертацию по специальности «Строительная механика», а в 1988-м – докторскую по специальности «Механика деформируемого твёрдого тела».
В ЛИСИ (ныне СПбГАСУ) Владимир Васильевич поступил на работу в 1977 г. на должность доцента кафедры высшей математики. Читал лекции, проводил практические занятия со студентами по всему курсу высшей математики (три семестра), публиковал учебно-методическую литературу, был председателем предметной комиссии по математике на вступительных экзаменах. Восемь лет был деканом заочного общетехнического факультета.
За время работы Владимира Васильевича деканом процент успеваемости студентов существенно повысился. Во-первых, за счёт более чёткой работы деканата. А также были заключены договоры о сотрудничестве с ведущими строительными организациями («ГлавЛенинградСтрой», «ГлавЗапСтрой»). Для сотрудников этих организаций были разработаны программы ускоренного обучения, а приезжающих на сессию студентов-заочников стали заселять в общежития этих организаций. Число студентов, приезжающих на сессию, существенно повысилось, больше стали публиковать учебно-методической литературы для студентов-заочников, и многое другое. Всё это в комплексе и послужило повышению качества работы факультета.
Владимир Васильевич принимал непосредственное участие в организации кафедры вычислительной математики в ЛИСИ (1987 г.) и, фактически, первое время выполнял функции заведующего кафедрой по организации учебного процесса, так как официальный заведующий кафедрой занятия по учебным дисциплинам кафедры не проводил и специфики работы кафедры вычислительной математики не знал. В дальнейшем кафедра вычислительной математики была переименована в кафедру прикладной математики и информатики и стала выпускающей для студентов специальности «Прикладная математика».
В 1988 г. после защиты докторской диссертации Владимир Васильевич был приглашён заведовать кафедрой сопротивления материалов в Ленинградский технологический институт холодильной промышленности.
В СПбГАСУ Владимир Васильевич вернулся в 1991 г. в качестве профессора кафедры прикладной математики и информатики. В результате трудовой деятельности им было разработано несколько учебных дисциплин и написаны учебные пособия для студентов специальностей «Прикладная математика» и «Промышленное и гражданское строительство». Каждый год он был руководителем дипломных проектов нескольких выпускников кафедры прикладной математики и информатики. Для аспирантов всех специальностей университета Владимир Васильевич читал лекции на тему «Математические модели задач строительного профиля и численные методы их исследования», которые затем легли в основу учебного пособия.
Несколько лет Владимир Васильевич был руководителем гранта Минобрнауки в рамках программы «Развитие научного потенциала высшей школы». Для участия в работе по гранту привлекал студентов, так как образование и наука тесно связаны друг с другом. Получив навыки научных исследований, некоторые из этих студентов в дальнейшем поступали в аспирантуру. Одно время только его учеников, кандидатов наук, на кафедре прикладной математики и информатики работало пять человек.
Круг научных интересов Владимира Васильевича – модели деформирования и методы исследования устойчивости оболочечных конструкций, содержащих нерегулярности по толщине. Им разработаны математические модели деформирования оболочек ступенчато-переменной толщины, имеющих рёбра, наладки и вырезы, в которых учитывается, что контакт рёбер с обшивкой происходит по полосе, рёбра при пересечении жёстко закреплены друг с другом, учитываются геометрическая нелинейность, поперечные сдвиги, сдвиговая и крутильная жёсткость рёбер, а материал оболочки считается изотропным. Проведено математическое обоснование разработанных моделей. С помощью вычислительного эксперимента доказано, что учёт сдвиговой и крутильной жёсткости рёбер оказывает значительное влияние на величину критической нагрузки потери устойчивости оболочек, подкреплённых рёбрами жёсткости.
Также показано, что существенное влияние на величину критической нагрузки потери устойчивости для ребристых оболочек оказывает учёт поперечных сдвигов, а для оболочек постоянной толщины этого эффекта не наблюдается. Показано, что на боковой поверхности рёбер (и на границе вырезов соответственно) при решении уравнений равновесия или вариационной задачи автоматически выполняется условие свободного края. Для оболочек, ослабленных вырезами, это означает, что область, занимаемая оболочкой, является односвязной (жёсткость оболочки в местах вырезов берётся равной нулю), и для исследования таких оболочек не обязательно применять метод конечных элементов. Это значительно упрощает процесс исследования таких оболочек. Для проведения этих исследований Владимиром Васильевичем были разработаны несколько программ для ЭВМ.
Помимо математических моделей и программ, для всестороннего исследования оболочечных конструкций им были разработаны несколько методов:
- метод конструктивной анизотропии, позволяющий для оболочек, подкреплённых часто расположенными рёбрами или ослабленных часто расположенными вырезами, решать задачу как для оболочек постоянной толщины с приведённой жёсткостью;
- метод последовательного наращивания рёбер, позволяющий находить поправки к найденному напряжённо-деформированному состоянию оболочки при увеличении жёсткости рёбер, решая при этом линейную задачу;
- метод последовательного изменения кривизны, где также использовалась изложенная выше идея;
- вариационно-параметрический метод, когда для исследования устойчивости оболочек и выбора рациональных параметров жёсткости последовательно применяются методы последовательных нагружений, последовательного наращивания рёбер и последовательного изменения кривизны;
- метод вариационных предельных преобразований для оболочек, имеющих нерегулярности (рёбра, вырезы, изломы срединной поверхности), где математически строго обоснованы действия с разрывными функциями.
Разработаны модификации метода последовательных нагружений В. В. Петрова, повышающие точность расчёта критических нагрузок потери устойчивости оболочек.
Для всех этих методов Владимиром Васильевичем было разработано программное обеспечение, по которому проводились вычислительные эксперименты. Кроме того, им были исследованы термоупругость ребристых оболочек, устойчивость оболочек при учёте различных свойств материала (упругость, пластичность, ползучесть), устойчивость изотропных оболочек при динамическом нагружении и нелинейные свободные колебания оболочек (как подкреплённых рёбрами, так и ослабленных вырезами).
Исходя из полученного образования (университетская подготовка по специальности «Математика» и специализация по программированию на ЭВМ) и по роду научной деятельности (разработка математических моделей деформирования оболочечных конструкций, алгоритмов их исследования и программного обеспечения для проведения вычислительного эксперимента), можно утверждать, что Владимир Васильевич является классическим специалистом по прикладной математике.
Начиная с 1989 г. Владимир Васильевич принимал участие в работе диссертационных советов при Ленинградском кораблестроительном институте по специальности «Механика деформируемого твёрдого тела», при Ленинградском институте инженеров железнодорожного транспорта и Саратовском политехническом институте по специальности «Строительная механика», при СПбГАСУ (сначала по специальности «Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ», а далее по специальности «Строительная механика»). Много раз был оппонентом по кандидатским и докторским диссертациям.
Владимир Васильевич с 2005 г. является членом редакционного совета журнала International Journal for Computational Civil and Structural Engineering, также он принимает участие в экспертизе статей, присылаемых для публикации в журнале «Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия: Математика. Механика. Информатика». Неоднократно входил в состав оргкомитетов международных научных конференций.
За долгие годы научных исследований Владимиром Васильевичем было опубликовано более 300 научных и учебно-методических работ, их них 21 публикация в виде монографий и учебных пособий для студентов. Им подготовлены 21 кандидат наук и 3 доктора наук (четвёртый докторант, А. А. Семенов, защитил докторскую диссертацию 16 апреля этого года). В настоящее время готовится защищать кандидатскую диссертацию П. А. Бакусов. Остальные его ученики работают над диссертациями.
Научная школа по нелинейным проблемам подкреплённых оболочек, возглавляемая Владимиром Васильевичем, включена в реестр ведущих научных школ Санкт-Петербурга (2013).
И в педагогической, и в научной сфере деятельности Владимира Васильевича отличают высокий профессионализм, постоянное стремление к совершенствованию, к накоплению знаний и передаче накопленного опыта новому поколению. Фундаментальность в образовании и научных исследованиях он прививает своим ученикам, и эта фундаментальность проявляется в их работе.
Судя по его педагогической и научной деятельности, можно с уверенностью считать, что Владимир Васильевич является примером высокого профессионального служения своему Отечеству в сфере образования и воспитания молодого поколения. Это настоящий наставник и Учитель для молодых преподавателей и исследователей.
В настоящее время Владимир Васильевич продолжает свою деятельность в должности профессора-консультанта кафедры информационных систем и технологий СПбГАСУ, руководит научной работой учеников, публикует научные статьи и учебные пособия для студентов на благо ставшего ему родным Санкт-Петербургского государственного архитектурно-строительного университета, в котором он проработал 45 лет.