Левин, Владимир Анатольевич

Специалист в области механики деформируемого твёрдого тела, автор более 400 научных работ, из них 8 монографий и 31 свидетельство на программу для ЭВМ. Под его руководством и при его ключевом авторском участии издан 5-томный цикл монографий (с предисловием академика Г. И. Марчука) «Нелинейная вычислительная механика прочности» (124 п.л.). Издание осуществлено по рекомендации Бюро Отделения энергетики, машиностроения, механики и процессов управления РАН. По состоянию на 2025 год входит в состав международного редакционного совета научного журнала «Прикладная механика и техническая физика».

Является членом Российского национального комитета по теоретической и прикладной механике (избран в 2006 году)^[7] и Американского общества инженеров-механиков (ASME).

Основным результатом В. А. Левина в области фундаментальной науки является теория многократного наложения больших деформаций^[8]. Теория на начальном этапе развивалась под патронатом академика Л. И. Седова. Теория позволила решить с учётом конечности деформаций новые промышленно востребованные (в рамках Индустрии 4.0) классы задач, в которых в процессе нагружения изменяются границы, граничные условия, включая задачи о добавлении или удалении частей тела, изменении свойства части материала тела. На её основе получены с учётом конечности деформаций и их перераспределении в процессе нагружения новые результаты, в том числе:

• в области теории прочности при конечных деформациях сформулирована модель развития дефекта в теле с учётом образования и эволюции зон предразрушения, впервые позволившая учесть перераспределение конечных деформаций при развитии дефекта и изменение свойств зоны предразрушения при её эволюции. Предложены варианты нелокального критерия прочности (нелокальный критерий Левина-Морозова^[9]). Сформулированная модель позволила впервые описать вязкий рост трещин не нулевого раскрытия при конечных деформациях. Для теории прочности введено и обосновано понятие физического разреза^[10];
• сформулирована модель для нового класса задач о телах с концентраторами напряжений и решены 2D и 3D задачи об образовании полостей и включений в нагруженном теле;
• модифицирована на случай перераспределения конечных деформаций классическая модель твердотельного фазового перехода, описывающая, образование устойчивых наноструктур;
• разработана методика оценки эффективных характеристик пористых материалов при конечных деформациях и их перераспределении, а также методика оценки эффективных характеристик композиционных материалов, включая слоисто-волокнистые, тканые, а также армированные эластомеры;
• получены точные решения ряда задач теории упругости при конечных деформациях и их перераспределении, включая задачи о последовательном соединении предварительно нагруженных частей тела: задачи об изгибе бруса, образованного путём соединения нескольких предварительно сжатых или растянутых слоёв (в том числе, и для моментной теории^[11]); задачи о кручении составного стержня с предварительно деформированным включением; сформулировано обобщение задачи Ламе—Гадолина на случай конечных деформаций (задача Ламе-Гадолина-Левина) и получено её точное решение.

В период с 2018 по 2025 год теория получила дальнейшее развитие в работах В. А. Левина и его научной группы, что было отражено в ряде публикаций. Основные направления исследований включали:

• применение теории к слоистым композитным материалам (2018)^[12];
• анализ ячеистых и решётчатых структур, созданных с помощью аддитивных технологий (2019);
• развитие численных методов, в частности, метода спектральных элементов для решения задач с разрывными решениями (2020)^[13];
• интеграцию теории в промышленные программные комплексы для инженерного анализа (CAE) как инструмента переноса фундаментальных научных результатов в промышленность (2022—2023)^[14];
• решение задач о последовательном образовании полостей в предварительно нагруженных упругопластических телах (2024);
• расширение теории на вязкоупругие материалы и моделирование роста отверстий в упругопластических телах (2025)^[15].

Ключевой результат В. А. Левина в области прикладной науки — созданный под его научно-техническим руководством промышленный пакет для прочностного анализа Фидесис. Пакет Фидесис является российским полнофункциональным пакетом нового поколения, делает ряд сегментов рынка прочностных расчётов в России (как минимум) не зависимым от пакетов зарубежных производителей, превосходит для наукоёмких задач по точности и производительности, имеющиеся пакеты, и, в ряде случаев, пакет станет единственным на мировом рынке, позволяющим проводить высококачественные расчёты для некоторых наукоёмких типов задач промышленности. К таким задачам относятся: прочностной анализ изделий, производимых с использованием аддитивных технологий; моделирование при создании новых материалов (включая «умные» материалы, материалы-конструкции, метаматериалы) и прочностной анализ элементов конструкций из них; моделирование поведения конструкций и сооружений при закритических сценариях нагружения. Учитывая востребованность в нашей стране пакета Фидесис, по инициативе и под научно-техническим руководством В. А. Левина создан облачный сервис для прочностного инженерного анализа для мирового рынка, ориентированный на массового пользователя (конструктора, дизайнера, сотрудника малого или среднего предприятия).

Впервые в мире в промышленном пакете кроме метода конечного элемента использован метод спектрального элемента, что даёт значительные преимущества по точности и быстродействию перед имеющимися западными разработками.

Пакет Фидесис включён в Единый реестр российского программного обеспечения (№ 2570)^[16], интегрирован с мировыми и российскими системами для инженерного проектирования. Пакет приобретён в виде лицензий рядом предприятий различных отраслей промышленности, включая малые и средние проектные и сервисные предприятия, в том числе предприятия горнодобывающей и нефтегазовой отрасли.

Пакет Фидесис используется в учебном процессе и научно-исследовательской деятельности профильными ВУЗами, включая МГУ им. М. В. Ломоносова, «СПб Горный университет», НИЯУ «МИФИ», НИТУ «МИСиС», Сколковским институтом науки и технологии, ВолГТУ, ИжГУ, ТулПГУ, ТвГУ, ДвФУ, УрФУ, ИрГУ, Ур. Горный университет, Альметьевский гос. нефтяной институт и для решения фундаментальных задач — ИМАШ РАН им. Благонравова, ИНГГ СО РАН им. А. А. Трофимука, Кольский НЦ РАН, ИФПМ СО РАН.

На базе пакета разработаны и разрабатываются под научно-техническим руководством В. А. Левина специализированные тиражируемые отраслевые решения.

В. А. Левин — член Президиума Российского национального комитета по теоретической и прикладной механике (избран в состав комитета в 2006 году), член c 1996г ASME (The American Society of Mechanical Engineers).

К юбилею В. А. Левина^[17] издан номер журнала (индексирован в Scopus) «Чебышевский сборник» Том 18, № 3 (2017)^[18].

Женат. Семья имеет статус и удостоверение многодетной семьи. Шестеро детей, внук и внучка.

• Левин В. А. Многократное наложение больших деформаций в упругих и вязкоупругих телах (предисловие академика Л.И. Седова). — М.: МАИК Наука. Физматлит, 1999. — 223 с.
• Левин В. А., Зингерман К. М. Плоские задачи многократного наложения больших деформаций. Методы решения. — М.: Физматлит, 2002. — 272 с.
• Левин В. А., Морозов Е. М., Матвиенко Ю. Г. Избранные нелинейные задачи механики разрушения / Под ред. В. А. Левина. — М.: Физматлит, 2004. — 407 с.
• Левин В. А., Калинин В. В., Зингерман К. М., Вершинин А. В. Развитие дефектов при конечных деформациях. Компьютерное и физическое моделирование / Под ред. В. А. Левина. — М.: Физматлит, 2007. — 392 с.
• Нелинейная вычислительная механика прочности 5-ти томный цикл монографий (под. редакцией В. А. Левина) (Предисловие к 5-ти томному циклу монографий академика Г. И. Марчука). Издание осуществлено по рекомендации Бюро Отделения энергетики, машиностроения, механики и процессов управления Российской академии наук.
  • Том 1. Левин В. А. Модели и методы. Образование и развитие дефектов. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2015—454 с.
  • Том 2. Левин В. А. , Вершинин А. В. Численные методы. Реализация на высокопроизводительных вычислительных системах. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2015 — 543с.
  • Том 3. Левин В. А., Зингерман К. М. Точные и приближённые аналитические решения при конечных деформациях и их наложении. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2016. — 393 с.
• Морозов Е.М., Левин В.А., Вершинин А.В. Прочностной анализ. Фидесис в руках инженера. — М.: URRS, 2015. — 400 с.