Современное развитие строительной промышленности предъявляет высокие требования к строительным материалам, которые должны объединять высокие технико-эксплуатационные свойства, технологичность изготовления и низкую себестоимость производства. В ряде конструкций оптимальные эксплуатационные свойства можно получить лишь при условии применения составных или комбинированных узлов из разнородных материалов, например, слоистых композитов. Из таких материалов изготавливается не вся конструкция, а лишь те участки, которые испытывают воздействие силовых нагрузок, температур или агрессивных сред. Неограниченные сырьевые ресурсы, высокая теоретическая прочность и химическая инертность стекла определяют актуальность его использования при создании композиционных материалов для конструкций ответственного назначения. 

Особый интерес к вопросам прочности неорганических стекол со стороны физиков возник в начале 30-х годов прошлого века после появления работ С.Н. Журкова и А.П. Александрова. В результате фундаментальных исследований, выполненных кругом ученых Физико-технического института им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук установлено, что неорганическому стеклу присуща высокая природная прочность независимо от размеров: в равной мере, как для стекловолокна, так и для листа или массива стекла.

Использование традиционных материалов в составе композитов позволяет получить новые конструкционные материалы, обладающие повышенной прочностью, дешевизной и возможностью вторичной переработки.

Теоретическая прочность стекла превышает прочность стали в несколько раз, но практическая прочность стекла на порядки ниже теоретической. Это объясняется наличием дефектов на поверхности и в объеме стекла. Существенное повышение практической прочности является ключевой проблемой на пути использования стекла и стеклокерамики в конструкциях ответственного назначения.

К менее изученным подходам относится облицовка стекла другими материалами, например, сталью и алюминием. Первые практические успехи в данном направлении были достигнуты еще 60-е годы, на промышленном уровне было развернуто производство стеклометаллических труб. На внутреннюю поверхность металлической трубы баллонным способом наносится стеклянное покрытие. Технология подразумевает наведение в стеклянном покрытии напряжений сжатия, которые позволяют предотвратить развитие дефектов в стекле и упрочнить его. Поэтому, несмотря на наличие стеклянного слоя, полученные трубы не требуют бережного обращения при транспортировке и являются химически инертными и термостойкими.

В 90-х годах XX века Владимиром Васильевичем Пикулем был предложен новый способ получения оболочек для подводных аппаратов на основе стекла и металла, новый материал был назван им стеклометаллокомпозитом (СМК) и состоит из внутреннего стеклянного слоя и наружных металлических обшивок. Сущность способа изготовления стеклометаллокомпозита заключается в том, что в пространство, ограниченное металлическими обшивками, заливают расплавленную стекломассу, которая при остывании надежно соединяется с обшивками и обжимается за счет разницы в коэффициентах температурного расширения слоев. Обжатие стеклянного слоя препятствует образованию поверхностных микродефектов, что ведет к резкому повышению статической и динамической прочности стеклянного слоя и всего композита в целом.

Биография

Родился в 1935 году в г. Уссурийск Приморского края. В 1953 году окончил среднюю школу, с 1953 г. по 1959 г. учился на кораблестроительном факультете ДВПИ им. Куйбышева во Владивостоке (ныне Дальневосточный федеральный университет). После получения диплома инженера-кораблестроителя работал конструктором в Приморском ЦКБ МПС СССР (1959—1964 гг.).

С 1964 г. работал в Хабаровском филиале центрального научно-исследовательского института технологии судостроения, где изобрел новый способ изготовления трехслойных панелей с заполнителем из пенополиуретана. Исследования по созданию трехслойных панелей завершились в 1969 году защитой диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук.

С 1970 г. преподавал на кафедре высшей математики Дальрыбвтуза (г. Владивосток), затем перешел на работу в ДВПИ старшим преподавателем кафедры сопротивления материалов.

В 1973 г. был принят на должность старшего научного сотрудника лаборатории систем навигации и управления ИАПУ ДВНЦ АН СССР, занимался проектированием корпусов подводных роботов.

В 1982 г. в Казанском госуниверситете защитил докторскую диссертацию по теории однородных оболочек, а в 1985 г. была создана лаборатория моделирования процессов деформирования твердых тел и конструкций, руководителем которой он стал. Работая в ДВПИ-ДВГТУ, активно занимался научной работой в области механики оболочек и создания новых композиционных материалов на основе стеклометаллокомпозита.

В 1985 году В.В. Пикулю было присвоено ученое звание профессора по кафедре сопротивления материалов ДВПИ. В 1986 г. он стал первым главным научным сотрудником ИАПУ ДВНЦ АН СССР.

В 1996‒2012 гг. возглавлял кафедру прикладной математики и механики ДВГТУ.

С 2006 года начал работать в ИПМТ ДВО РАН в должности заведующего лабораторией проблем прочности глубоководной техники. В лаборатории были получены образцы стеклометаллокомпозита, которые можно использовать для создания прочных корпусов подводных аппаратов.

Научная деятельность и труды

В.В. Пикуль является автором более 130 научных работ, среди которых 5 монографий, 2 учебника, 13 авторских свидетельств и патентов.

Основные научные достижения относятся к области теории прочности и устойчивости оболочек, упругих свойств многослойных композиционных конструкций на основе стекла. Установил специфические закономерности поведения оболочечных тел и создал физически состоятельную теорию оболочек. Изобрел новый способ изготовления ударостойких композитных оболочек на основе стекла. Автор теории многослойных оболочек и инженерной расчетной методики при создании и испытаниях прочных корпусов подводной робототехники.

Автор фундаментальной работы «Механика оболочек», в которой изложены основные результаты его исследований.

Педагогическая деятельность и труды

В 1996 году В.В. Пикуль стал заведовать кафедрой прикладной математики ДВГТУ, совмещая педагогическую деятельность с научной работой в ИАПУ ДВО РАН.

Опыт работы в области прикладной механики В.В. Пикуль обобщил в своем учебнике «Механика деформирования твердого тела», ч.1. и «Механика оболочек», ч.2.

Награды, признание

В 2003 году награжден нагрудным знаком Министерства образования РФ «Почетный работник высшего профессорского образования РФ».

Учебник В.В. Пикуля «Современные проблемы науки в области прикладной механики. Ч. 1 : Механика деформируемого твердого тела» удостоен диплома программы «300 лучших учебников для высшей школы в честь 300-летия Санкт-Петербурга» (2003).

В 1995 г. избран членом-корреспондентом академии инженерных наук РФ.

В 1987 г. избран членом Национального комитета СССР по теоретической и прикладной механике и членом Российского Национального комитета по теоретической и прикладной механике.

Библиография

Научные труды:

• Пикуль В.В. Теория и расчет оболочек вращения. М.: Наука, 1982.-261 с.
• Пикуль В.В. Теория и расчет слоистых конструкций. М.: Наука,1985. — 183 с.
• Пикуль В.В. Прикладная механика деформируемого твердого тела. М.: Наука, 1989. — 221 с.
• Пикуль В.В. К проблеме построения физически корректной теории оболочек // Изв. АН. МТТ. 1992. № 3. — С. 18-25.
• Пикуль В.В. Физические корректные модели материала упругих оболочек // Изв. АН. МТТ. 1995. № 2. — С. 103-108.
• Пикуль В.В. Современное состояние теории оболочек и перспективы ее развития // Изв. АН. МТТ. 2000. № 2. — С. 153-168.
• Пикуль В.В. Эффективность стеклометаллокомпозита // Перспективные материалы. — 2000. №6.- С. 63-65.
• Пикуль В.В. Механика оболочек. — Владивосток: Дальнаука, 2009. — 535 с. — ISBN 978-5-8044-0997-6
• Пикуль В.В. Методика проектирования и расчета прочного корпуса подводного аппарата. — Владивосток: Дальнаука, 2011. — 91 с. — ISBN 5804411799, 9785804411795

Учебники:

• Пикуль В.В. Современные проблемы науки в области прикладной механики: учеб. для вузов по направлению «Прикладная механика»: в 2 ч. — Владивосток : Изд-во ДВГТУ, Ч. 1 : Механика деформируемого твердого тела. — 2003. — 261 с. — Библиогр.: с. 259. — 200 экз. — ISBN 5-7596-0332-9
• Пикуль В.В. Современные проблемы науки в области прикладной механики: учеб. для вузов по направлению «Прикладная механика»: в 2 ч. — Владивосток : Изд-во ДВГТУ, Ч. 2 : Механика оболочек. — 2005. — 524 с. — ISBN 5-7596-0542-9

Патенты:

• Пикуль Владимир Васильевич (RU) Способ изготовления листового стеклометаллокомпозита (РФ № 2505495) C03C27/00 Соединение изделий из стекла с изделиями из другого неорганического материала; соединение стекла со стеклом, кроме сварки. Патентообладатель: Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем морских технологий Дальневосточного отделения Российской академии наук (ИПМТ ДВО РАН) (RU). Подача заявки: 2012-05-16, Публикация патента: 27.01.2014