Со 2 по 5 апреля в Екатеринбурге прошла Международная конференция «Актуальные проблемы прочности». С устным докладом выступила старший научный сотрудник учебно-научной лаборатории «Наноматериалы и нанотехнологии», доцент кафедры высшей математики ТГАСУ Яна Липатникова, представив первые результаты реализации двухлетнего гранта Российского научного фонда. Физикам вуза удалось построить математическую модель распределения деформационных дефектов в объеме слоев металлического композита.
Научный коллектив вуза, под руководством заведующей кафедрой физики, химии и теоретической механики Юлии Соловьевой, выиграл конкурс РНФ 2023 года. Тема проекта – «Механизмы деформации и разрушения металлических слоистых композитов под воздействием высокоскоростного динамического нагружения: анализ и прогнозирование в многоуровневой модели синтеза дислокационной кинетики и механики деформируемого твердого тела».
В рамках проекта исследователи ТГАСУ изучают металлические слоистые композиты, имеющие широкое практическое применение в качестве конструкционных материалов. Металлические слоистые композиты представляют собой особый вид материалов, состоящих из слоев – компонент с разными физическими и механическими характеристиками.
– Мы разработали многоуровневую модель, которая дает возможность не просто объяснить механизмы поведения материала при деформации и разрушении, но также спрогнозировать, какой эффект даст соединение определенных материалов друг с другом, – отмечает Яна Липатникова. – На первом этапе работы коллектив научился численными методами моделировать распределение дефектов в объеме металлических материалов – на микроуровне определена физика процессов при силовом воздействии на образец. Теперь мы можем спрогнозировать целый ряд физических явлений в слоистых композитах: какие будут дефекты, какого они типа и как они будут распределяться в деформируемом объеме.
Разработанная физиками и механиками ТГАСУ модель деформации металлических материалов позволяет описать большой круг нестандартных явлений, таких как разрушение образцов высокопрочных сплавов за счет сильно локализованной интенсивной деформации, пробойники с самозатачивающимся эффектом и выбивание «пробки» при взаимодействии преграды с пробойником.
Результаты работы базируются на знаниях, накопленных в результате многолетних исследований двух научных школ нашего университета: физической школы прочности металлов и сплавов и школы механики деформируемого твердого тела.
Отметим, что в состав коллектива, выполняющего научные исследования в рамках проекта РНФ, входят сотрудники двух кафедр общеобразовательного факультета: кафедры физики, химии и теоретической механики, и кафедры высшей математики. Руководитель проекта, заведующий кафедрой ФХиТМ Юлия Соловьева, молодой ученый, доцент кафедры высшей математики Яна Липатникова и аспирант кафедры ФХиТМ
Георгий Мун.
