Регистрация / Вход
Прислать материал

Разработка математических моделей позволяющих прогнозировать оптимальные свойства при создании и обработке композиционных и керамических материалов

Стадии проекта
Предложение принято
Конкурс завершен
Проект закончен

Информация отсутствует

Участники проекта

Зам. руководителя работ
Айзикович Сергей Михайлович

Этапы проекта

1
30.09.2009 - 10.12.2009
1.1. Аналитические решения. Исследование напряженно-деформированного состояния
неоднородного по глубине основания при произвольном осесимметрическом термомеханическом воздействии. Постановка граничной задачи для
градиентного покрытия, сцепленного
с однородным полупространством
при заданных на его поверхности
усилиях и источниках. Решение
задачи стационарной теплопроводности.
1.2. Численные решения. Разработка методов задания материальных свойств конечных элементов для придания им
неоднородных материальных свойств
по известным функциональным зависимостям и разработка на этой
основе модулей для конечноэлементных пакетов. Разработка механических моделей
наноразмерных элементов. Разработка оригинальных генетических алгоритмов. Разработка механических моделей
наноразмерных элементов с учетом пьезо- и флексо-электрического эффекта. Разработка программ реализующих генетические алгоритмы и их интерфейса с
конечноэлементными пакетами
1.3. Аналитические решения. Постановка и решение обратных задач для раздельного определения изменений как модуля сдвига, так и коэффициента Пуассона, происходящих при индентировании
градиентных материалов. Определение функций Снеддона (жесткости) по результатам наноиндентирования при различных моделях градиентной среди:
монотонно возрастающие коэффициент Пуассона и модуль сдвига; монотонно убывающие коэффициент Пуассона и модуль сдвига; различный характер
монотонности модуля сдвигай коэффициента Пуассона. Оценка упругих характеристик функционально-градиентных
покрытий методом индентирования
(модуля Юнга, коэффициента Пуассона). Зависимость жесткости от параметров слоя и индентора. Численный анализ фундаментального решения для некоторых характерных видов неоднородности.
Развернуть
2
01.01.2010 - 30.06.2010
2.1Аналитические решения. Решение
осесимметричных задач со смешанными
граничными условиями для
функционально-градиентного полупространства в случае, когда его
гермомеханические характеристики
меняются по глубине. Постановка
задачи о кручении жестким круглым
штампом функционально-градиентного
полупространства в случае, когда его
механические характеристики меняются по глубине.
Постановка задачи о внедрении жесткого кругового в плане штампа в неоднородное полупространство, когда его термомеханические характеристики
меняются по глубине. Постановка задачи о внедрении выпуклого штампа в неоднородное по глубине полупространство
2.2. Численные решения.
Сопоставление результатов конечно-
элементного анализа с результатами
решения модельных задач, полученных
асимптотическими и численно-аналитическими методами. Разработка
схем, алгоритмов и модулей
конечноэлементных пакетов для
моделирования функционально-градиентных материалов. Разработка
методов реконструкции дефектов в
нано-структурах на основе частотного
зондирования. Учет деформируемости штампа и трибологических характеристик
контакта. Создание базы данных по
функционально-градиентным покрытиям.
Проектирование структуры экспертной
системы для исследования механических и физических свойств ФГМ
2.3 Аналитические решения. Решение
осесимметричной задачи о внедрении
сферического индентора в градиентное
полупространство с учетом независимого изменения, как модуля сдвига, так и коэффициента Пуассона. Определение функций Снеддона по результатам наноиндентирования сферического индентора в градиентное полупространство при различных моделях градиентной среды: монотонно возрастающие коэффициент Пуассона и модуль сдвига; монотонно убывающие коэффициент Пуассона и модуль сдвига; различный характер
монотонности модуля сдвига и коэффициента Пуассона.
Развернуть
3
01.07.2010 - 10.12.2010
3.1 Аналитические решения. Постановка задачи о кручении жестким выпуклым штампом градиентного полупространства при наличии трения и тепловыделения в зоне контакта. Приближенное решение задачи о
внедрении штампа в непрерывно-неоднородное по глубине полупространство, исследование свойств парных интегральных уравнений поставленных задач. Приближенное аналитическое решение парного интегрального уравнения задач. Численный анализ решения задачи о внедрении параболического штампа в неоднородное основание. Учет условий реального эксперимента по индентированию.
3.2Численные решения. Развитие методов и алгоритмов определения эффективных свойств функционально-градиентных наноструктурных композитов, пьезокомпозитов, пьезокерамик, пористых материалов и пен на основе численных методов. Разработка методов
конечноэлементного моделирования
многофазных композитов, в том числе
пористых материалов и пен с большим
процентом пористости
З.З. Аналитические решения. Анализ
влияния на функцию Снеддона неидеальных условий в зоне контакта:
сцепления штампа с поверхностью и учет трения для случаев различных моделей сочетания характера упругих характеристик.
Развернуть
4
01.01.2011 - 31.03.2011
4.1 Аналитические решения. Оценка
точности приближенных аналитических
решении.
4.2Численный анализ напряженно-
деформированного состояния неоднородного слоя при произвольном
осесимметрическом термомеханическом
воздействии.
43Чиеленные решения. Реконструкция дефектов в функционально-градиентных
наносгруктурньсх композитах с помощью сочетания метода граничных интегральных уравнений, генетических алгоритмов и МКЭ. Разработка методов определения эффективных свойств функционально-градиентных материалов. Проведение расчетов по определению этих свойств
4.4. Создание экспертной системы для
исследования механического и физического поведения функционально-градиентных покрытий. Описание интерфейса с комплексами численно-аналитических и конечноэлементных расчетов
4. 5 Аналитические решения. Задача о
трещине в градиентном соединении. Анализ влияния различных случаев сочетания поведения упругих характеристик
Развернуть
5
01.04.2011 - 25.08.2011
5.1 Аналитические решения. Определение условий проведения неразрушающих испытаний неоднородных покрытий. Учет
неупругости и формы контакта. Определение механических характеристик неоднородного покрытия по результатам индентирования.
5.2. Численные решения. Развитие методов и алгоритмов определения полного набора совместимых материальных констант
функционально-градиентных наноструктурньсх материалов, а так же
программ компьютерной поддержки
испытаний конструкций с наноструктурами. разработка схем, алгоритмов и модулей
конечнооэлементных пакетов для
моделировании наноразмерных диэлектриков с учетом градиентов
деформаций и поляризаций. Проведение
расчетов наноразмерных преобразователей энергии, оптимизация размеров и конструкций.
5.3. Проведение патентных исследований.
5.4. Разработка программы внедрения
результатов НИР в образовательный процесс.
5.5. Аналитическис решения. Задача о
трещине в градиентном соединении.
Анализ влияния различных случаев
сочетания поведения упругих характеристик (монотонно возрастающие
коэффициент Пуассона и модуль сдвига;
монотонно убывающие коэффициент
Пуассона и модуль сдвига; различный
характер монотонности модуля сдвига и
коэффициента Пуассона) на напряженное состояние в окрестности вершин трещины.
Развернуть

Программа

Программа "Научные и научно-педагогические кадры инновационной России" на 2009 - 2013 годы

Программное мероприятие

1.1 Проведение научных исследований коллективами научно-образовательных центров
Продолжительность работ
2010 - 2012, 30 мес.
Бюджетные средства
4,2 млн
Организация
МГТУ им. Н.Э.Баумана
профинансировано
Разработка математических моделей, алгоритмов и Web-приложений для поддержки стратегического управления инновационной организацией. 1. Разработка математической модели и программного обеспечения для поддержки выбора стратегий взаимодействия организации с группами заинтересованных сторон (с учетом отношений заинтересованных сторон между собой). 2. Стохастическая модель социально-экономической системы как дискретная задача оптимального управления. 3. Математическое моделирование устойчивого развития экономического региона. 4. Разработка математического и программного обеспечения оценки уровня согласованности экономических интересов субъектов региональной промышленной политики. 5. Разработка математических методов и алгоритмов стратегического анализа и обработки статистических данных медицинских учреждений. 6. Разработка математических моделей и алгоритмов для анализа гибридных систем с целью стратегического управления инновационной организацией. 7. Разработка моделей стратегического анализа, бизнес
Продолжительность работ
2011, 6 мес.
Бюджетные средства
1,99 млн
Организация
ФГАОУ ВО НИ ТПУ
профинансировано
Тема
Разработка и верификация новых производственных технологий получения материалов (металлических, керамических, полимерных и/или композиционных) различного функционального назначения и изделий из них бионического дизайна на основе многоуровневых моделей формирования их служебных свойств
Продолжительность работ
2017 - 2019, 26 мес.
Бюджетные средства
130 млн
Количество заявок
0
Тема
Работы по проведению проблемно-ориентированных поисковых исследований и формированию научно-технического задела в области создания и обработки композиционных и керамических материалов.
Продолжительность работ
2009, 6 мес.
Бюджетные средства
8,7 млн
Количество заявок
47
Тема
«Проведение научных исследований коллективами научно-образовательных центров в области создания и обработки композиционных керамических материалов»
Продолжительность работ
2009 - 2011, 29 мес.
Бюджетные средства
15 млн
Количество заявок
49
Тема
Проведение научных исследований коллективами научно-образовательных центров в области создания и обработки композиционных и керамических материалов
Продолжительность работ
2010 - 2012, 31 мес.
Бюджетные средства
15 млн
Количество заявок
74
Тема
Проведение научных исследований коллективами научно-образовательных центров в области создания и обработки композиционных и керамических материалов
Продолжительность работ
2010 - 2012, 27 мес.
Бюджетные средства
15 млн
Количество заявок
52