Мы используем cookie файлы.
Пользуясь сайтом, вы соглашаетесь с нашей Политикой конфиденциальности.

Приглашенный ученый Делль Изола Франческо Италия
Номер договора
14.Y26.31.0031
Период реализации проекта
2018-2020
Заведующий лабораторией

По данным на 01.11.2022

10
Количество специалистов
116
научных публикаций
10
Объектов интеллектуальной собственности
Общая информация

Изучение известных случаев аварийных ситуаций свидетельствуют о том, что их возникновение вызвано проявлением следующих типовых доминирующих воздействий: циклических, интенсивных ударных, взрывных. Катастрофы не только сопровождаются значительными материальными потерями, но и приводят к человеческим жертвам. Ученые лаборатории работают над созданием системы мониторинга ресурса конструкций. Данные работы позволят повысить надежность и ресурс значимых производственных объектов, а также гражданских и промышленных архитектурных объектов, что в свою очередь повысит безопасность граждан государства и экономики.

Название проекта: Экспериментальное исследование материалов в широком диапазоне скоростей и температур на фоне полей немеханической природы


Цели и задачи

Направление исследований: Экспериментальное исследование материалов в широком диапазоне скоростей и температур на фоне полей немеханической природы

Цель проекта: Определение, исследование, описание свойств материалов; обнаружение, исследование, описание эффектов и процессов в материалах; оценка динамики прочности, ресурса, разрушения материалов для обеспечения надежности и продления срока эксплуатации ответственных узлов и конструкций в высокотехнологичных отраслях экономики, в атомной отрасли

Практическое значение исследования
Научные результаты:

  1. Проведена модельная идентификация для описания поведения материалов и конструкций при квазистатических и динамических режимах нагружения. Разработаны математические модели и численные методики для исследования нелинейного поведения конструкций и материалов в условиях термосиловых квазистатических воздействий. Разработаны модели, алгоритмов и программ исследования квазистатических и динамических процессов деформирования сплавов, материалов и элементов конструкций из разномодульных материалов. Разработаны математические модели, алгоритмы и программные средства на основе метода конечных элементов для численного моделирования коррозионного растрескивания под напряжением материалов конструкций при термомеханических нагружениях в условиях воздействия коррозионных водных средств.
  2. Сотрудниками лаборатории разработаны экспериментальные схемы для исследования деформирования и разрушения слоистых композиционных материалов в условиях динамического нагружения. С использованием закупленного ранее расчетного комплекса ANSYS проведено численное исследование процессов деформирования и разрушения образцов в указанных схемах. Выполнено численное обоснование применимости разработанных методик для оценки скоростных зависимостей характеристик деформирования и прочности. На базе приобретенного оборудования для высокоскоростной видеофиксации динамических процессов разработана методика оценки параметров деформирования образца в условиях низкого пространственного разрешения. Указанная методика использовалась для экспериментального анализа и валидации метода прямого удара для определения динамических кривых деформирования вязкопластических материалов.
  3. Разработаны схемы динамических испытаний композиционных материалов(углепластики с различными схемами армирования) на основе метода Кольского с целью получения динамических свойств композиционных материалов. Теоретически обоснованы методики динамических испытаний композитов с произвольными параметрами анизотропии и различными схемами армирования. Проведены динамические испытания образцов из перспективных металлов и сплавов, композитов. Проведены  численные исследования влияния частотности нагружения на процессы упругопластического деформирования  и накопления усталостных повреждений в конструкционных сталях.

Внедрение результатов исследования:

Разработанные и верифицированные сотрудниками лаборатории экспериментальные схемы по исследованию скоростной чувствительности характеристик прочности слоистых композиционных материалов на основе углеволокна и полимерного связующего использовались в ходе договорных работ с предприятиями ОДК (Центральный институт авиационного моторостроения имени П.И. Баранова (ЦИАМ) г. Москва, АО «ОДК-Авиадвигатель», г. Пермь, ПАО «ОДК-САТУРН», г. Рыбинск) для определения скоростных зависимостей характеристик прочности ряда композиционных материалов в рамках разработки отечественных авиационного двигателя нового поколения ПД-14. 15 декабря 2020 года состоялся первый полет самолета МС-21310 с отечественным двигателем ПД-14. В связи с этим знаменательным событием в адрес Брагова Анатолия Михайловича – главы лаборатории динамических испытаний НИИМ ННГУ - было направлено письмо от Генерального конструктора АО «ОДК-Авиадвигатель», члена-корреспондента РАН, А.А. Иноземцева, в котором он поблагодарил коллектив НИИМ ННГУ за участие в Программе ПД-14, «за самоотверженный труд, профессионализм и преданность интересам российской авиационной промышленности».

Образование и переподготовка кадров:

В 2019-2020 гг. 13 сотрудников лаборатории приняли участие в совместной с преподавателями МИФИ разработке Программы магистратуры «Суперкомпьютерные технологии в инженерно-физическом моделировании», набор студентов на образовательную программу объявлена на 2021 год (программа была разработана при поддержке Министерства науки и высшего образования на выполнение работ по разработке и реализации образовательной программы высшего образования с привлечением научно-педагогических работников из университетов, входящих в топ-200 предметных глобальных рейтингов).

В 2018 и 2019 году были модернизированы по 2 рабочие программы дисциплин.

Под руководством Игумнова Л.А. в 2020 году прошли повышение квалификации по программе «Инженерный анализ и суперкомпьютерное моделирование» 22 члена лаборатории, в 2019 по программе «Проблемы прочности, динамики и ресурсу» - 29 членов лаборатории, в 2018 по программе «Проблемы прочности, динамики и ресурсу» - 23 члена лаборатории.

В 2020 году члены лаборатории прошли повышение квалификации еще по 8 программа повышения квалификации в МИФИ, в 2019 году по 2 программам повышения квалификации в ННГУ.

За время существования лаборатории:

  • в 2018 году - членами лаборатории защищены 2 докторские диссертации, 1 кандидатская диссертация, под руководством членов лаборатории защищены 1 магистерская диссертация, 1 работа специалиста, получен 1 диплом об окончании аспирантуры, принят в аспирантуру 1 человек.

  • в 2019 году – членами лаборатории защищены 2 кандидатские диссертации, под руководством членов лаборатории защищены 4 магистерских диссертации, 5 бакалаврских работ, получены 3 диплома об окончании аспирантуры.

  • в 2020 году – членами лаборатории защищены 2 кандидатские диссертации, 1 магистерская диссертация, принят в аспирантуру 1 человек.
  • в 2022 году – членами лаборатории защищены 3 кандидатские диссертации, принят в аспирантуру 1 человек.

Члены лаборатории принимают активное участие в работе Исследовательской школы «Компьютерная и экспериментальная механика» ННГУ, в работе диссертационных советов Д 212.166.09, Д 212.166.07 при ННГУ, читают лекции и ведут практические занятия в институте информационных технологий, математики и механики ННГУ, осуществляют руководство научными работами студентов и аспирантов. Под руководством членов лаборатории успешно защищаются кандидатские диссертации.

Организационные и инфраструктурные преобразования:

  • Университетом созданы благоприятные условия для успешного функционирования лаборатории. Руководством образовательной организации были предоставлены помещения для организации работы сотрудников лаборатории. Общая площадь помещений лаборатории составляет 1094,9 м2. Членам научного коллектива лаборатории предоставлены достаточно просторные рабочие кабинеты, испытательно-лабораторный комплекс, а также зал демонстрации магистерских и аспирантских исследований.

  • В части помещений лаборатории произведен необходимый косметический ремонт общей площадью 474 м2. Закуплено 12 единиц научного оборудования и коммерческая лицензия на ПК «ANSYS».

  • В пользование лабораторией предоставлен вычислительный кластер на базе SuperMicro (вычислительная система предоставляет собой 20 вычислительных узлов, каждый из которых состоит из двух восьмиядерных процессоров с архитектурой x86-64 Intel(R) Xeon(R) CPU E5-2670 производительностью 2,6 ГГц и оперативной памятью архитектуры DDR3 общим объёмом 128 ГБ. Операционная система CentOS 6.5 (Final) с ядром 2.6.32-431. Полученная на тесте Linpack производительность составляет 5833 GFlops.

  • В пользовании сотрудников лаборатории находится оборудование ЦКП «Компьютерная и экспериментальная механика» располагающегося на территории НИИ механики ННГУ. Сотрудники лаборатории принимают непосредственное участие в работе НОЦ «Механика» и Исследовательской школы «Компьютерная и экспериментальная механика».

Сотрудничество:

Сотрудники лаборатории проводят совместные исследования с сотрудниками Делфтского технического университета (Нидерланды), Международного университета телематики Uninettuno (Италия), Исследовательской лаборатории «Новые материалы и проекты для науки и техники» (Франция), Университета Страсбурга (Франция), Института динамики быстропротекающих процессов общества Фраунгофера (Германия), Штутгартского университета (Германия), Берлинского технического университета (Германия), Университета Кардифа (Великобритания), Лондонского Имперского колледжа (Великобритания), Гданьского политехнического университета (Польша), Университета прикладных наук Южной Швейцарии (Швейцария), Университета Тафтса (США), Варшавской военно-технической академии (Польша). Проводятся совместные научные семинары, готовятся совместные публикации.

На различных этапах к работам привлекались:

  • Ведущие зарубежные ученые (иностранцы): Крушка Леопольд (индекс H=4);
  • Ученые - молодые специалисты из других регионов России: Евстифеев Алексей Дмитриевич (Санкт-Петербург), Леви Галина Юрьевна (Ростов-на-Дону).

В рамках выполнения работ по гранту опубликованы 2 совместные монографии в издательстве Springer в серии Advanced Structured Materials: Dynamics, Strength of Materials and Durability in Multiscale Mechanics под редакцией Ведущего ученого Делль Изола Франческо (Рим, Италия) и Игумнова Л.А. (ISBN 978-3-030-53754-8); Multiscale Solid Mechanics: Strength, Durability, and Dynamics под редакцией Хольма Альтенбаха (Берлин, Германия), Еремеева В.А. (Гданьск, Польша) и Игумнова Л.А. (ISBN 978-3-030-54927-5).

Для успешной организации научной работы молодых сотрудников привлечены опытные ученые с мировым именем из Wojskowa Akademia Techniczna (Warsaw), Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg Institute of Mechanics, Института проблем машиностроения РАН – филиала федерального исследовательского центра ИПФ РАН, Федерального научного центра Научно-исследовательский институт системных исследований РАН, которые ставят молодым ученым, аспирантам и магистрантам задачи, следят за прогрессом их выполнения, помогают и указывают пути их решения.

Скрыть Показать полностью
Malikan M., Eremeyev V.A.
A new hyperbolic-polynomial higher-order elasticity theory for mechanics of thick FGM beams with imperfection in the material composition // COMPOSITE STRUCTURES. 2020. Vol 249. DOI 10.1016/j.compstruct.2020.112486
Bragov A.M., Igumnov L.A., Konstantinov A.Y., Lomunov A.K., Rusin E.E., Eremeyev V.A.
Experimental analysis of wear resistance of compacts of fine-dispersed iron powder and tungsten monocarbide nanopowder produced by impulse pressing // WEAR. 2020. Vol 456. DOI 10.1016/j.wear.2020.203358
Chroscielewski J., dell'Isola F., Eremeyev V.A., Sabik A.
On rotational instability within the nonlinear six-parameter shell theory // INTERNATIONAL JOURNAL OF SOLIDS AND STRUCTURES. 2020. Vol 196. DOI 10.1016/j.ijsolstr.2020.04.030
Ferretti M., Gavrilov S.N., Eremeyev V.A., Luongo A.
Nonlinear planar modeling of massive taut strings travelled by a force-driven point-mass // NONLINEAR DYNAMICS. 2019. Том: 97 Выпуск: 4 Стр.: 2201-2218. DOI: 10.1007/s11071-019-05117-z
Smirnov I.V., Lamzin D.A., Konstantinov A.Y., Bragov A.M., Lomunov A.K.
A unified experimental-theoretical approach to predict the critical stress characteristics of failure and yielding under quasi-static and dynamic loading // ENGINEERING FRACTURE MECHANICS. 2018. Vol 225. DOI 10.1016/j.engfracmech.2018.10.023
Bragov A.M., Balandin V.V., Igumnov L.A., Kotov V.L., Kruszka L., Lomunov A.K.
Impact and penetration of cylindrical bodies into dry and water-saturated sand // INTERNATIONAL JOURNAL OF IMPACT ENGINEERING. 2018. Vol 122. DOI 10.1016/j.ijimpeng.2018.08.012
Mikhailova N.V. , Smirnov I.V., Balandin V.V., Balandin, V.Vl. Bragov A.M., Petrov, Yu.V.
The spall failure delay: Experimental observation and theoretical analysis// INTERNATIONAL JOURNAL OF IMPACT ENGINEERING, 2022, DOI 10.1016/j.ijimpeng.2022.104194
Bragov A.M., Konstantinov A.Y., Lomunov A.K., M.S.Smakovsky, G.G. Savenkov, V.V. Stolyarov, A.V. Kuznetsov
Features of Dynamic Deformation and Failure of Aluminum Bronze Processed by Laser Surface Treatment// Journal of Dynamic Behavior of Materials,2022, vol 8, pp. 122-136, DOI 10.1007/s40870-021-00326-3
Konstantinov A.Y., Bragov A.M., Igumnov L.A., Eremeyev V.A., Balandin, V.V., Balandin, Vl.Vl//
Experimental Study and Identification of a Dynamic Deformation Model of Dry Clay at Strain Rates up to 2500 s-1// Journal of Applied and Computational Mechanics, 2022, vol.8, pp.981-995, DOI 10.22055/JACM.2022.39321.3387
Bragov A.M., Igumnov L.A., Konstantinov A.Y., Kruszka L., Lamzin D.A., Lomunov A.K.
Methodological aspects of testing brittle materials using the split Hopkinson bar technique// Strain,2021, vol. 57, e12389, , DOI10.1111/str.12389
Фотоальбомы
Вторник , 03.12.2019
Другие лаборатории и ученые
Лаборатория, принимающая организация
Область наук
Город
Приглашенный ученый
Период реализации проекта
Лаборатория «Динамика и экстремальные характеристики перспективных наноструктурированных материалов»

Санкт-Петербургский государственный университет - (СПбГУ)

Механика и машиностроение

Санкт-Петербург

Ли Баоцян

Китай

2022-2024

Лаборатория «Цифровизация, анализ и синтез сложных механических систем, сетей и сред»

Институт проблем машиноведения РАН - (ИПМаш РАН)

Механика и машиностроение

Санкт-Петербург

Фридман Эмилия Моисеевна

Израиль, Россия

2021-2023

Научно-исследовательская лаборатория механики биосовместимых материалов и устройств

Пермский национальный исследовательский политехнический университет - (ПНИПУ)

Механика и машиностроение

Пермь

Зильбершмидт Вадим Владимирович

Великобритания, Россия

2021-2023