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

По данным на 30.01.2020

38
Количество специалистов
52
научных публикаций
2
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

Приоритет СНТР: д


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:

  • Описаны математические модели материалов при температуре, облучении и ползучести. Описана математическая модель термоактивированной ползучести.
  • Описаны алгоритмы для определения материальных функций моделей деформирования у конструкционных материалов в зависимости от температуры и повреждающей дозы облучения.
  • Найдены значения параметров моделей Джонсона-Кука с различными вариантами скоростного множителя и параметров модифицированной модели для титановых и алюминиевых сплавов. Описаны модели, алгоритмы и программные средства решения задач статической прочности, а также системы базовых экспериментов и алгоритм идентификации эмпирических определяющих соотношений для описания того, как зависит напряжение течения от скорости деформации и температуры. Создана программа для параметрической идентификации аппроксимирующих зависимостей.
  • Показаны результаты экспериментального исследования динамического деформирования и разрушения цилиндрических образцов из сталей с кольцевыми концентраторами напряжений в виде временных зависимостей силы сопротивления образцу, полученных при разных температурах и скоростях растяжения. Показана зависимость времени до разрушения образца от условий нагружения и формы концентратора.
  • Описана составная модель поврежденного материала, устанавливающая связь между изменениями приведенных напряжений деформаций на шаге изменения внешних воздействий, и параметрами, характеризующими текущее состояние материала.
  • Разработаны кривые деформирования образцов из алюминиевого сплава и их зависимости от скорости деформации, температуры и вида напряженного состояния (растяжение, сжатие). Показаны зависимости предельных характеристик пластичности (относительное удлинение и сужение после разрыва, а также предельная пластическая деформация) от скорости деформации и температуры.
  • Описаны схемы и экспериментальные установки для определения кривых деформирования и характеристик прочности и пластичности конструкционных материалов при сжатии, растяжении и сдвиге.
  • Проведено экспериментальное исследование деформирования сталей при различных скоростях деформации и температурах. Найдены параметры аппроксимирующих зависимостей для исследованных сталей. Подтверждены результаты экспериментов на динамическое индентирование и диаметральное сжатие образцов из исследованных сталей. Подтверждены расчеты и проведено сравнение с данными натурных испытаний.
  • Описаны модели, алгоритмы и программы исследования квазистатических процессов деформирования элементов конструкций из разномодульных материалов. Описаны экспериментальные схемы для определения характеристик прочности хрупких материалов при динамическом нагружении.
  • Описаны модели разрушения Джонсона-Кука, программы испытаний (системы базовых экспериментов) для идентификации модели разрушения Джонсона-Кука, алгоритм параметрической идентификации критерия разрушения, параметры критерия разрушения для сталей.
  • Получен результат численного исследования влияния формы концентратора на вид НДС в цилиндрическом образце при разрушении.
  • Разработаны дискретные и континуальные модели новых типов композитных материалов (метаматериалов) в рамках механики обобщенных сред.

Внедрение результатов исследования:

  • Создана методика расчета напряженно-деформированного состояния конструкций с учетом реологических эффектов в материалах при квазистатических воздействиях. Результаты могут быть использованы ГК РОСАТОМ и другими проектными организациями при проектировании ответственных конструкций.

  • Создана вычислительная программа для решения задач квазистатической прочности конструкций, позволяющая учитывать в расчетах одновременное накопление повреждений от пластического деформирования и ползучести с учетом истории нагружений. Результаты могут быть использованы ГК РОСАТОМ и другими проектными организациями при проектировании ответственных конструкций.

  • Получены результаты расчетов прочности, жесткости и устойчивости подземных трубопроводов, усилий и моментов в узлах проходов в зданиях Курской АЭС-2 при эксплуатационных и сейсмических воздействиях. Результаты могут быть использованы ГК РОСАТОМ.

  • Получены данные о температурно-скоростных зависимостях кривых деформирования и предельных характеристик пластичности в виде параметров математических аппроксимаций. Результаты могут быть использованы ГК РОСАТОМ и другими проектными организациями при проектировании ответственных конструкций.

Образование и переподготовка кадров:

  • Защиты: 2 докторские диссертации, 1 кандидатская диссертация, 1 выпускная квалификационная работа магистра, 1 выпускная квалификационная работа специалиста.

  • Прошли повышение квалификации 23 сотрудника лаборатории, 7 молодых специалистов из сторонних организаций.

  • Опубликовано 3 монографии: «Упругопластическое деформирование высокопористых элементов конструкций при квазистатическом и импульсном нагружениях», «Экспериментально-теоретическое исследование процессов высокоскоростного деформирования и разрушения материалов различной физической природы с использованием метода Кольского и его модификаций», «Конечно-элементное моделирование деформирования и разрушения элементов конструкций при физико-механических воздействиях».

  • Подготовлено учебное пособие «Методы вычислительной математики. Решение уравнений и систем уравнений».

  • Модернизированы два образовательных курса: «Планирование и математическая обработка результатов эксперимента в механике деформируемого твердого тела», «Метод гранично-временных элементов».

Другие результаты:

Участие в организации конференций: Международного симпозиума «Динамические и технологические проблемы механики конструкций и сплошных сред» имени А. Г. Горшкова (2018 г.), Международной научной конференции «Проблемы прочности, динамики и ресурса» (2018 г.).

Сотрудничество:

Делфтский технический университет (Нидерланды), Международный университет телематики Uninettuno (Италия), Исследовательская лаборатория «Новые материалы и проекты для науки и техники» (Франция), Университет Страсбурга (Франция), Институт динамики быстропротекающих процессов общества Фраунгофера (Германия), Штутгартский университет (Германия), Берлинский технический университет (Германия): проведение совместных научных семинаров, совместные публикации.

Скрыть Показать полностью
dell’Isola F., Bragov A.M., Igumnov L.A., Abali B.E., Lomunov A.K., Lamzin D.A. and Konstantinov A.Y.
(2019). Mechanical Response Change in Fine Grain Concrete Under High Strain and Stress Rates. New Achievements in Continuum Mechanics and Thermodynamics (pp. 71-80). Springer, Cham.
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 122: 197–208 (2018).
Smirnov I.V., Lamzin D.A., Konstantinov A.Yu., 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. Available online 29 October 2018.
Misra A., Lekszycki T., Giorgio I., Ganzosch G., Muller W.H., Dell'Isola F.
Pantographic Metamaterials Show Atypical Poynting Effect Reversal. Mechanics Research Communications 89: 6–10 (2018).
Eremeyev V.A.
On the Material Symmetry Group for Micromorphic Media with Applications to Granular Materials. Mechanics Research Communications 94: 8–12 (2018).
Фотоальбомы
Вторник , 03.12.2019
Другие лаборатории и ученые
Лаборатория, принимающая организация
Область наук
Город
Приглашенный ученый
Период реализации проекта
Лаборатория комбинаторных и геометрических структур

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет)»

Математика и механика

Долгопрудный

Пах Янош

США, Венгрия

2019-2021

Международная лаборатория динамических систем и приложений

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный Исследовательский Университет "Высшая Школа Экономики"

Математика и механика

Нижний Новгород

Тураев Дмитрий Владимирович

Израиль, Россия

2019-2021

Лаборатория механики биосовместимых материалов

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Донской государственный технический университет»

Математика и механика

Ростов-на-Дону

Свэйн Майкл Винцент

Австралия

2018-2020