Разработка и валидация программного комплекса для многоуровневого компьютерного моделирования методом частиц поведения узлов трибосопряжений в элементах конструкций на металлической и керамической основе с наноструктурными поверхностными слоями и покрытиями. Разработка и валидация экспериментального образца программного комплекса (заключительный отчет за 2018 год)

Разработан экспериментальный образец оригинального программного комплекса (ПК), предназначенного для многоуровневого компьютерного моделирования механического поведения наноструктурных поверхностных слоев элементов узлов трибосопряжений в условиях функционирования в составе сложных конструкций. Конкурентным преимуществом комплекса является использование единого формализма метода частиц для моделирования на различных масштабах с явным учетом элементов композиционной структуры в интервале размеров от 10 нм до 1000 мкм. Разработаны программа и методики испытаний, проведены верификация и валидация работы ПК. Выполнено инкорпорирование ПК с одним из ведущих отечественных инженерных программных продуктов проектирования и моделирования CAE Fidesys, что выводит его функционал на качественно новый уровень решения задач многоуровневого динамического анализа сложных конструкций с узлами трибосопряжений. Выполнено тестирование работы ПК в составе CAE Fidesys, в том числе на высокопроизводительных вычислительных системах. Проведен комплекс экспериментальных исследований серии наноструктурных композиционных материалов на основе ZrO₂, сталей Г13 и Х13М2 с варьируемым объёмным содержанием отдельных фаз (Al₂O₃, Cu, C), и определены их механические и триботехнические характеристики, необходимые для валидации разработанной оригинальной методики многоуровневого компьютерного моделирования. Выполнены экспериментальные исследования, позволившие определить значения параметров многочастичного взаимодействия, необходимые для корректного учёта структуры и реологии наноструктурных композиционных материалов.