Прочность, разрушение и структурные превращения в материалах и конструкциях при экстремальных воздействиях. Развитие комплексного подхода к моделированию физико-механических процессов в конденсированном веществе на различных масштабных уровнях с использованием дискретных и континуальных методов

Объектом исследования является конструкционные и природные материалы при экстремальных воздействиях, высокоскоростном нагружении, ударно-импульсных воздействиях, а также распространение волн и перенос энергии в квазиодномерных кристаллических материалах.Цель работы — определение критериальных условий разрушения гетерогенных сред пригодных как для медленных, так и для быстрых режимов нагружения, экспериментальное и теоретическое исследование новых конструкционных материалов при ударно-импульсных воздействиях. Установление связи порогов структурной неустойчивости динамически деформируемого материалов при ударном воздействии.Разработана новая аналитическая релаксационная модель пластичности, модифицированная применительно к циклическому деформированию и основанная на идее определения структурно-временных и релаксационных характеристик материала. С ее помощью проводится прогнозирование деформационных характеристик способных к циклической стабилизации материалов. Разработаны новые экспериментальные методики, позволяющие детально исследовать структурную перестройку материалов при высокоскоростном проникании ударника к материал, а также проводить ударные испытания материалов при нагружении наносекундными импульсами давления и устанавливать зависимость размера крупномасштабных структурных образований от толщины мишени.Методом сглаженных частиц был проведен анализ скоростных характеристик материала на мезомасштабном уровне. Была построена модель развития локализованной кинетической неустойчивости при ударе на примере удара двух алюминиевых цилиндров. Был объяснен механизм появления дефекта скорости в алюминиевом сплаве на мезоуровне, который авторы ранее наблюдали экспериментально.Были разработаны новые математические модели и программные средства для описания аномального распространения тепла в одномерных и двумерных кристаллах и исследования влияния нелинейности распространения тепла в одномерных и двумерных кристаллах при различных включениях и дефектах.Результаты работы могут быть применены при разработке и моделировании новых конструкционных материалов и исследовании структурно-временных особенностей динамического разрушения и структурных перестроек в конструкционных, а также природных материалах.