III.23.1.3 Научные основы многоуровневого подхода к мониторингу, оценке механического состояния и диагностике предразрушения конденсированных сред и мягкой материи (soft matter) (заключительный)

Объект исследований: научные основы мониторинга состояния нагруженных структурно-неоднородных сред. Цель работы: разработка методов и количественных критериев, позволяющих оценивать механическое состояние структурно-неоднородных сред в условиях внешних воздействий, а также развитие теоретических и экспериментальных подходов к созданию композиционных материалов, обладающих повышенными физико-механическими и триботехническими характеристиками. Метод и методология проведения исследований. Методология основана на использовании методов компьютерного моделирования и теоретико-экспериментального изучения структуры, свойств и деформационного поведения структурно-неоднородных сред в условиях различных внешних воздействий. Результаты работы и их новизна: а) разработаны методики регистрации, обработки, анализа и визуализации данных для акустико-оптического метода оценки механического состояния металлических и полимерных композиционных материалов; б) построена мезомеханическая модель деформирования и разрушения керамических покрытий на основе системы Ti-Al-N при механических воздействиях; в) развит многоуровневый подход для описания поведения полимерных композиционных материалов в условиях внешних термо-механических воздействий; г) построена феноменологическая модель мезо/макроскопического деформационного поведения циклически нагруженных сварных соединений; д) предложена многоуровневая модель деградации структуры и разрушения термобарьерного покрытия (ТБП) в условиях приложения интенсивного теплового потока; е) развита модель деформационного поведения и изнашивания в парах трения полимерных композиционных материалов, сформированных 3D печатью. Области применения. Анализ деформационного поведения и длительной прочности термобарьерных покрытий для энергетического оборудования. Проектирование наполненных полимерных композитов на перспективных термопластических матрицах конструкционного и функционального назначения. Разработка композиций для 3D-печати изделий из сверхвысокомолекулярного полиэтилена.