«Механика градиентных, бимодальных и гетерогенных металлических наноматериалов повышенной прочности и пластичности для перспективных конструкционных применений». Этап 5. Оптимизация гетероструктуры металлов и сплавов с ГЦК (Al, Cu), ГПУ (Ti) и ОЦК (Fe) решеткой и разработка наукоемких производственных технологий роботизированной инкрементальной листовой формовки градиентных, бимодальных и гетерогенных металлических наноматериалов для перспективных конструкционных применений а авиационной, автомобильной, военной и других отраслях промышленности. (Заключительный)

Работа выполнена в рамках проекта о выделении гранта Правительства Российской Федерации для государственной поддержки научных исследований, проводимых под руководством ведущих ученых в российских образовательных организациях высшего образования, научных учреждениях, подведомственных Федеральному агентству научных организаций, и государственных научных центрах Российской Федерации от 08 июня 2021 г. № 075-15-2021-627. Целью проекта на этапе №5 (2022 г.) Оптимизация гетероструктуры металлов и сплавов с ГЦК (Al, Cu), ГПУ (Ti) и ОЦК (Fe) решеткой и разработка наукоемких производственных технологий роботизированной инкрементальной листовой формовки градиентных, бимодальных и гетерогенных металлических наноматериалов для перспективных конструкционных применений а авиационной, автомобильной, военной и других отраслях промышленности. Для освоения новых технологий обработки металлов давлением необходим подход с максимально эффективным использованием информационных технологий. Этот принцип заложен в роботизированных системах и станках с ЧПУ и может быть реализован в области обработки листовых материалов методом инкрементальной формовки. при инкрементальной листовой формовке используется метод локализации очага пластической деформации, благодаря чему значительно снижается образование концентраций напряжений и микротрещин и увеличивается степень формоизменения, при этом деформирование осуществляется только за счет перемещения инструмента при полной фиксации заготовки. Таким образом, можно получать не только осесимметричные изделия, а изделия практически любой формы, в том числе с наличием внутренних углов и в широком диапазоне размеров. В рамках работ по проекту для исследования микромеханики структурно-неоднородных листов с учетом влияния их гетероструктуры на характеристики напряженно-деформированного состояния при нагружении и пластической деформации в процессе инкрементальной листовой формовки при комнатной температуре усовершенствована RVE-модель, которая позволяет осуществлять переход от фотоизображения реальной микроструктуры к бинаризованному виду и конечно-элементной сетке и выполнять расчеты напряженно-деформированного состояния на микроуровне с учетом влияния характеристик гетероструктуры. Разработана металловедческая концепция оптимизированной гетероструктуры металлов и сплавов, также представлены результаты исследований индуцированных деформаций структурных и фазовых переходов в неравновесных конденсированных системах. Выполнено исследование и анализ силовых параметров процесса, а также эволюция микроструктуры ОЦК металлов и сплавов при обработке согласно схеме: исходная заготовка – асимметричная прокатка полуфабриката – инкрементальная формовка готового изделия. Выполнено исследование механического поведения градиентных металлов и сплавов при листовой формовке изделий различной геометрической сложности и размеров, определены основные закономерности поведения.