Разработка обобщенного подхода к описанию отклика твердых тел на механические и температурные воздействия с учетом формирования многомасштабных когерентных структур, определяемых колебательными и электронными степенями свободы

Проанализированы детали нового подхода к объяснению природы пластической деформации твердых тел, построенного на основе экспериментального изучения макроскопических паттернов локализованного пластического течения и теоретического описания явлений самоорганизации структуры деформируемой среды. Выяснена ведущая роль дислокаций в формировании автоволн локализованной пластичности на основании дисперсионных зависимостей автоволн. Предложена модель пейсмейкера - низкочастотного элемента, источника автоколебаний, основанная на взаимодействии дислокации с дислокационным ансамблем. Объяснена природа связи стадийности кривых пластического течения с формами законов дисперсии автоволн локализованной пластичности, записаны уравнения дисперсии для каждой. Развита модель локализации макроскопического пластического течения металлов при упругопластическом переходе при деформации Людерса и скачкообразной деформации. Деформируемая среда в модели рассматривается как открытая нелинейная система с меняющейся структурой с двумя пространственными и временными масштабами. Структурные изменения в среде описываются динамическими параметрами порядка, а структурная релаксация – системой нелинейных уравнений параболического типа. Исследованы особенности процессов деформирования дилатационно-упругих мета¬материалов с кубической симметрией. Моделирование деформации слоев из метаматери¬алов, в том числе ауксетиков, проведено динамическим методом конечных элементов, позволяющим оценить вклад изменения волновой картины деформирования в переход потенциальной энергии деформации в кинетическую и обратно в таких материалах. Изучено зарождение и распространение полос Людерса на площадке текучести и полос Портевена–Ле Шателье на стадии параболического упрочнения. Рассматриваются коллективные моды деформации на мезо- и макроскопическом пространственно-временных масштабах. На площадке текучести решения уравнений в виде волны переключения описывают зарождение полосы Людерса на спадающем участке зуба текучести и ее распространение. На стадии деформационного упрочнения зарождение и движение полосы Портевена–Ле Шателье описывается решениями в виде бегущего автосолитона (уединенной волны пластического течения). Получены количественные данные о влиянии пористости и пропитки биоразлагаемыми вешествами на механические свойства и вид кривых пластического течения керамики из ZrO2, используемой в медицинских целях.