Разработка моделей и аналитико-численных методов механики технологических процессов как основы дизайна технологий получения объемных материалов с заданным распределением физико-механических свойств

Новый эффективный процесс получения мелкозернистой микроструктуры материала во всем объеме деформируемой заготовки достаточно большого размера. Исследование включает дизайн и теоретический анализ эксперимента.Дизайн на основе сопряжённых моделей термомеханики инновационных технологий, связанных с динамическими термомеханическими воздействиями на рост объемных монокристаллов из расплава методом Чохральского. Оптимальные амплитудно-частотные параметры таких воздействий, обеспечивающие существенное снижение полосчатой микронеоднородности кристаллов. Результаты будут востребованы в технологиях кремния и арсенида галлия для микроэлектроники и при получении слитков солнечного кремния.Эффективный аналитико-численный метод предсказания развития тонкого слоя интенсивной пластической деформации вблизи поверхности трения при выдавливании в условиях плоской деформации. Комплекс расчётных моделей и результаты изучения эффективности различных технологических установок, использующих процессы горячей экструзии и равноканального углового прессования. Оптимальные режимы интенсивной пластической деформации для достижения надлежащего качества микро- и наноструктур: текстуры, свойств, размеров и дефектности зерен в термоэлектрических материалах на основе теллурида висмута.Эффективный аналитико-численный метод решения краевых задач теории пластичности в условиях плоской деформации при применении условия Кулона – Мора, учитывающий сингулярный характер поля скорости вблизи поверхностей максимального трения. Метод позволит описать тонкий слой интенсивной пластической деформации вблизи таких поверхностей.Комплекс расчётных моделей и результаты исследования процессов роста кристаллов KDP при экстремально высоких пересыщениях раствора, когда может быть реализован рост по механизму двумерного зарождения. Результаты исследования факторов, влияющих на устойчивость раствора и возможности ее повышения. Различные варианты дизайна процесса выращивания кристаллов, в том числе, по методу температурного перепада. Результаты будут востребованы в технологиях высокоскоростного выращивания кристаллов KDP из водных растворов для оптических фильтров видимого и ИК диапазонов.