Разработка математических моделей, методов системного анализа и оптимизации деформационно-эксплуатационных свойств полимерных текстильных материалов технического назначения

Предлагаемое научное исследование по разработке математических моделей, методов системного анализа и оптимизации деформационно-эксплуатационных свойств полимерных текстильных материалов технического назначения направлено на решение крупной научной проблемы, имеющей важное значение для развития отраслей национальной экономики, регионов России и страны в целом, так как их современное дальнейшее развитие невозможно без расширяющегося использования текстильных полимеров. Рекомендации по созданию новых перспективных видов функциональных текстильных наноматериалов могут быть получены лишь на основе всестороннего системного анализа структуры и свойств указанных материалов возможного лишь на основе математического моделирования и компьютерного прогнозирования указанных свойств и, в первую очередь, деформационно-релаксационных, в сочетании с данными эксперимента. Разработка новых полимерных текстильных материалов, обладающих наилучшими, с точки зрения применимости, функциональными свойствами, должна осуществляться с использованием современных научных представлений о конформационно-энергетических структурных межмолекулярных переходов наночастиц указанных материалов. Актуальность разработки математических моделей, методов системного анализа и оптимизации деформационно-эксплуатационных свойств полимерных текстильных материалов технического назначения, обладающих уникальными свойствами, а также развитие методов исследования и прогнозирования указанных свойств продиктована возрастающими потребностями различных отраслей экономики, в частности: медицины, авиастроения, судостроения, автомобилестроения, оборонной, текстильной, легкой и пищевой промышленности. Результаты проекта позволят получить новые методы исследования и прогнозирования физических свойств и структуры полимерных текстильных материалов на основе разработки новых математических моделей термовязкоупругости полимеров, учитывающих конформационно-энергетические структурные межмолекулярные переходы наночастиц. Высокая научная значимость вышеперечисленных ожидаемых результатов обусловлена сложностью проведения исследований деформационных, релаксационных и восстановительных свойств полимерных текстильных материалов на эндохронном уровне ввиду большой неоднородности микроструктуры исследуемых объектов. Лишь учет конформационно-энергетических эндохронных переходов релаксирующих частиц полимерных текстильных материалов в разрабатываемых математических моделях в совокупности с разрабатываемыми интегральными критериями оптимизации деформационных и релаксационных свойств позволяет выйти на достижимость заявленных результатов. Уровень полученных теоретических результатов будет превосходить уровень, достигнутый зарубежной наукой, так как будут применяться оригинальные методы прогнозирования деформационных и релаксационных процессов полимерных текстильных материалов на основе математического моделирования термовязкоупругости, впервые разработанные и успешно апробированные заявителями данного проекта. Разрабатываемая научная теория и методология не имеют аналогов в мировой науке, так как они основаны на учете эндохронных деформационных и релаксационных воздействий релаксирующих частиц полимерных текстильных материалов в соответствующих математических моделях. Кроме этого, в мировой науке до настоящего времени не проводилось математическое моделирование деформационных, релаксационных и восстановительных процессов полимерных текстильных материалов в сочетании с применением критериев оптимизации свойств и достоверности прогнозирования. Основные результаты, полученные в этом направлении к настоящему времени, принадлежат заявителям настоящего проекта. Результаты выполнения проекта будут направлены на создание новых полимерных текстильных наноматериалов, превосходящих зарубежные аналоги по физическим и механическим характеристикам.