Фундаментальная роль механизма пластической дисторсии в поле смещений атомов в зонах кривизны кристаллической решетки в нелинейной механике пластической деформации и разрушения

В проекте теоретически и экспериментально описываются физические основы построения нелинейной механики пластической деформации и разрушения с учетом изменения метрики трансляционно-инвариантного кристалла. Будет разработана калибровочная теория возникновения пластической дисторсии в поле смещений атомов в зоне кривизны кристаллической решетки, где в междоузлиях возникают минимумы многочастичного потенциала межатомного взаимодействия. Образование при пластической дисторсии вакантных узлов в кристалле и их коалесценция обусловливает развитие микропористости и распространение трещин. Данные процессы моделируются модифицированным методом возбудимых клеточных автоматов, описывающим ротационно-волновой характер распространения структурных трансформаций механизмом пластической дисторсии в планарной подсистеме (поверхностные слои и границы зерен в поликристаллах). Будет построена многоуровневая модель генерации дислокаций на интерфейсе 2D-планарной и 3D кристаллической подсистем, эмиссия которых в кристаллическую подсистему обусловливает ее аккомодационную пластическую деформацию. Развитие микропористости в зонах кривизны кристаллической структуры является прекурсором вязкого разрушения деформируемых материалов.Экспериментальное исследование развития кривизны кристаллической решетки, пластической дисторсии в поле смещений атомов в междоузлиях зон кривизны структуры и образования микропористости будет проведено в условиях усталостного разрушения, ползучести при развитии зернограничного скольжения, на поверхностях трения, где происходит изнашивание материалов. Будет проведена верификация предсказаний нелинейной мезомеханики деформации и разрушения и выявлены многоуровневые механизмы усталостного разрушения при циклическом нагружении, а также деградации структуры поверхностных слоев материалов и их изнашивания на поверхностях трения.