Оптимизация свойств композиционных структур с функционально-градиентным термоэлектроупругим покрытием

Целью проекта является исследование влияния начальных механических, электрических и температурных воздействий на изменение свойств функционально-градиентных термоэлектроупругих материалов и структур с неоднородным покрытием для оптимизации эксплуатационных и прочностных характеристик. Технология получения современных композиционных материалов и создание многослойных гетероструктур, как правило, включает механические, электрические и температурные воздействия, совокупность которых позволяет существенно изменять физические свойства материалов, улучшать их прочностные и эксплуатационные качества. При оценке состояния и определении свойств материала используют методы неразрушающего контроля, связанные с изучением особенностей распространения как поверхностных, так и объемных волн. Сложность проблемы состоит в том, что для функционально-градиентных материалов или структур с функционально-градиентным покрытием аналитическое решение динамических задач можно получить только в отдельных случаях. Для материалов с различным изменением физических свойств аналитическое решение получить невозможно. В рамках выполнения проекта будут созданы математические модели динамических процессов в термоэлектроупругих функционально-градиентных материалах и структурах с неоднородным покрытием, позволяющие наиболее полно учитывать влияние начальных механических напряжений, электрических и температурных полей. Предполагается проведение линеаризации определяющих соотношений нелинейной механики термоэлектроупругой среды, подверженной механическим, электрическим и температурным воздействиям. В ходе выполнения проекта будут построены решения широкого круга динамических задач для преднапряженных структурно неоднородных термоэлектроупругих сред, разработаны новые численно-аналитические методы построения функций Грина неоднородных предварительно напряженных термоэлектроупругих сред. В рамках предложенных моделей будут исследованы особенности распространения поверхностных волн в функционально-градиентных термоэлектроупругих средах и структурах с неоднородным покрытием в зависимости от характера и величины начальных воздействий.