Исследование уникальных физико-механических свойств метаматериалов методами структурного моделирования и акустического зондирования

Развитие современных технологий невозможно без создания новых перспективных материалов с необычными свойствами – метаматериалов. В настоящее время метаматериалы широко применяются в оптике, фотонике, акустике и т.п. Проект направлен на изучение зависимости особых физико-механических свойств метаматериалов от их микроструктуры и на создание методических основ нелинейных акустических методов оценок структурных изменений метаматериалов. Математические модели метаматериалов предлагается строить методом структурного моделирования, который учитывает наличие у среды нескольких масштабов (структурных уровней): микро-, мезо- и макро, их самосогласованное взаимодействие и возможность передачи энергии с одного уровня на другой. На основе разработанных этим методом моделей будет установлена взаимосвязь между параметрами микроструктуры метаматериалов и их макропараметрами, а также будет изучено влияние микроструктуры на их особые свойства. Будут выявлены особенности распространения в метаматериалах упругих и магнитоупругих волн в зависимости от микроструктуры и наличия в материале дислокаций и точечных дефектов. Будут проведены экспериментальные исследования, направленные на измерение и анализ нелинейных параметров среды при различных режимах моделирования накопления повреждений, и разработаны нелинейные акустические методы оценок структурных изменений материалов. Программа предлагаемых исследований перспективна с точки зрения развития неразрушающих методов контроля и диагностирования метаматериалов с особыми физико-механическими свойствами.