Разработка концепции оценки остаточного ресурса изделий и элементов конструкций из перспективных экономнолегированных высокопрочных сталей, работающих в условиях экстремальных нагрузок и агрессивных сред, на основе диагностики текущего состояния материала неразрушающими физическими методами (№ 20-08-00392).

Проект направлен на разработку и обоснование концепции оценки ресурса конструкционных материалов, находящихся под действием интенсивных механических нагрузок в широком интервале климатических температур эксплуатации, за счет совместного использования физических методов неразрушающего контроля и модельных представлений механики поврежденности и разрушения. На сегодняшний день в качестве основного конструкционного материала при изготовлении энергонасыщенных объектов ответственного назначения применяются стали, что делает актуальными задачу исследования и выбор материалов.Обеспечение безопасной эксплуатации объектов ответственного назначения, эксплуатируемых в экстремальных условиях, придает большую актуальность проблеме достоверной оценки текущего состояния уровня механических свойств конструкционных материалов (прочностных параметров, показателей трещиностойкости и ударной вязкости), накопленной поврежденности материала и прогнозирования остаточного ресурса. Прямые методы определения этих характеристик являются разрушающими, часто дорогостоящими, и позволяют обеспечить только выборочный контроль с выводом изделия из эксплуатации. В этом отношении неразрушающие физические методы более эффективны для оценки запаса долговечности материалов конструкций не только на стадии изготовления, но и непосредственно в процессе эксплуатации.Имеется достаточно большое число публикаций, посвященных разработке механических моделей определения долговечности изделий. В то же время накоплен большой практический опыт по использованию физических неразрушающих методов для диагностики текущего состояния конструкционных материалов. Однако работы, в которых данные неразрушающего контроля использованы в качестве входных параметров моделей определения долговечности, весьма немногочислены. Результаты этих работ свидетельствуют о том, что задача оценки остаточного ресурса металлоконструкций неразрушающими методами до сих пор далека от своего решения и остается актуальной. Разработка таких методов требует всестороннего изучения взаимосвязей между характеристиками сопротивления разрушению и комплексом физических свойств материалов с учетом их исходного состояния и его деградации при температурно-силовом нагружении конструкции.Полученные в рамках выполнения проекта теоретические и экспериментальные результаты позволят развить модельные представления о взаимосвязях механических свойств конструкционных материалов и их деградации в процессе эксплуатации с физическими характеристиками этих материалов. По результатам исследования будет предложена концепция оценки текущих свойств конструкционного материала при интенсивных температурно-силовых воздействиях и, на основе этой концепции, разработана модель оценки остаточного ресурса элементов металлоконструкций. Для построения данной модели будет применен оригинальный подход, основанный на использовании положений механики поврежденности, а также стандартных и оригинальных методов материаловедения и неразрушающего контроля.Научная новизна поставленной задачи заключается в том, что будет разработана и обоснована концепция оценки ресурса материалов элементов конструкций, находящихся под действием интенсивных механических нагрузок в широком интервале климатических температур эксплуатации, основанная на совместном использовании физических методов неразрушающего контроля и модельных представлений механики поврежденности и разрушения. Предлагаемый подход к построению модели оценки остаточного ресурса, основанный на использовании в расчетах текущих свойств материала с учетом их деградации, позволит существенно повысить достоверность прогноза долговечности элементов конструкции, за счет применения в качестве входных параметров модели не справочных характеристик материала, являющихся константами, а переменных величин, характеризующих истинное структурно-фазовое состояние и уровень механических свойств.