Механика деформирования и разрушения материалов, сред, при механических нагрузках, воздействии физических полей и химически активных сред

Целью проекта является получение новых научных знаний по механике деформирования и разрушения гетерогенных и композитных сред и физико-химическим взаимодействиям в них. Актуальность данной проблемы полностью соответствует списку приоритетных направлений науки и техники Российской Федерации. В соответствии с этим предполагается провести исследования и решить задачи: - Построение неклассических теорий композитных и гетерогенных материалов и исследование их поведения при квазистатических и динамических нагрузках. Предполагается разработать общую математическую теорию деформирования и методы расчета различных типов волокнистых и слоисто-волокнистых тонкостенных элементов конструкций при воздействии на них высокоинтенсивных, кратковременных и длительно действующих, термосиловых нагрузок, в том числе и при высокочастотных колебаниях и динамических нагрузках ангармонического типа. Определение зависимостей механических характеристик гетерогенных материалов с наличием в структуре нанодисперсных частиц. - Изучение механических и химических свойств нанокомпозитных материалов. Предполагается построить физико-математическую модель влияния границ раздела в металлических и керамических гетероструктурах на процессы деформации и разрушения при различных механических нагрузках. Предполагается провести сравнение с экспериментальными данными, которые будут получены для материалов, синтезированных на основе наночастиц, полученных методом адиабатического сжатия. - Получение зависимости ряда коэффициентов, описывающих механические свойства, от размера и формы наноразмерного объекта с помощью метода молекулярной динамики. К таким коэффициентам относятся коэффициенты Ламэ и связанные с ними модуль всестороннего сжатия, модуль Юнга, коэффициент Пуассона. Предполагается выявить критичный размер, начиная с которого коэффициенты выходят на асимптотическое значение, соответствующее сплошной среде. - Исследование процессов обогащения гелия и осушки гелий-содержащей смеси. Предполагается дальнейшее развитие разработанного авторами проекта мембранно-сорбционного метода разделения гелий содержащих смесей и моделирование технологической схемы обогащения природного газа гелием с одновременной очисткой и осушкой - Моделирование ударно-волновых процессов в горных выработках с проницаемыми преградами. - Получение новых научных знаний в области механики низкотемпературной плазмы поверхностного газового разряда в условиях сверхзвукового обтекания поверхности газовым потоком в присутствии магнитного поля. - Моделирование ингаляторной терапии аэрозольных лекарств воздухом и термогелиоксом для повышения эффективности лечения легочных заболеваний человека, в том числе короновирусной пневмонии.