Комплексное исследование функционально-градиентных материалов на основе полимерных связующих

Целью данного проекта является исследование физических свойств гетерогенных градиентных материалов методами компьютерного моделирования на основе создаваемых физических моделей и алгоритмов и проведение экспериментальных исследований реальных образцов. Актуальность результатов исследований обусловлена необходимостью моделирования и прогнозирования физических свойств различных структур гетерогенных материалов, включая функционально-градиентные материалы на основе физических моделей, учитывающих структуру, свойства отдельных фаз и компонентов. Наличие градиентной структуры, соответственно градиента свойств по объему изделия, позволяет приобрести новые свойства. Изменение, например, механических свойств вдоль определенного направления, позволяет создавать материалы, изделия из которых могут за-менять достаточно сложные конструкции из обычных однородных материалов. Возможно существенно сократить стоимость изделий, ограничивая рабочие объемы приповерхностными слоями. Новизна результатов исследований обусловлена новизной подхода к проблеме моделирования и прогнозирования физических свойств различных структур гетерогенных материалов, В ходе исследований будут разработаны эффективные способы расчета распределения по объему параметров физических свойств образцов, связанных как с градиентом свойств полимерной матрицы, так и градиентом концентрации наполнителя различного состава и геометрии на основе методов численного моделирования. Научную новизну представляют результаты исследований физико-механических характеристик, в том числе распространения упругих волн в градиентных материалах различного состава, включая композиционные материалы на основе полимерных связующих. Выполнение проекта позволит: - разработать новые алгоритмы численного моделирования трехмерных моделей структур материалов, и создать программный комплекс для моделирования физических свойств гетерогенных материалов, включая градиентные композиционные материалы на основе полимерных связующих; - провести исследования методами численного моделирования механических и акустических свойств гетерогенных твердых сред с учетом структуры и геометрии фаз; - создать образцы новых градиентных композиционных материалов на основе полимерных связующих с изменяющимися по объему механическими, акустическими и электрическими свойствами, и выполнить экспериментальные измерения физико-механических свойств созданных реальных образцов новых материалов По результатам выполнения проекта будет опубликовано: две научные статья в журналах из перечня ВАК, сделаны доклады на двух конференциях, получено свидетельство на регистрацию программного обеспечения.