Развитие научных основ прогнозирования функциональных и конструкционных параметров вновь синтезируемых волокнистых композитных систем на принципах динамического моделирования реологических взаимодействий

Проект направлен на решение фундаментальной научной проблемы – установления средствами методов численного анализа (компьютерного моделирования) взаимосвязей и закономерностей, действующих между структурными и конструкционными параметрами реологических волокнистых структур, образующих основную структурную компоненту вновь синтезируемого композитного материала и определяющих его функциональные и конструктивные свойства, реализуемые в широком спектре технических систем и технологических процессов. Научно-обоснованный выбор технологических, аппаратных средств для формирования композитного материала на волокнистой основе и численных методов прогнозирования его эксплуатационных свойств направлен на определение параметров волокнистой структуры для повышения технологической эффективности процессов синтеза (производства) текстильных материалов, на разработку их волокнистых структур с использованием возможных их сочетаний. Это ставит проблему организации технологических процессов в сфере производства структурных композитов (карбон-, стекловолокно, волокна природного происхождения) с возможностью использования ценных волокон, которыми являются высокомодульные волокна; с их применением во вновь разрабатываемых технологиях производства текстильных композитов; с оценкой качественных показателей, дающих возможность их применения как в качестве конструкционных, так и функциональных композитов. Поэтому для решения поставленной научной проблемы предлагается использовать комплекс современных численных методов анализа и синтеза: - компьютерных программных средств, реализующих вычислительные методы дискретной математики, позволяющие моделировать сложные по структуре и функциональным динамическим параметрам волокнистые системы на макро-, мезо- и микроуровне с высокой степенью детализации и возможностью анализа на заданных иерархических отношениях, что при использовании классических методов математических представлений весьма затруднено; с широким спектром возможностей критериального анализа и возможностью построения информационных массивов - как основы метода стохастического моделирования, дающих возможность получения адекватных модельных результатов при анализе поведения синтезированного композита. Использование методов молекулярного моделирования обеспечит возможность представления поведения молекулярных систем под влиянием внешнего воздействия или локальных структурных изменений с последующей визуализацией результатов, обеспечивающих трехмерную визуализацию процессов, протекающих в синтезируемом сложном динамическом объекте при заданных входных и выходных параметрах.