Исследование композиционных и смазочных материалов и разработка конструкций транспортного и аэрокосмического назначения на их основе

Поиск новых высокоэффективных присадок к смазочным материалам, работающим в условиях граничного трения. Разработка квантово-химических и молекулярно-динамических моделей и методов для анализа свойств этих присадок. Оптимизация состава в зависимости от условий на поверхности трения. Разработка методов формирования адгезионных связей и их прочности, регулирования уровня смачиваемости смазочным материалом металлических поверхностей, повышения способности к «залечиванию» дефектов поверхности и рабочего слоя смазочного материала. Разработка моделей и методов прогноза, оптимизации технологии производства высоконагруженных композитных конструкций с заданными механическими свойствами и минимальным уровнем остаточных напряжений и деформаций, стабильных в условиях интенсивных температурных, радиационных и иных климатических воздействий, на основе процессов вакуумной инфузии, экспериментальных методов определения, техники численной идентификации термокинетических, теплофизических, реологических, физико-механических свойств компонентов, необходимых для решения комплекса обратных нестационарных задач многокритериальной оптимизации структуры композита и параметров процесса полимеризации конструкции. Актуальность проблем, решаемых при выполнении работ по теме, обусловлена необходимостью исполнения положений Стратегии научно-технологического развития Российской федерации (утв. 1.12.2016) в части перехода к передовым цифровым, интеллектуальным производственным технологиям, роботизированным системам, новым материалам и способам конструирования; отмеченной госпрограммой РФ "Развитие науки и технологий" на 2013-2020 г.г. (утв. 20.12.2012) мировой тенденцией усиления диффузии современных высоких технологий в такие секторы производственной сферы, как промышленность, транспорт и другие; госпрограммы РФ "Развитие авиационной промышленности на 2013-2025 годы", особо выделившей в разделе 7 - Развитие авиационной науки и технологий необходимость формирования научно-технического задела в сфере авиационных технологий. Значимость для фундаментальной науки достижения поставленных целей исследований обусловлена тем, что решение мультидисциплинарных проблем разработки методов, математических моделей прогноза и оптимизации дизайна композитного материала с заданными свойствами, процессов изготовления композитных конструкций с заданными стабильно сохраняемыми свойствами, программного инструментария и идентификации необходимых экспериментальных данных для численного решения связанных задач термокинетики / термомеханики / течения вязкой жидкости в пористой среде исключительно важна для разработки технологии производства полимерных композитов. С точки зрения создания новых методов компьютерного моделирования актуальность темы обусловлена необходимостью создания эффективных моделей, численных методов и программных средств для адекватного описания и оптимизации связанных нестационарных процессов, развивающихся в ограниченной области пространства в условиях случайных возмущений.