Исследование на основе двухуровневых моделей механизмов формирования остаточных напряжений в условиях лазерного сплавления порошков Ti и Al с добавками элементов, формирующих упрочняющую фазу

Проект направлен на разработку двухуровневых моделей лазерного и электронно-лучевого сплавления порошков Ti и Al с добавками элементов, формирующих упрочняющую фазу с учетом одновременно протекающих тепловых, химических и механических процессов. Предполагается учет разных механизмов формирования остаточных напряжений на разных масштабных уровнях. Проект включает построение и изучение связанных моделей для макро и мезо-уровней; установление соответствия между кинетикой образования соединений в жидкой и твердой фазах на разных масштабных уровнях; разработку двухуровневых моделей и обоснование корректности переходов между структурными уровнями; исследование закономерностей формирования остаточных напряжений в процессе управляемого синтеза на основе двухуровневых моделей; разработку прототипа специализированного ПО. Программный продукт, допускающий последующую модификацию и позволяющий прогнозировать состав и структуру поверхностей и изделий, будет полезен при усовершенствовании и оптимизации технологий лазерной и электронно-лучевой обработки. В рамках проекта впервые поставлен вопрос о соответствии физических и геометрических масштабов разных структурных уровней при численном моделировании процесса синтеза композита в условиях лазерного и электронно-лучевого сплавления. Впервые будут изучены сходимость алгоритмов численной реализации двухуровневых моделей, включающих одновременной протекающие теплофизические и механические процессы.