Необратимая деформация и разрушение конструкционных и природных материалов при экстремальных динамических воздействиях

В проекте развивается новый структурно-временной подход, позволяющий с единой точки зрения объяснять и предсказывать условия возникновения эффектов аномального и нестабильного поведения деформационных и прочностных характеристик, возникающих в конструкционных и природных материалах при интенсивных динамических импульсных и высокоскоростных воздействиях. Впервые будет предложена общая концепция, позволяющая с единой точки зрения объяснять и прогнозировать разнородные эффекты, связанные с неустойчивостью временных зависимостей прочности и нестабильностью динамических диаграмм пластического деформирования. Основная идея связана с принципиальной ролью, которую в динамических задачах играют характерные времена релаксационных процессов подготовки разрушения (предразрушения) и необратимой деформации, происходящие на низовых масштабных уровнях. Учет этих инкубационных характеристик в рамках структурно-временной теории позволит прогнозировать наблюдаемые в задачах динамики эффекты, связанные с нестабильностью скоростной зависимости прочности, а также эффекты динамического необратимого деформирования, например, такие, как возможный неустойчивый характер деформационных диаграмм. Будет установлена фундаментальная аналогия между динамическим разрушением образцов с трещиной и разрушением линейных осцилляторов в режиме нагружения короткими импульсами, позволяющая вводить для таких образцов понятия эффективных масс и жесткости. На основе структурно-временного подхода будут развиты новые численные методы расчёта динамического разрушения гетерогенных конструкционных и природных материалов, в частности, задач роста и продвижения динамических трещин. Будет проведено исследование влияния комбинированных вибрационно-импульсных воздействий на прочностные свойства материалов. Развитые методы будут также применены к анализу динамического разрушения, разработке экспериментальных методов и способов прогнозирования несущей способности конкретных индустриальных конструкционных материалов. Результаты, которые будут получены в рамках предлагаемого проекта, позволят объяснить и разрешить целый ряд принципиальных противоречий между существующими теоретическими представлениями и экспериментальными наблюдениями, а также надежно предсказывать критические состояния, ведущие к разрушению твердых тел в условиях ударно-волновых нагрузок.