| 451 |
|
Влияние динамики поступления частиц в расплав на фазовую структуру и свойства покрытия, формирующегося в процессе электронно-лучевой наплавки: научное издание / О. Н. Крюкова, А. Г. Князева; Институт физики прочности и материаловедения СО РАН (Томск) // Новосибирск.
Анализируется математическая модель электронно-лучевой наплавки покрытия, в которой частицы, поступающие в ванну расплава, считаются нерастворимыми. На основе результатов определения полей температуры и доли частиц оцениваются характеристики ванны расплава и зоны термического влияния, а также механические свойства формирующегося покрытия. Показано, что перемешивание частиц в ванне расплава может оказаться существенным для их распределения в покрытии при увеличении мощности источников тепла и массового расхода.
|
| 452 |
|
Атомистический механизм зернограничного проскальзывания на примере большеугловой границы. Молекулярно-динамический расчет: научное издание / А. И. Дмитриев, А. Ю. Никонов, С. Г. Псахье; Институт физики прочности и материаловедения СО РАН (Томск), Томский государственный университет (Томск) // Новосибирск.
С использованием метода молекулярной динамики проведено моделирование поведения большеугловой границы зерен в бикристалле меди в условиях сдвигового нагружения. В качестве объекта исследований выбрана граница S = 5 (210)[001]. Показано, что зернограничное проскальзывание может сопровождаться движением межзеренной границы в направлении, перпендикулярном приложенной нагрузке. Исследования проведены как для границы с идеальной симметричной структурой, так и для границы, имеющей сложную структуру. Для обоих рассмотренных случаев анализируются особенности атомистических механизмов зернограничного проскальзывания. Отмечается влияние структуры границы на динамику такого движения. Кроме того, в работе выявлена зависимость скорости движения границы зерен от величины приложенного нагружения. Обнаруженное поведение межзеренной границы в условиях сдвиговой деформации может оказывать существенное влияние на изменение микроструктуры материала и, как результат, на его свойства и особенности поведения под нагрузкой.
|
| 453 |
|
Молекулярно-динамическое изучение отклика бикристалла меди в условиях сдвигового нагружения: научное издание / А. И. Дмитриев, А. Ю. Никонов, С. Г. Псахье; Институт физики прочности и материаловедения СО РАН (Томск), Томский государственный университет (Томск) // C. М. ; СПб.
С помощью компьютерного моделирования исследовано поведение большеугловой границы зерен специального типа в бикристалле меди в условиях сдвигового нагружения. Обнаружено, что одновременно с относительным проскальзыванием зерен в направлении приложенной нагрузки происходит перемещение положения границы зерен в направлении, перпендикулярном действию сдвиговой деформации. Обнаруженное движение носит дискретный характер. Оно приводит к росту одного зерна за счет другого. В работе анализируется механизм такого перемещения, а также исследовано влияние скорости и направления нагружения на характер поведения границы зерен. Результаты исследований позволяют лучше понять атомные механизмы развития пластической деформации в поликристаллических материалах.
|
| 454 |
|
Трибоконтакт в парах трения как многоуровневая иерархически организованная система: научное издание / В. Е. Панин [и др.]; Институт физики прочности и материаловедения СО РАН (Томск) // Новосибирск.
Развит подход физической мезомеханики к описанию трибоконтакта как многоуровневой иерархически организованной системы. В основе фрагментации и изнашивания поверхностных слоев материалов в парах трения лежит нескомпенсированность поворотных мод в иерархической системе "пластически деформируемый поворотный слой - аккомодационный переходный слой пластических сдвигов - поворотов - упруго нагруженная подложка". Экспериментальное структурно-трибологическое исследование эволюции трибоконтакта в аустенитной стали 20Х18Н10Т и дискретно-континуальное компьютерное моделирование показали хорошее согласие с развиваемой концепцией физической мезомеханики.
|
| 455 |
|
Моделирование напряженно-деформированного состояния и потери устойчивости термобарьерного покрытия при тепловом ударе: научное издание / П. А. Люкшин [и др.]; Институт физики прочности и материаловедения СО АН СССР (Томск) // Новосибирск.
В работе проведено компьютерное моделирование деформационного поведения термобарьерных покрытий. Показана возможность возникновения неустойчивостей, имеющих периодический характер. На примере термического нагружения медного образца с керамическим покрытием проведены исследования их характерного периода от свойств сопрягаемых материалов.
|
| 456 |
|
Модель взаимодействия атомарного азота с поверхностью металлокерамического сплава в процессе импульсной электронно-лучевой обработки: научное издание / Н. В. Букрина, А. Г. Князева, В. Е. Овчаренко; Институт физики прочности и материаловедения СО АН СССР (Томск) // М.
Предложена математическая модель неизотермической диффузии азота в поверхностном слое металлокерамического сплава на основе карбида титана с Ni-Cr связующим за время действия одиночного импульса облучения мощным электронным пучком. Показано, что в результате такой обработки образуется диффузионная зона с концентрацией азота 1,5-2,0 ат.%.
|
| 457 |
|
Расчет температуры и температурных напряжений в многослойном покрытии: научное издание / П. А. Люкшин [и др.]; Институт физики прочности и материаловедения СО АН СССР (Томск). — М.
Рассматривается подход, в котором на основе соотношений механики сплошной среды в плоской постановке моделируются задачи о распространении тепла в неоднородном по толщине покрытии и вычислении температурных напряжений.
|
| 458 |
|
Исследование влияния неравноосности сжатия на дилатансионные процессы в блочной среде в условиях сдвигового деформирования: научное издание / С. В. Астафуров [и др.]; Институт физики прочности и материаловедения СО РАН (Томск) // Новосибирск.
Работа посвящена теоретическому исследованию особенностей развития дилатансионных процессов в блочных средах при сдвиговом деформировании. Исследование проводилось на основе компьютерного моделирования методом подвижных клеточных автоматов. Рассмотрены системы, находящиеся в условиях неравноосного сжатия. В качестве характеристики неравноосности сжатия (именуемой также степенью стеснения) авторами использован безразмерный параметр, характеризующий отношение бокового и нормального давлений в плоскости деформирования. Основной целью исследования было исследование последовательности вовлечения различных дилатансионных механизмов в зависимости от уровня сдвиговых напряжений и степени стеснения. Результаты расчетов показали, что в блочной среде как иерархически организованной системе увеличение степени стеснения приводит к смене доминирующего дилатансионного механизма от механизма проскальзывания поверхностей несплошностей к механизму, связанному с раскрытием/расширением пор. Это связано с тем, что с ростом степени стеснения возрастает величина порогового сдвигового напряжения, при которой происходит активизация механизма проскальзывания. начиная с некоторого уровня боковых давлений реализация данного дилатансионного механизма затрудняется и на первый план выходит увеличение порового пространства среды, которое, однако, не обеспечивает столь же значительного изменения объема, как проскальзывание контактирующих поверхностей повреждений. Следствием этого является изменение важных дилатансионных характеристик среды, в частности изменения объема и коэффициента дилатансии.
|
| 459 |
|
Модель и анализ контактного взаимодействия с биотканями одномерных полимерных имплантатов: научное издание / С. В. Шилько, Д. А. Черноус, С. В. Панин; Институт физики прочности и материаловедения СО РАН (Томск) // Пермь.
Рассматривается базовый этап процесса имплантации в виде протягивания одномерного протезирующего (фиксирующего, диагностирующего) элемента через отверстие в биоткани. Разработанная механико-математическая модель описывает взаимодействие данного имплантата с биотканями в условиях сцепления и проскальзывания контактирующих поверхностей. Получены расчетные зависимости для удлинения имплантата и максимального значения интенсивности тензора напряжений в прилегающих объемах материала, позволяющие получить теоретическую оценку фрикционно-механических характеристик одномерных имплантатов и определить их травмирующее воздействие.
|
| 460 |
|
Влияние условий нагружения на режимы твердофазного превращения в пластине: научное издание / Н. К. Евстигнеев, А. Г. Князева; Институт физики прочности и материаловедения СО АН СССР (Томск) // Новосибирск.
Предложена двумерная математическая модель распространения химического превращения в пластине в условиях механического нагружения. Проведено численное исследование задачи для трех вариантов условий для напряжений и перемещений на поверхностях пластины: жесткой заделки, одноосного растяжения, сдвига. Установлено, что вследствие связанности полей температур, концентраций и напряжений режимы превращения в разных условиях нагружения различны. В результате параметрического исследования модели показано, что величина внутренних напряжений может существенно превышать внешнюю нагрузку.
|
| 461 |
|
Перколяционные переходы в поровой структуре керамики и ее физико-химические свойства: научное издание / С. Н. Кульков [и др.]; Институт физики прочности и материаловедения СО РАН (Томск) // М. ; СПб.
На основе компьютерного моделирования и экспериментального исследования керамики на основе диоксида циркония показано, что перколяционный переход в хрупком пористом материале от изолированных пор к сообщающимся приводит к изменению зависимости его упругих и структурных характеристик от общей пористости.
|
| 462 |
|
Метод гибридных клеточных автоматов. Применение к проблеме исследования механического отклика контрастных сред: научное издание / С. Завшек [и др.]; Институт физики прочности и материаловедения СО РАН (Томск) // Новосибирск.
В работе развит метод гибридных клеточных автоматов, предназначенный для изучения поведения гетерогенных материалов и контрастных сред. Метод представляет собой комбинацию двух подходов - классических и подвижных клеточных автоматов. Верификация метода проведена путем равнения результатов моделирования сорбции углекислого газа в лигните с экспериментальными данными, предоставленными исследовательским отделом Веленской угольной шахты (Словения). С использованием полученных оценок параметров модели проведено численное исследование влияния газовой фазы на прочность и разрушение образцов лингита. Показано, что присутствие газовой атмосферы с давлением даже в 0.1 МПа приводит к изменению эффективной прочности угольных образцов и характера их разрушения. Разработанный метод может быть использован для исследования особенностей поведения сложных многокомпонентных сред, таких как угольные пласты в зоне горных выработок.
|
| 463 |
|
О совершенствовании способов прогноза землетрясений средствами физического моделирования в ледовом покрове Байкала: научное издание / Н. Л. Добрецов [и др.]; Институт физики прочности и материаловедения СО РАН (Томск) // Новосибирск.
Основной трудностью в решении такой актуальной задачи прогноза тектонических землетрясений, как средства борьбы с ними, до настоящего времени остается недостаточная информированность специалистов о режиме сейсмотектонических процессов в литосфере и верхней мантии при подготовке сильных землетрясений. Во многом это связано с недостаточной технической оснащенностью исследователей. К числу проблем также относится отсутствие адекватных моделей подготовки очагов землетрясений на разных ее стадиях, что тормозит разработку методов сейсмопрогноза. В представленной работе с позиций физической мезомеханики обсуждаются результаты многолетнего изучения режимов деформирования и деструкции ледяного покрова Байкала, в котором при определенных сочетаниях метеогенных факторов (ветер, температурные вариации, осадки, подводные течения и др.), инициирующих деформации, возникают многокилометровые становые трещины. Спонтанное их разрастание нередко сопровождается сейсмическими явлениями в виде ледовых ударов. Их возникновение имеет близкое подобие происхождению горных ударов средней силы или слабых землетрясений. Установлено, что перед ледовым ударом, как и перед землетрясением, на фоне ускоренного крипа в разрывах и возрастания сейсмоакустической активности определяются форшоки, фаза сейсмического затишья длительностью в десятки минут, афтершоки и другие признаки физического сходства. Полученные сведения позволяют выделить в числе базовых в прогнозе ледовых ударов два генетически взаимосвязанных критерия их подготовки: вариации режима деформаций на конвергентных границах ледяных пластин и особый режим нарастания интенсивности, появление крупных импульсов форшоков в том сегменте, где происходит подготовка динамического движения ледяных пластин. Авторы обосновывают вывод о том, что на основе более простых и понятных сценариев подготовки сильных сейсмических событий в ледяном покрове байкальской акватории возможно успешное физическое моделирование процесса подготовки тектонических землетрясений и горных ударов и совершенствование методов их прогнозирования. Рассматривается и обосновывается также возможность разработки способов более эффективного снижения сейсмического риска.
|
| 464 |
|
Численное исследование температурного режима в пятне контакта при трении со схватыванием: научное издание / В. Е. Рубцов, А. В. Колубаев, В. Л. Попов; Институт физики прочности и материаловедения СО РАН (Томск) // Томск.
С использованием макроскопической модели автоколебаний исследован температурный режим в пятне контакта при трении в условиях схватывания. Получены оценки температуры "вспышки" на поверхности трения и толщины слоя материала вблизи поверхности, в котором имеют место колебания температуры для различных нагрузок, скоростей скольжения и коэффициентов трения. Изучено влияние размера пятна контакта на величину температуры "вспышки". Проведено сравнение результатов моделирования для образцов из стали и меди.
|
| 465 |
|
Компьютерная модель покомпонентной закачки композиций для повышения нефтеотдачи / И. В. Кувшинов, В. А. Кувшинов, Л. К. Алтунина; Институт химии нефти СО РАН // Самара.
В данной работе представлены результаты моделирования, которые позволяют сделать вывод о возможности покомпонентной закачки гелеобразующей композиции, позволяющей избежать гелеобразования вблизи ствола в горячих скважинах. Обычные методы закачки геля предусматривают закачку однородной композиции, когда смешивание компонентов производится на поверхности непосредственно перед закачкой или же на стадии производства гелеобразующей композиции. Это не всегда приемлемо, если процесс гелеобразования может начаться в стволе скважины и его окрестностях, а технология требует создания удаленного от скважины гелевого экрана. Представленная в работе модель описывает последовательную закачку в скважину различных растворов, которые при смешивании образуют гель под действием пластовой температуры. Смешивание растворов происходит в результате дисперсии жидкости и задержки ионов на матрице пласта в процессе фильтрации. Изменением объемов растворов компонентов и воды можно регулировать расстояние от скважины до гелевого экрана. Приведены результаты лабораторных экспериментов, подтверждающие теоретическое обоснование модели. Приведены практические расчеты для модели паронагнетательной скважины одного из месторождений Западной Европы.
|
| 466 |
|
Принципы формирования механических свойств высокоэнергетических наполненных полимерных композиций: научное издание / А. С. Жарков [и др.]; Институт физики прочности и материаловедения СО РАН (Томск) // М.
Большая длительность (до 7-10 лет) и высокие финансовые затраты современных экспериментальных подходов к формированию энергетических и эксплуатационных свойств материалов для изделий ракетно-космической техники стимулируют более активное использование методов физического моделирования и компьютерных технологий их реализации. В сообщении анализируются перспективы и способов применения этих методов для решения задачи формирования механических характеристик указанных высокоэнергетических материалов. В качестве теоретической базы используются принципы механики структурно-неоднородных сред. Формулируется физическая постановка и дается характеристика объекта исследований.
|
| 467 |
|
Разработка расчетно-экспериментальных методов оптимизации механических характеристик высокоэнергетических наполненных полимерных систем: научное издание / И. И. Анисимов [и др.]; Институт физики прочности и материаловедения СО РАН (Томск) // М.
Сообщение является продолжением работы и посвящено проблеме совершенствования технологии формирования механических характеристик высокоэнергетических наполненных полимерных систем (ВНПС) с использованием активно развивающихся методов физического и математического моделирования, позволяющих установить взаимосвязь рецептурного состава и структурных параметров с реализованными эксплуатационными характеристиками.
|
| 468 |
|
Численное исследование формирования деформационного рельефа на поверхности модельных поликристаллов в условиях одноосного растяжения: научное издание / В. А. Романова [и др.]; Институт физики прочности и материаловедения СО РАН (Томск) // Новосибирск.
проведено численное исследование формирования деформационного рельефа на свободной поверхности трехмерных поликристаллов с периодической структурой в условиях одноосного растяжения. Проанализировано влияние условий нагружения мезообъемов и размера зерна на характеристики рельефных образований. С целью последующей оптимизации численного анализа исследовано влияние толщины трехмерного модельного образца на формирующиеся деформационные складки. Показано, что основное влияние на деформационный рельеф оказывает микроструктура приповерхностных слоев, лежащая в пределах 3-4 зеренных диаметров.
|
| 469 |
|
Эффект аккумуляции упругой энергии и возможность управления процессом разрушения в сложных структурах: научное издание / С. Г. Псахье [и др.]; Институт физики прочности и материаловедения СО РАН (Томск) // М. ; СПб.
На основе компьютерного моделирования методом подвижных клеточных автоматов исследовано поведение и особенности разрушения сложных структур при динамическом нагружении. Показана возможность эффекта аккумуляции упругой энергии, а также возможность существенного изменения характера разрушения в результате незначительных геометрических изменений исходной структуры.
|
| 470 |
|
О новом методе послойного нанесения покрытий: научное издание / С. Г. Псахье; Институт физики прочности и материаловедения СО РАН (Томск) // М. ; СПб.
На основе молекулярно-динамического моделирования предложен новый подход к послойному нанесению покрытий. В основе подхода лежит взаимодействие нелинейного импульса со свободной поверхностью материала. Показано, что при достаточно большой амплитуде импульса происходит отрыв атомной плоскости со свободной поверхности, которая при налете на мишень образует многослойное покрытие. Комбинируя материалы "источника", можно создавать многослойные покрытия со сложным составом и структурой.
|
| 471 |
|
Описание перехода твердое тело - жидкость в методе частиц: научное издание / G. -P. Ostermeyer, В. Л. Попов; Институт физики прочности и материаловедения СО РАН (Томск) // М. ; СПб.
Методы мезочастиц показали себя в последние годы эффективным средством дискретизации и моделирования механического поведения различных систем. Принципиальным недостатком этих методов является, однако, невозможность описания систем с различной, в особенности малой поперечной жесткостью. В настоящей работе показано, что эту трудность можно преодолеть, если использовать вместо двухчастичных потенциалов взаимодействия многочастичные потенциалы. Исходя из двухчастичного потенциала Леннарда-Джонса найдена явная форма многочастичного (зависящего от температуры) потенциала, позволяющего описывать системы с произвольной (вплоть до нулевой) поперечной жесткостью с сохранением всех известных преимуществ метода частиц. Предлагается также форма многочастичной диссипативной функции, удовлетворяющей общим свойствам симметрии.
|
| 472 |
|
Атомные механизмы локальных структурных перестроек при деформировании кристаллита титана: научное издание / Ив. С. Коноваленко [и др.] // М. ; СПб.
Проведено молекулярно-динамическое моделирование зарождения и развития пластической деформации в кристаллите титана при одноосном растяжении. Межатомное взаимодействие описывалось в рамках метода погруженного атома. Изучены особенности генерации локальных структурных перестроек в кристаллите в зависимости от скорости растяжения. Показано, что существует пороговое значение деформации, при достижении которого в кристаллите начинают зарождаться локальные структурные перестройки. Зарождение пластической деформации в кристаллите сопровождается скачкообразным уменьшением потенциальной энергии. Вследствие инерционности аккомодационных процессов пороговое значение деформации увеличивается с ростом скорости нагружения.
|
| 473 |
|
Формирование многомасштабной структуры в поверхностных слоях и стойкость металлокерамического сплава в условиях механических воздействий: научное издание / С. Г. Псахье [и др.]; Институт физики прочности и материаловедения СО РАН (Томск) // Новосибирск.
В работе предложен комплексный подход к созданию многоуровневой структуры в поверхностных слоях металлокерамических материалов на основе импульсного электронно-лучевого воздействия. Данный подход включает в себя построение моделей неравновесных процессов формирования многоуровневых структурно-фазовых состояний в поверхностном слое композита, теоретическое изучение влияния сформировавшейся в результате электронно-лучевой обработки структуры на прочностные и деформационные характеристики, а также характер разрушения поверхностного слоя, и экспериментальную верификацию результатов теоретических исследований. Предварительные результаты применения комплексного подхода продемонстрировали важную роль формирования многомасштабной структуры в поверхностных слоях металлокерамических сплавов в повышении служебных характеристик образцов, в частности их износостойкости. Обсуждаются преимущества использования импульсного электронно-пучкового облучения с высокой плотностью мощности и достаточно большим числом импульсов для формирования многомасштабных структур в твердых сплавах.
|
| 474 |
|
Конечно-элементное моделирование наноструктурирующего выглаживания: научное издание / В. П. Кузнецов [и др.]; Институт физики прочности и материаловедения СО РАН (Томск) // Новосибирск.
В динамике проведено моделирование процесса выглаживания тонкого поверхностного слоя стального образца под внедряемым с постоянной силой и затем движущимся с постоянной скоростью индентором. Моделирование проведено с использованием метода конечных элементов в рамках приближения плоского деформированного состояния. Индентор моделировался абсолютно жестким телом, а для стали была принята модель упругопластического тела с изотропным упрочнением по экспериментально определенному закону. В работе исследованы закономерности изменения напряженно-деформированного состояния материала вблизи обрабатываемой поверхности и выявлены механизмы образования наноструктурированного слоя. Проведен анализ влияния коэффициента трения и силы выглаживания на высоту валика оттесненного материала. результаты исследований находятся в хорошем согласии с экспериментальными данными.
|
| 475 |
|
Применение критерия Мизеса-Хилла для моделирования динамического нагружения сильно анизотропных материалов: научное издание / М. Н. Кривошеина, Е. В. Туч, Ю. А. Хон; Институт физики прочности и материаловедения СО РАН (Томск) // М.
Исследуются влияние усреднения свойств материала преграды на результаты расчетов деформирования и разрушения преграды с помощью численного моделирования и определение возможности применения усреднения упругих и прочностных постоянных материалов преград, выполненных из ортотропных композиционных материалов. Численные исследования приводятся для материалов с высокой степенью анизотропии механических свойств на примере органопластика.
|
| 476 |
|
Изучение особенностей формирования контакта шероховатых поверхностей на основе метода частиц: научное издание / В. Е. Рубцов, С. Г. Псахье, А. В. Колубаев; Институт физики прочности и материаловедения СО РАН (Томск) // М. ; СПб.
На основе метода частиц предлагается модель шероховатой поверхности твердого тела. Несмотря на то, что в работе размер частиц выбран произвольно, эволюция фактической площади касания и изменение напряжения в пятнах контактов достаточно хорошо согласуется с представлениями, которые вытекают из экспериментальных исследований. Эксперименты показывают, что при сближении двух поверхностей давление на контактах значительно выше номинального, это приводит к пластической деформации поверхностных слоев, которая оказывается много больше объемной деформации. В данной модели наглядно показывается, от чего зависит и как формируется напряженное состояние поверхностного слоя. Модель позволяет рассматривать взаимодействие поверхностей не только в стационарном случае, но и при их относительном перемещении.
|
| 477 |
|
Эффект дальнодействия в металлах при ионной имплантации: научное издание / Ю. П. Шаркеев [и др.]; Институт физики прочности и материаловедения СО РАН (Томск) // М.
Рассмотрены основные особенности эффекта дальнодействия в металлах и сплавах при ионной имплантации. В качестве иллюстративного материала приведены результаты электронно-микроскопического исследования дислокационных структур, формирующихся в меди при высокодозовой ионной имплантации. Величина эффекта дальнодействия определяется микроструктурой исходного состояния мишени и структурно-фазовым состоянием, формирующимся в легируемом поверхностном слое. Предложена математическая модель формирования дефектной структуры в подслое, находящемся непосредственно под легируемым поверхностным слоем облучаемой мишени. Результаты проведенных на основе предлагаемой модели вычислений соответствуют экспериментальным данным.
|
| 478 |
|
Оценка объемных изменений в диффузионной зоне. 1. Изотермическое взаимодействие двух полубесконечных сред: научное издание / А. Г. Князева, А. П. Савицкий; Институт физики прочности и материаловедения СО РАН (Томск) // Томск.
В работе получено точное аналитическое решение сопряженной задачи о диффузионном взаимодействии двух веществ, представленных как две полубесконечные твердофазные среды. Математическая модель описывает известный факт, что причиной возникновения напряжений и деформаций в диффузионной зоне является не только отличие атомных объемов веществ, но и различие в их парциальных коэффициентах диффузии. Проиллюстрировано, что характер и величина напряжений и деформаций определяются упругими свойствами и атомными объемами взаимодействующих компонентов.
|
| 479 |
|
Оценка объемных изменений в диффузионной зоне. 2. Взаимодействие компонентов двух конечных сред: научное издание / А. Г. Князева, А. П. Савицкий; Институт физики прочности и материаловедения СО РАН (Томск) // Томск.
В работе решена задача о полной диффузионной гомогенизации образов двух металлов конечной толщины. В частном случае, когда толщина одного из образов мала, найдено приближенное аналитическое решение задачи. Численный анализ позволил построить распределение концентраций компонентов, относительного изменения объемов образов, а также напряжений и деформаций в различные моменты времени. Найдены зависимости времени полной гомогенизации и относительного изменения объема от отношения толщин исходных образцов.
|
| 480 |
|
Об аномально высокой скорости перемещения границ зерен при высокоскоростном сдвиговом нагружении: научное издание / С. Г. Псахье, К. П. Зольников; Институт физики прочности и материаловедения СО РАН (Томск) // М. ; СПб.
Проведено компьютерное моделирование поведения межзеренной границы в образце алюминия в условиях высокоскоростного сдвигового нагружения. Расчеты проводились на основе метода молекуляной динамики в теории псевдопотенциала. Было обнаружено, что у условиях данного типа нагружения граница зерен может перемещаться с аномально высокой скоростью, превосходящей даже скорость приложенного сдвига. исследуются атомные механизмы, обусловливающие данный эффект.
|
| 481 |
|
Исследование механизмов наноструктурирования поверхностного слоя при пластичесском деформировании скользящим индентором. Моделирование на атомном масштабе: научное издание / В. П. Кузнецов [и др.]; Институт физики прочности и материаловедения СО РАН (Томск) // Новосибирск.
В работе с использованием метода молекулярной динамики проведено моделирование на атомном масштабе процесса пластического деформирования шероховатой поверхности кристаллического тела. исследовались атомные механизмы, посредством которых происходят генерации и развитие дефектов структуры поверхностного слоя и модификация его свойств. Исследования выполнены на монокристаллах с ГЦК и ОЦК атомными решетками. Варьировался радиус индентора выглаживающего инструмента, реализованного через действие силового поля цилиндрической формы, а также число проходов нагружения. Показаны различие и общность поведения обоих кристаллитов в условиях пластического деформирования поверхности. несмотря на отличие в масштабах по отдельным параметрам, результаты компьютерного моделирования находятся в хорошем качественном согласии с данными экспериментальных исследований.
|
| 482 |
|
The coupling models of solid phase combustion at technolohy conditions: научное издание / А. Г. Князева, С. Н. Соколова, А. С. Кадирова; Институт физики прочности и материаловедения СО РАН (Томск), Томский политехнический университет (Томск) // Черноголовка.
|
| 483 |
|
Поведение материалов с градиентными упрочняющими покрытиями при интенсивных динамических нагрузках: научное издание / А. В. Герасимов, Р. А. Кректулева; Институт физики прочности и материаловедения СО РАН (Томск) // М.
Предложен метод математического моделирования процессов деформирования и разрушения материалов с упрочняющими покрытиями различной физической природы. Показано, что при импульсном динамическом нагружении в качестве упрочняющих покрытий целесообразно использовать градиентные материалы, благодаря их уникальной способности трансформировать падающий импульс (ослаблять, задерживать во времени, перераспределять по объему материала в нужном направлении и прочее). Разработанная математическая модель позволяет рассчитывать материал покрытия, обеспечивающий конструкции эффективную защиту при конкретных условиях нагружения.
|
| 484 |
|
Об особенностях установления стационарного режима деформирования твердых тел: научное издание / С. Г. Псахье [и др.]; Институт физики прочности и материаловедения СО РАН (Томск) // М. ; СПб.
Теоретически изучены особенности установления стационарного режима деформирования твердых тел. Моделирование различных режимов нагружения проводилось методом подвижных клеточных автоматов. Показано, что на этапе установления стационарного режима напряженное состояние в материале является существенно неоднородным, что в свою очередь может приводить к устойчивым структурам в поле скоростей частиц материала и влиять на развитие деформации на последующих стадиях.
|
| 485 |
|
Математическая модель высокотемпературного синтеза интерметаллического соединения Ni3Al на стадии воспламенения: научное издание / О. В. Лапшин, В. Е. Овчаренко; Институт физики прочности и материаловедения СО РАН (Томск) // .
В рамках математической модели самораспространяющегося высокотемпературного синтеза интерметаллического соединения Ni3Al в режиме теплового взрыва порошковой смеси чистых элементов рассмотрено влияние процесса зародышеобразования интерметаллической фазы на поверхностях раздела никеля с алюминием на температуру и время воспламенения порошковой смеси. Исследована зависимость скорости образования интерметаллида от дисперсности никелевых частиц порошковой смеси и мощности внешнего источника нагрева.
|
| 486 |
|
Математическая модель высокотемпературного синтеза алюминида никеля Ni3Al в режиме теплового взрыва порошковой смеси чистых элементов: научное издание / О. В. Лапшин, В. Е. Овчаренко; Институт физики прочности и материаловедения СО РАН (Томск) // .
В рамках модельных представлений о структуре порошковой смеси алюминия с никелем построена математическая модель высокотемпературного синтеза алюминида никеля Ni3Al в режиме теплового взрыва в соответствии с равновесной диаграммой состояния системы алюминий - никель и на основе уравнений диффузной кинетики образования интерметаллических соединений на границе раздела компонентов в условиях непрерывного нагрева системы внешним источником энергии. Проведены численные расчеты основных характеристик процесса теплового взрыва в системе алюминий-никель в зависимости от дисперсности никелевой компоненты исходной порошковой смеси стехиометрического состава.
|
| 487 |
|
Одномерная модель неоднородного сдвига при трении скольжения: научное издание / В. Е. Рубцов, С. Ю. Тарасов, А. В. Колубаев; Институт физики прочности и материаловедения СО РАН (Томск) // Новосибирск.
Приведено краткое описание одномерной динамической модели развития сдвиговой пластической деформации в поверхностном слое материала при трении скольжения с обоснованием снижения размерности рассматриваемой задачи от 3D до 1D. Представлены некоторые результаты моделирования, иллюстрирующие особенности режима пластического деформирования под действием двух конкурирующих процессов - деформационного упрочнения и термического разупрочнения за счет фрикционного нагрева. Также приведены экспериментальные данные, на основании которых сделан вывод о возможности течения поверхностного слоя подобно вязкой жидкости. Для оценки возможности турбулизации такого слоя по числу Рейнольдса использованы результаты моделирования.
|
| 488 |
|
Локальные структурные трансформации в кристаллите меди при наноиндентировании: научное издание / С. Г. Псахье, Д. С. Крыжевич, К. П. Зольников; Институт физики прочности и материаловедения СО РАН (Томск) // М. ; СПб.
Проведено молекулярно-динамическое моделирование отклика кристаллита меди на атомном уровне при локальном контактном взаимодействии. Результаты расчетов показали, что зарождение и развитие пластической деформации осуществляется по механизму генерации локальных структурных трансформаций, которые, в свою очередь, формируют дефекты более высокого уровня (дислокации, дефекты упаковки, границы раздела и т. д.). В процессе нагружения сформированные дефекты структуры распространяются из зоны контакта в глубь кристаллита и при выходе на свободную поверхность приводят к ее формоизменению.
|
| 489 |
|
О вихревом характере упругой деформации материала вблизи поверхности: научное издание / С. Г. Псахье [и др.]; Институт физики прочности и материаловедения СО РАН (Томск) // М. ; СПб.
|
| 490 |
|
Эффекты самоорганизации в процессе деформирования порошковых материалов: научное издание / С. Г. Псахье [и др.]; Институт физики прочности и материаловедения СО РАН (Томск) // М. ; СПб.
|
| 491 |
|
Методология физической мезомеханики как основа построения моделей в компьютерном конструировании материалов: научное издание / В. Е. Панин; Институт физики прочности и материаловедения СО РАН (Томск) // Томск.
|
| 492 |
|
Метод подвижных клеточных автоматов как инструмент для моделирования в рамках физической мезомеханики: научное издание / С. Г. Псахье [и др.]; Институт физики прочности и материаловедения СО РАН (Томск). — Томск.
|
| 493 |
|
Особенности моделирования диффузионных процессов в упругом теле при его поверхностной модификации частицами: научное издание / Е. С. Ильина, В. Н. Демидов, А. Г. Князева; Институт физики прочности и материаловедения СО РАН (Томск) // Пермь.
В работе предложена изотермическая динамическая модель начальной стадии процесса перемешивания частиц в поверхностном слое материала в условиях поверхностной обработки. Модель учитывает диффузию ионов, конечность времени релаксации потока массы, появление напряжений вследствие изменения состава поверхностного слоя и явление переноса компонента под действием градиента напряжений. Описан выбор безразмерных переменных и физический смысл получаемых при этом безразмерных комплексов. На основе анализа известных частных уравнений и классических разностных методов их численного решения выбран метод численной реализации связанной модели. Продемонстрированы свойства разностных схем и качественные особенности решений диффузионного, телеграфного и волнового уравнений. Выявлены качественные особенности концентрационной и упругой волн, взаимодействующих между собой. Показано, что смена качественного характера распределения деформаций в упругой волне связана с конечностью скорости распространения диффузионной волны.
|
| 494 |
|
Изучение влияния механических напряжений на диффузию в пластине с покрытием: научное издание / М. А. Миколайчук [и др.]; Институт физики прочности и материаловедения СО РАН (Томск) // д-р физ.-мат. наук, проф. — Пермь.
Проанализировано и выделено два основных механизма влияния поля напряжений на диффузию примеси в твердом теле. На основании анализа математической модели процесса сделан вывод о том, что в случае симметричного нанесения покрытия, по сути, работает только один из них. Вывод подтвержден экспериментально на примере системы Ni(Cu). методика и результаты эксперимента изложены в работе наряду с результатами расчета. Описаны некоторые возможные обобщения диффузионной модели для структурно-неоднородной среды.
|
| 495 |
|
Численное и экспериментальное исследование влияния технологических параметров на фазовый и химический состав карбидного покрытия, растущего в импульсной электродуговой плазме: научное издание / С. А. Шанин [и др.]; Институт физики прочности и материаловедения СО РАН (Томск) // .
В работе построена математическая модель процесса осаждения покрытия. Проведено численное исследование влияния технологических параметров (скорость ионов, концентрация химических компонентов плазмы у подложки и т.д.) на среднеинтегральные концентрации элементов и химических соединений в покрытии.
|
| 496 |
|
Возникновение поворотных мод деформации в приграничных зонах зеренной структуры в нагруженном поликристалле: научное издание / Д. Д. Моисеенко [и др.] // Новосибирск.
Проведены экспериментальные исследования формирования дефектной структуры в тонком поверхностном слое стали 20Х18Н10Т в процессе изнашивания в паре трения. Показано, что пластическая деформация в стесненных условиях пары трения является неоднородной и носит вихревой ротационный характер. Для теоретического описания процессов формирования вихревых структур в многоуровневых поликристаллических структурах развит метод возбудимых клеточных автоматов. Численные эксперименты показали формирование ротационных мод деформации на различных структурно-масштабных уровнях — модуляцию значений локального момента силы вдоль межзеренных границ и фрагментацию исходных структурных элементов в исходных конгломератах самосогласованно деформирующихся зерен в поле моментных напряжений.
|
| 497 |
|
Об условиях локализации деформации и фрагментации микроструктуры при высокоскоростном нагружении: научное издание / М. П. Бондарь [и др.]; Институт физики прочности и материаловедения СО РАН (Томск) // Новосибирск.
В работе исследованы закономерности деформирования и фрагментации крупно- и мелкозернистых материалов в условиях высокоскоростного нагружения. Исследования проведены с использованием экспериментальной методики на основе взрывного нагружения полого толстостенного цилиндра, а также с помощью компьютерного моделирования в рамках молекулярно-динамического подхода. Ключевым моментом исследований является изучение исследования формирования полос локализации пластической деформации. Установлено, что характер развития пластической деформации определяется условиями нагружения и характерной величиной зеренной структуры материала. Для крупнозернистого материала определяющим является дислокационный механизм деформирования, приводящий к зарождению полос локализации. При уменьшении размера зерна доминирующим механизмом деформации становится проскальзывание по границам зерен, что приводит к развитию фрагментации материала. Выявлена связь скорости деформирования и величины деформации с критическим размером зерна. С помощью компьютерного моделирования выявлены механизмы зернограничного проскальзывания на исследуемых масштабах.
|
| 498 |
|
Hybrid Celular Automata Method. Application to Research on Mechanical Response of Contrast Media: научное издание / С. Завшек [et al.]; Институт физики прочности и материаловедения СО РАН (Томск), Velenje Lignite Mine (Velenje), Томский государственный университет (Томск), Томский политехнический университет (Томск), University of Ljubljana (ljubljana) // .
|
| 499 |
|
Peculiarities of Structural Phase and Elastic Stress States of Superhard TiN-Based Nanocomposite Coatings: научное издание / В. П. Кузнецов [et al.]; Институт физики прочности и материаловедения СО РАН (Томск), Курганский государственный университет (Курган), Томский государственный университет (Томск), Уральский федеральный университет им. первого Президента России Б. Н. Ельцина (Екатеринбург) // .
|
| 500 |
|
Роль локальной кривизны в волновом механизме зернограничного скольжения при деформации поликристалла: научное издание / Д. Д. Моисеенко, В. Е. Панин, Т. Ф. Елсукова; Институт физики прочности и материаловедения СО РАН (Томск) // Новосибирск.
Рассмотрены экспериментальные и теоретические основы учета кривизны в многоуровневом подходе к компьютерному моделированию поведения границ раздела как самостоятельных планарных подсистем в нагруженном поликристалле. На базе гибридного дискретно-континуального метода возбудимых клеточных автоматов, использующего синергетические принципы дискретных переключений и законы механики сплошных сред, проведены комплексные исследования динамики потоков вещества и энергии вдоль межзеренных границ. Показано, что эти потоки имеют ротационно-волновую природу и зависят от условия нагружения межзеренной границы.
|