- Details
- Category: Архив защит
- Hits: 15252
Шавшуков Вячеслав Евгеньевич, 01.02.04 кандидат физико-математических наук.
Прогнозирование термомеханических свойств пироуглеродных матриц углерод-углеродных композитов.
Объектом исследования являются термомеханические свойства и механическое поведение пироуглеродных матриц углерод-углеродных композитов. Цель работы заключается в построении математической модели таких матриц в виде многофазного поликристалла. В работе последовательно применяется структурно - феноменологический подход к решению стохастических краевых задач механики деформирования и разрушения многофазных поликристаллических сред. Новыми теоретическими и практическими результатами являются: структурно-феноменологическая модель пироуглеродной матрицы в виде четырехфазного поликристалла, состоящего из трех типов кристаллитов пироуглерода и пор, предусматривающая возможность структурного упруго-хрупкого разрушения кристаллитов по четырем критериям прочности, решение в корреляционном приближении ряда стохастических краевых задач термоупругости и теплопроводности для этой модели, получение численных значений эффективных характеристик, в том числе полной диаграммы деформирования пироуглеродных матриц.
Полученные результаты могут быть применены для анализа деформирования и разрушения многофазных композитов с анизотропными компонентами и многофазных хрупких сплавов.
Вахрушев Александр Васильевич, 01.02.04 доктор физико-математических наук.
Физические основы и математическое моделирование механики порошковых металлокомпозитов.
Объектом исследования являются порошковые металлокомпозиты. Цель работы заключается в построении физических и математических моделей процессов получения металлических порошков различной дисперсности в энергетических установках импульсного действия для компактирования с учетом эволюционных процессов и процессов дальнейшей эксплуатации. Основные методы исследования - теоретические. Ряд результатов получен на специально созданных экспериментальных установках. Разработанные новые модели позволили установить кинетические зависимости в процессах фрагментации и установлены закономерности спектрального распределения порошков, определены механизмы разрушения при динамическом нагружении и разгрузке. Рассчитаны структуры, образующиеся при статическом и динамическом взаимодействии наночастиц. Практическое значение результатов работы состоит в создании вычислительных программ, используемых для прогнозирования физико - механических свойств металлокомпозитов и во внедрении в практику конкретных организаций, занимающихся изготовлением изделий из композиционных материалов.
Кольцов Александр Серафимович, 01.02.04 кандидат физико-математических наук.
Развитие постановки и методов решения контактных задач применительно к исследованию композитных материалов при больших деформациях.
Объектом исследования является механическое поведение материалов при конечных деформациях в условиях контакта. Цель работы заключалась в построении численных алгоритмов, доказательстве существования и единственности решения для выбранного функционала и исследовании конкретных задач фрикционного контакта упругого тела из несжимаемого или слабосжимаемого эластомерного материала с жестким штампом. Новыми теоретическими и практическими результатами являются: развитие численных методов решения фрикционных контактных задач для слабосжимаемого материала при конечных деформациях, в том числе ориентированных на использование многопроцессорных вычислительных систем, комплексное исследование механического поведения структурной ячейки зернистого композита. Полученные результаты могут быть использованы для исследования систем контактирующих тел из слабосжимаемого материала в различных постановках при больших деформациях.
Гаришин Олег Константинович , 01.02.04 доктор физико-математических наук.
Структурное моделирование процессов деформирования и разрушения дисперсно наполненных эластомерных композитов.
Объектом исследования являются дисперсно наполненные эластомерные композиты. Цель работы состоит в создании структурной модели композита, объясняющей его деформационное и прочностное поведение, исходя из внутреннего строения материала и свойств компонентов. Предложен новый подход, основанный на замене сложных полевых взаимодействий между структурными неоднородностями на эквивалентные реакции в соответствующих дискретных аналогах, что позволяет напрямую учесть структуру гетерогенного материала и сократить объем требуемых вычислений.
Автором предложен алгоритм компьютерного синтеза моно - и полифракционных случайных систем из частиц круглой формы; разработан новый метод локальных итераций, предназначенный для решения задач о нагружении нелинейно - упругих конечно деформируемых стрежневых систем; созданы структурные модели, описывающие поведение зернистых композитов, способных к большим упругим деформациям; получены соответствующие зависимости макромодуля и прочности от структурных характеристик. Все полученные результаты являются новыми.
Теоретическая и практическая ценность работы состоит в возможности прогнозирования механического поведения композита по его структуре и свойствам компонент. Это необходимо при разработке новых материалов, так как позволяет снизить затраты на дорогостоящие эксперименты.
Одинцова Надежда Юрьевна, 01.02.04 кандидат физико-математических наук.
Математическая и физическая структура поликристаллических упругих тел.
Объектом исследования являются упругие свойства однофазных поликристаллических материалов. Цель работы заключается в исследовании влияния кристаллографической текстуры на анизотропию физико-механических свойств поликристаллов, аналитическое обобщение метода Александрова-Пересады на текстурированные поликристаллы. В работе использовано сочетание структурного и феноменологического подходов. Новыми теоретическими и практическими результатами являются: метод инвариантного описания упругих свойств текстурированных поликристаллов как функции параметров текстуры и упругих характеристик составляющих их зерен, эффективные упругие характеристики текстурированных поликристаллов, вариационные границы истинных модулей упругости микронеоднородных анизотропных сред, метод прогнозирования упругих свойств текстурированных поликристаллов по изменениям параметров текстуры из найденной замкнутой области их изменения.
Паньков Анатолий Андреевич.
Краевые задачи для пьезоактивных сред с нерегулярными структурами.
Целью диссертации является изучение свойств и закономерностей поведения нового класса материалов - пьезоактивных композитов: пьезоэлектриков и пьезомагнетиков на основе развития современных методов решения нелинейных стохастических связанных краевых задач электро - и магнитоупругости для неоднородных нерегулярных сред с пьезоактивными элементами структуры. Разработан обобщенный метод самосогласования, в котором принцип самосогласования распространен на решение нелинейных стохастических связанных краевых задач электроупругости для пьезокомпозитов с нерегулярными структурами, и предложена модификация метода периодических составляющих, впервые позволившая провести расчет неоднородных электроупругих полей в реализациях квазипериодических структур пьезокомпозитов. Практическая значимость диссертационной работы состоит в разработанных моделях, методах и алгоритмах, отраженных в созданных вычислительных программах и используемых для прогнозирования физико - механических свойств анизотропных пьезокомпозитов, и внедрении теоретических результатов в практику проектно - конструкторских организаций, связанных с применением композитов в изделиях новой техники.
- Details
- Category: Архив защит
- Hits: 11722
13 мая
Свистков Александр Львович 01.02.04 доктор физико-математических наук.
Неравновесная термодинамика эластомерных материалов.
Объектом исследования являются наполненные эластомерные материалы. Цель исследования заключается в построении математической модели среды. Автором предложены определяющие уравнения вязкоупругих смесей с учетом конечных деформаций, тепло- и массообменных процессов, сформулированы граничные условия на поверхностях раздела структурно-неоднородных сред и уравнения связи между структурными уравнениями. Предложено кинетико-статическое описание условия появления микроповреждений. Все результатами являются новыми. Значение работы для теории и практики состоит в разработке комплексной модели, позволяющей в рамках неравновесной термодинамики смесей моделировать поведение резин, гелей, растворов полимеров в условиях сложного нагружения и высокого содержания растворенных компонентов.
Новокшанов Роман Сергеевич, 01.02.04, кандидат физико - математических наук.
Разработка формализованного подхода к построению определяющих соотношений для сложных сред при конечных деформациях.
Объектом исследования является механическое поведение материалов при конечных деформациях. Цель работы заключалась в развитии подхода к построению определяющих соотношений для сложных сред при конечных деформациях. В работе использованы методы механики сплошных сред. Новыми теоретическими и практическими результатами являются: развитие подхода к построению определяющих соотношений при конечных деформациях, построенная с использованием данного подхода модель вязкоупругого слабосжимаемого твердого тела, алгоритмы и соотношения численной реализации краевых задач для неупругой слабосжимаемой среды, решение краевой задачи о закрутке внешней поверхности полого цилиндра конечной длины при подаче внутреннего давления из вязкоупругого слабосжимаемого материала. Полученные результаты могут быть использованы для построения моделей вязкоупругопластических сред, для расчета конструкционных узлов и технологических процессов, в которых материал подвергается большим деформациям.
22 ноября
Завьялова Татьяна Геогиевна 01.02.04 кандидат физико-математических наук.
Моделирование термомеханического поведения полимерных материалов в условиях фазовых переходов.
Работа посвящена разработке модели и анализу термомеханического поведения вязкоупругих полимерных систем в условиях фазового перехода. Методами исследования являются математический аппарат теории термовязкоупругости и теории упругости, численные методы, эксперимент. Построены новые физические соотношения вязкоупругости, предназначенные для описания механического поведения кристаллизующейся полимерной среды в широком интервале температуры, включающем фазовый переход, с использованием которых дана постановка краевой задачи термомеханики для кристаллизующегося полимера. Разработан эффективный алгоритм численной реализации данной задачи. Получены экспериментальные данные по исследованию остаточной деформации круглой пластины из полиэтилена низкого давления (ПЭНД), проведено их сопоставление с расчетными результатами. Проведен численный анализ эволюции напряженного состояния (НС) в изделиях из полимеров для технологических процессов: по получению трубы из ПЭНД и неразъемного соединения стальной и полиэтиленовой труб. Установлены существенные качественные и количественные отличия в эволюции НС в упругой и вязкоупругой кристаллизующихся механических системах. Результаты работы могут быть использованы в расчетной практике предприятий, связанных производством полимерных, металлополимерных композиционных изделий.
27 сентября
Кулеш Михаил Александрович 01.02.04 кандидат физико-математических наук
Построение и анализ аналитических решений некоторых двумерных статических задач несимметричной теории упругости.
Направлением работы является построение и анализ решений одномерных и двумерных статических краевых задач в рамках несимметричной теории упругости с целью определения возможных схем экспериментов и установления таких экспериментально измеряемых макровеличин, которые бы откликались на моментальное поведения упругих материалов. Построены точные аналитические решения в безразмерной форме для пяти задач. Анализ полученных решений позволил определить соответствующие макровеличины, несущие в себе информацию о моментном поведении материала, и которые могут быть экспериментально измерены. Результаты работы могут использоваться при чтении специальных курсов "Теория упругости" и "Механика сплошных сред" в ВУЗах по данному профилю.
27 сентября
Ложкин Сергей Анатольевич 01.02.05 кандидат физико-математических наук.
Каскадные процессы в конвективной и магнитогидродинамимической турбулентности.
Диссертация посвящена исследованию спектральных свойств конвективной и магнито-гидродинамической турбулентности при помощи каскадных моделей. Актуальность работы определяется необходимостью исследования спектральных свойств сложных типов развитой турбулентности в режимах, недоступных другим моделям и методам. В Диссертации получены условия установления в спектральном распределении энергии инерционного интервала Обухова-Болджиано в конвективной турбулентности несжимаемой жидкости. Получены спектральные распределения энергии пульсаций скорости и температуры в двумерной конвективной турбулентности при экстремальных значениях числа Прандталя. Установлена зависимость порога возбуждения генерации мелкомасштабного магнитного поля от магнитного числа Прандтля в каскадной модели мелкомасштабного динамо. Установлена зависимость характера эволюции каскадной модели МГД-турбулентности на больших временах от вида начальных условий и способа внешней подкачки энергии. Результаты диссертации могут быть использованы в научно-исследовательских учреждениях, занимающихся проблемами моделирования турбулентных течений.
- Details
- Category: Архив защит
- Hits: 10510
22 ноября
Завьялова Татьяна Геогиевна 01.02.04 кандидат физико-математических наук.
Моделирование термомеханического поведения полимерных материалов в условиях фазовых переходов.
Работа посвящена разработке модели и анализу термомеханического поведения вязкоупругих полимерных систем в условиях фазового перехода. Методами исследования являются математический аппарат теории термовязкоупругости и теории упругости, численные методы, эксперимент. Построены новые физические соотношения вязкоупругости, предназначенные для описания механического поведения кристаллизующейся полимерной среды в широком интервале температуры, включающем фазовый переход, с использованием которых дана постановка краевой задачи термомеханики для кристаллизующегося полимера. Разработан эффективный алгоритм численной реализации данной задачи. Получены экспериментальные данные по исследованию остаточной деформации круглой пластины из полиэтилена низкого давления (ПЭНД), проведено их сопоставление с расчетными результатами. Проведен численный анализ эволюции напряженного состояния (НС) в изделиях из полимеров для технологических процессов: по получению трубы из ПЭНД и неразъемного соединения стальной и полиэтиленовой труб. Установлены существенные качественные и количественные отличия в эволюции НС в упругой и вязкоупругой кристаллизующихся механических системах. Результаты работы могут быть использованы в расчетной практике предприятий, связанных производством полимерных, металлополимерных композиционных изделий.
27 сентября
Кулеш Михаил Александрович 01.02.04 кандидат физико-математических наук
Построение и анализ аналитических решений некоторых двумерных статических задач несимметричной теории упругости.
Направлением работы является построение и анализ решений одномерных и двумерных статических краевых задач в рамках несимметричной теории упругости с целью определения возможных схем экспериментов и установления таких экспериментально измеряемых макровеличин, которые бы откликались на моментальное поведения упругих материалов. Построены точные аналитические решения в безразмерной форме для пяти задач. Анализ полученных решений позволил определить соответствующие макровеличины, несущие в себе информацию о моментном поведении материала, и которые могут быть экспериментально измерены. Результаты работы могут использоваться при чтении специальных курсов "Теория упругости" и "Механика сплошных сред" в ВУЗах по данному профилю.
27 сентября
Ложкин Сергей Анатольевич 01.02.05 кандидат физико-математических наук.
Каскадные процессы в конвективной и магнитогидродинамимической турбулентности.
Диссертация посвящена исследованию спектральных свойств конвективной и магнито-гидродинамической турбулентности при помощи каскадных моделей. Актуальность работы определяется необходимостью исследования спектральных свойств сложных типов развитой турбулентности в режимах, недоступных другим моделям и методам. В Диссертации получены условия установления в спектральном распределении энергии инерционного интервала Обухова-Болджиано в конвективной турбулентности несжимаемой жидкости. Получены спектральные распределения энергии пульсаций скорости и температуры в двумерной конвективной турбулентности при экстремальных значениях числа Прандталя. Установлена зависимость порога возбуждения генерации мелкомасштабного магнитного поля от магнитного числа Прандтля в каскадной модели мелкомасштабного динамо. Установлена зависимость характера эволюции каскадной модели МГД-турбулентности на больших временах от вида начальных условий и способа внешней подкачки энергии. Результаты диссертации могут быть использованы в научно-исследовательских учреждениях, занимающихся проблемами моделирования турбулентных течений.
- Details
- Category: Архив защит
- Hits: 11650
22 июня
Степанов Родион Александрович 01.02.05 кандидат физико - математических наук.
Исследование структур и механизмов генерации магнитных полей галактики
Целью работы является комплекс исследований крупномасштабного магнитного поля нашей Галактики, включающий в себя разработку специального алгоритма вейвлет - преобразования для проведения анализа наблюдательных данных за магнитным полем Галактики, построение и численное решение динамо - модели галактического диска с учетом газовой короны, расчет критических характеристик динамо - процесса и оптимальных параметров установки для проведения пермского лабораторного эксперимента, направленного на реализацию МГД - динамо, а также изучение влияния мелкомасштабной турбулентной спиральности. Разработан алгоритм двумерного вейвлет - преобразования для обработки фарадеевской меры вращения, а также специальный метод вейвлет - томографии. Получены устойчивые к набору данных выводы относительно типа симметрии и характера пространственного распределения глобального галактического поля. Обнаружено усиливающее действие турбулентного диамагнитного эффекта на генерацию магнитного поля в диске с газовой короной. Предложено численное решение задачи винтового динамо в тороидальном канале в приближении тонкого тора. Обнаружено существенное взаимное влияние механизма винтового ( крупномасштабного ) динамо и механизма турбулентного ( мелкомасштабного ) динамо.
1 июня
Уваров Сергей Витальевич 01.02.04 кандидат физико - математических наук
Экспериментальное исследование эффектов нелинейной динамики распространения трещин.
Целью работы является экспериментальное исследование эффектов нелинейной динамики распространения трещин. Особое внимание уделяется изучению взаимосвязи качественных изменений характера поверхности излома, динамики поля напряжений и скорости трещины при изменении начальной нагрузки. Эксперименты проведены на оригинальном экспериментальнм оборудовании, включающем высокоскоростную цифровую видеокамеру, с использованием метода фотоупругости. На основе эффекта Допплера, по одному снимку поля напряжений в образце при появлении в нем акустической эмиссии определена скорость распространения трещины. Экспериментально обнаружено существование двух критических скоростей распространения трещины: предельной скорости в квазистатическом режиме Vc и скорости начала микроветвления Vb. Каждой скорости соответствует качественное изменение поверхности излома и поля напряжений. Установлена ведущая роль в этих процессах эффектов локализации разрушения.
1 июня
Плехов Олег Анатольевич 01.02.04 кандидат физико - математических наук.
Моделирование нелинейной динамики трещин и разрушения в волнах нагрузки.
Целью работы является теоретическое исследование и моделирование локализации разрушения при распространении трещин в квазихрупких материалах и распространения волн напряжений. При изучении макроскопических трещин особое внимание уделяется эволюции ансамбля микроскопических дефектов в зоне, непосредственно примыкающей к ее вершине в момент перехода от прямолинейного к ветвящемуся режиму распространения. в условиях динамического нагружения изучается режим возникновения волн разрушения. Теоретические исследования проводятся на основе статистической модели твердого тела с дефектами. Численное моделирование выполнено методом конечных элементов с использованием оригинального программного обеспечения. В работе построены определяющие уравнения для линейно - упругой среды с микродефектами. Предложено теоретическое объяснение механизмов перехода от прямолинейного к ветвящемуся режиму распространения трещин, а также построена модель зарождения и распространения волн разрушения. Разработан численный алгоритм, позволяющий решать краевые задачи механики сплошной среды с учетом появления дефектов.
18 мая
Башуров Вячеслав Владимирович 01.02.04 кандидат физико - математических наук.
Устойчивость самоуравновешенных напряжений в одномерных и осесимметричных элементах конструкций из разупрочняющегося материала.
Диссертационная работа посвящена исследованию устойчивости положений равновесия механических систем при возникновении собственных напряжений с учетом разупрочнения материала. Разработаны два критерия устойчивости для одномерных и осесимметричных систем. Рассмотрена итерационная процедура определения самоуравновешенного напряженного состояния и показано. что начало расходимости процесса отвечает моменту потери устойчивости.
18 мая
Комар Людмила Андреевна 01.02.04 кандидат физико - математических наук.
Кинетико - статистическое моделирование роста поврежденности композитов с твердым зернистым наполнителем и эластомерным связующим.
Для описания особенностей роста поврежденности наполненных эластомеров использован вероятностный пространственно - временной подход, позволивший моделировать масштабные и временные эффекты. В работе изложено описание математической модели, исследованы условия появления повреждений вокруг единичного включения, процессы накопления повреждений с оценкой статистических характеристик для композитов с низкой и высокой степенью наполнения. Модель объясняет увеличение прочностных свойств эластомера с мелким наполнителем и влияние скорости нагружения на разрывные напряжения. Показано, что скорость накопления повреждений изменяется неравномерно с ростом нагрузки и подчинена нормальному закону распределения.
20 января.
Вассерман Игорь Николаевич 01.02.04 кандидат физико - математических наук.
Продольные колебания упругих стержневых систем с граничными условиями, определяемыми многозначными соотношениями.
Работа посвящена разработке эффективного алгоритма расчета динамического поведения штанговой колонны, как системы, в которой как граничные условия, так и распределенные по длине нагрузки описываются соотношениями порогового типа ( типа кулонова трения). Дана математическая формулировка задачи в виде квазивариационного неравенства, произведена дискретизация неравенств во времени и пространстве, получен численный алгоритм ее решения. Полученный алгоритм был использован для расчета штанговых колонн в условиях, близких к реальным. Рассмотрено влияние различных факторов на динамическое поведение колонны, произведено сравнение численного решения с результатами измерений на действующей установке.
- Details
- Category: Архив защит
- Hits: 10602
16 Декабря
Зайцев Алексей Вячеславович 01.02.04 кандидат физико - математических наук.
Процессы структурного разрушения зернистых композитов на стадии деформационного разупрочнения.
Цель работы - теоретическое исследование закономерностей накопления повреждений, формирования условий макроразрушения структурно - неоднородных сред при различных сложных напряженно - деформированных состояниях в зависимости от жесткости нагружающей cистемы на основе разработанной модели зернистого композита случайной структуры с упруго - хрупкими компонентами. Получены новые решения физически нелинейных краевых задач в трехмерной постановке для сложных макрооднородных напряженно - деформированных состояний, показавшие возможность реализации стадии деформационного разупрочнения в результате структурного разрушения . Получены новые данные о закономерностях эволюции поврежденной структуры зарнистого композита на закритической стадии деформирования ( переход к разупрочнению, рост предельных деформаций , разносопротивление,"квантовое" и самоподдерживаемое разрушение, объемное разрыхление при сжатии. масштабно - инвариантный характер накопления дефектов) при монотонном и немонотонноми квазистатическом нагружении. Сформулированы новые нелокальные критерии закритической деформации.
18 февраля
Клюев А. В. 01.02.04. кандидат физико - математических наук
Математическая модель пластичности превращения в керамических материалах: физический анализ, структурная модель, численный эксперимент.
В диссертации построена двухуровневая математическая модель неупругого деформирования керамики на основе двуокиси циркония, обусловленного эффектом пластичности превращения. Учитывая широкое использование керамики нна основе двуокиси циркония в качестве конструкционных материалов, значительное влияние на их поведение эффекта пластичности превращения, следует считать поставленные и решенные в работе задачи актуальными. Наиболее значимые новые результаты, полученные лично автором, состоят в следующем: построена структурная модель материалов, проявляющих эффектпластичности превращений. Модель учитывает кинетикумартенситного перехода на мезоуровне. В рамках модели получен энергетический критерий фазового превращения структурного элемента; на основании представлений об активности аккомодационных процесов в различных типах керамических материалов олбоснован выбор модели поликристалла; получены макрофеноменологические определяющие соотношения для материалов, проявляющих эффект пластичности превращений; получены результаты численных экспериментов в случае сложного нагружения керамических материалов. Обнаружен эффект запаздывания скалярных и векторных свойств.
18 Марта
Чекалкин А. А. 01.02.04. доктор физико - математических наук
Статические многоуровневые модели механики композитов в задачах надежности, долговечности и ресурса
Построение многоуровневых структурно - статистических моделей и методов решения нелинейных связанных краевых задач механики микронеоднородных сред, разработку на их основе данного подхода статистических методов расчета надежности, долговечности и ресурса элементов конструкций из композиционных матерриалов, экспериментальную проверку результатов. Численная ревлизация краевых задач проводится с использованием методов вычислительной механики, а моделирование процессов разрушения - статистическим моделированием. Механические испытания материалов проведены с использованием стандартного и специального оборудования для статических и циклических испытаний образцов. Металлографические исследования структур выполнены на комплексе микроскоп - сканер-компьютер.
17 июня
Шкляев О. Е. 01.02.04 кандидат физико - математических наук
Термокапиллярная неустойчивость слоя жидкости с твердыми элементами на свободной поверхности
Кандидатская диссертация посвящена исследованию термокапиллярной неустойчивости плоского слоя вязкой несжимаемой жидкости, на поверхности которого расположены твердые участки. В работе проводится анализ устойчивости механического равновесия плоского периодически закрытого слоя жидкости. Порог устойчивости рассматриваемой системы определяется нейтральной поверхностью для пространственных возмущений. В случае малых периодов поверхностной решетки более опасными являются плоские возмущения, структура которых исследована подробно. Для случая плоских движений исследуются нелинейные режимы конвекции методом конечных разностей. Анализируется ветвление решения, происходящее при изменении числа Марангони. Рассматривается влияние неоднородности теплоотдачи с поверхности слоя на интенсивность и структуру конечноамплитудных режимов.
