| 1. | Наименование проекта | Многофакторный анализ зарождения и распространения трещин в сварных металлоконструкциях, эксплуатируемых в арктических условиях |
|---|---|---|
| 2. | Регистрационный номер ЦИТИС: | 123051800025-5 |
| 3. | Исполнитель | Институт гидродинамики им. М.А. Лаврентьева СО РАН |
| 4. | Ведомственная принадлежность | Минобрнауки России - наука |
| 5. | Заказчик | РНФ |
| 6. | Вид финансирования | грант |
| 7. | Вид НИОКТР | Фундаментальная НИР |
| 8. | Приоритетное направление (основное) | Транспортные и космические системы |
| 9. | Приоритетное направление (дополнительное) | Нет данных |
| 10. | Критическая технология (основная) | Технологии создания ракетно-космической и транспортной техники нового поколения |
| 11. | Критическая технология (дополнительная) | Нет данных |
| 12. | Приоритет Стратегии НТР России | Повышение уровня связанности территории Российской Федерации путем создания интеллектуальных транспортных, энергетических и телекоммуникационных систем, а также занятия и удержания лидерских позиций в создании международных транспортно-логистических систем, освоении и использовании космического и воздушного пространства, Мирового океана, Арктики и Антарктики |
| 13. | Общее тематическое направление | Транспортно-логистические системы и инфраструктура |
| 14. | Приоритетное арктическое направление (основное) | Новые материалы, возобновляемые и портативные источники энергии |
| 15. | Приоритетное арктическое направление (дополнительное) | |
| 16. | Аннотация | Промышленное развитие северных территорий требует применения металлических инженерных конструкций, эксплуатируемых при низких температурах. Создание точных моделей для предсказания работоспособности сварных конструкций в условиях низких температур и валидация новых моделей на результатах лабораторного эксперимента – актуальная задача для Российской Федерации. В рамках представленного Проекта года планируется значительно повысить точность компьютерного моделирования процессов разрушения сварных конструкций благодаря явному учёту эволюции микроструктуры материала, а также с помощью усовершенствованных методик проведения лабораторных экспериментов. В частности, большой объём данных по эволюции микроструктуры будет получен методами рентгеновской томографии высокого разрешения, а схемы делокализации повреждённости будут основаны на детальных экспериментальных данных о зарождении, росте и объединении микродефектов материала. В дополнение к усовершенствованной схеме делокализации, предсказательная сила нелокальных моделей будет значительно повышена благодаря учёту анизотропии упругих свойств повреждённого материала. Для достижения заявленной цели требуется отработать методики проведения макро- и микро-эксперимента. Для этого будут созданы новые типы захватов, позволяющие реализовать многоосное напряжённое состояние на стандартной разрывной машине, а также будут отработаны новые геометрии образцов. Будут отработаны приёмы проведения экспериментов in-situ «под пучком». Для того чтобы нелинейные краевые задачи решались за приемлемое время, для новых нелокальных моделей будут разработаны эффективные и надёжные вычислительные алгоритмы. Сопутствующая цель Проекта состоит в разработке уточнённой инженерной теории трещин, основанной на двухпараметрических критериях прочности. В пригодном для практического применения инженерном подходе за модель материала будет выбрана неклассическая модель разрушения, в которой кроме сплошного и разрушенного состояний имеется предразрушенное состояние материала. Для аналитических построений будет применена модель упругопластического материала, который разрушается при достижении некоторой критической деформации; при этом сама критическая деформация является функцией от инвариантов тензора напряжений. В результате, инженерная теория позволит построить диаграммы разрушения элементов конструкций при наличии трещин. Основные гипотезы и положения инженерной теории будут проверены в рамках лабораторных и численных экспериментов по разрушению сварных конструкций с концентраторами, а параметры инженерных формул будут откалиброваны по расширенным наборам экспериментальных данных. Синергетический эффект Проекта состоит в объединении в единый комплекс микроструктурно-обоснованных нелокальных моделей накопления повреждений, усовершенствованных методик проведения и интерпретации макро- и микро-экспериментов, инженерной теории трещин, а также эффективных вычислительных методов. |
| 17. | Начало проекта | 01.01.2023 |
| 18. | Завершение проекта | 31.12.2025 |