Кафедра
математического моделирования систем и процессов

Пермский национальный исследовательский политехнический университет

Образование - это то, что остается, когда забываешь все, что изучал в школе. (Альберт Эйнштейн)

Основное направление научно-исследовательской (НИР) работы кафедры ММСПматематическое моделирование физико-механических процессов, сопровождающих большие неупругие деформации твердых тел. Особый акцент при этом делается на описании эволюции внутренней структуры материалов (руководитель – зав. каф., д.ф.-м.н., профессор П.В.Трусов).

Тематика соответствует приоритетному направлению науки, технологий и техники РФ «Индустрия наносистем»,  критическим технологиям «Технологии  получения и обработки конструкционных наноматериалов», «Технологии  получения и обработки функциональных наноматериалов».

Разрабатываемые в рамках этого направления подходы позволяют моделировать получение текстурированных, субмикрокристаллических и нанокристаллических материалов, а также процессы обработки материалов и изделий с целью улучшения их функциональных свойств за счет перестройки внутренней структуры. Разработанная к настоящему моменту на кафедре ММСП теоретическая база (комплекс математических моделей для поликристаллических металлов) позволяет проводить  моделирование процессов неупругого деформирования поликристаллических металлов на различных масштабных уровнях в широком диапазоне воздействий, описывать состояние и эволюцию внутренней структуры и свойств материала на макроуровне с учетом всего комплекса мод неупругого деформирования: внутризеренного дислокационного скольжения с детальным описанием механизмов упрочнения, двойникования, зернограничного проскальзывания, фрагментации и дробления зерен, имеются наработки по описанию эволюционирующей дислокационной структуры и описанию эволюции концентрации примесных атомов.

 

В 2012-2017 гг. по различным тематикам в рамках данного направления выполнялись и продолжаются следующие 20 НИР:

2 проекта в рамках общеуниверситетской работы по государственному заданию Министерства  образования и науки РФ (под руководством профессора П.В. Трусова),

1 проект по гранту Российского научного фонда (под руководством профессора П.В. Трусова),

11 проектов по грантам Российского фонда фундаментальных исследований (под руководством профессора П.В. Трусова, доцентов П.С. Волегова, И.Ю. Зубко, А.И. Швейкина, старшего научного сотрудника Н.С. Кондратьева),

1 проект в рамках Федеральной целевой программы «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России" на 2009 - 2013 годы" (под руководством доцента П.С. Волегова),

5 проектов по грантам Президента РФ по поддержке молодых кандидатов наук (под руководством доцентов П.С. Волегова, А.И. Швейкина).

По данному направлению членами научного коллектива опубликованы 3 монографии, более 300 статей.

 

Основные публикации по направлению НИР:

  1. 1. Поздеев А.А.,Няшин Ю.И., Трусов П.В. Остаточные напряжения: теория и приложения. М.:Наука, 1982. 112 с.
  2. 2. Поздеев А.А., Трусов П.В., Няшин Ю.И. Большие упругопластические деформации: теория, алгоритмы, приложения. М.: Наука, 1986. 232 с.
  3. 3. Трусов П.В., Ашихмин В.Н., Волегов П.С., Швейкин А.И. Определяющие соотношения и их применение для описания эволюции микроструктуры // Физическая мезомеханика. – 2009. – Т. 12, №3. – С. 61–71.
  4. 4. Трусов П.В., Ашихмин В.Н., Швейкин А.И. Двухуровневая модель упругопластического деформирования поликристалллических материалов // Механика композиционных материалов и конструкций. – 2009. – Т.15,  №3. – С. 327-344.
  5. 5. Трусов П.В., Ашихмин В.Н., Волегов П.С., Швейкин А.И. Моделирование эволюции структуры поликристаллических материалов при упругопластическом деформировании// Ученые записки Казанского университета. Физико-математические науки. – Казань, 2010. – Т.152, №4. – С. 225-237.
  6. 6. Трусов П.В., Волегов П.С., Швейкин А.И. Конститутивная упруговязкопластическая модель ГЦК - поликристаллов: теория, алгоритмы, приложения. - LAP LAMBERT Academic Publishing. 2011. 147 c.
  7. 7. Трусов П.В., Швейкин А.И., Нечаева Е.С., Волегов П.С. Многоуровневые модели неупругого деформирования материалов и их применение для описания эволюции внутренней структуры // Физическая мезомеханика. – Томск: ИФПМ СО РАН, 2012. – Т. 15, №1. – С. 33-56.2.
  8. 8. Trusov P.V., Shveykin A.I. Multilevel crystal plasticity models of single- and polycrystals. Statistical models// Physical Mesomechanics, 2013, Vol.16, No.1, Pp. 23-33.
  9. 9. Trusov P.V., Shveykin A.I. Multilevel crystal plasticity models of single- and polycrystals. Direct models// Physical Mesomechanics, 2013, Vol.16, No.2, Pp. 99-124.
  10. 10. Трусов П.В., Нечаева Е.С., Швейкин А.И. Применение несимметричных мер напряженного и деформированного состояния при построении многоуровневых конститутивных моделей материалов// Физическая мезомеханика, 2013, Т. 16, №2, С. 15-31.
  11. 11. Trusov P.V., Volegov P.S., Shveykin A.I. Multilevel model of inelastic deformation of FCC polycrystalline with description of structure evolution// Computational Materials Science. 2013. Vol.79. Pp.429–441.
  12. 12. Трусов П.В., Волегов П.С., Янц А.Ю. Двухуровневые модели поликристаллов: о разложении движения на макроуровне// Физическая мезомеханика. 2013. Т.16. №5. С.17-23.
  13. 13. Трусов П.В., Волегов П.С., Янц А.Ю. Двухуровневые модели поликристаллов: о независимости образа нагружения представительного макрообъема// Физическая мезомеханика. 2013. Т.16. №6. С. 33-41.
  14. 14. Трусов П.В., Волегов П.С., Янц А.Ю. Двухуровневые модели поликристаллов: приложение к анализу сложного нагружения// Физическая мезомеханика. 2013. Т.16. №6. С. 43-50.
  15. 15. Исупова И.Л., Трусов П.В. Двухуровневая модель для описания поведения сталей при термомеханическом нагружении с учетом мартенситных превращений: алгоритм реализации модели// Вычислительная механика сплошных сред. 2013. Т.6. №4. С.491-503.
  16. 16. Исупова И.Л., Трусов П.В. Обзор математических моделей для описания фазовых превращений в сталях// Вестник ПНИПУ. Механика. 2013. №3. С.157–191.
  17. 17. Исупова И.Л., Трусов П.В. Математическое моделирование фазовых превращений в сталях при термомеханической нагрузке// Вестник ПНИПУ. Механика. 2013. №3. С.127–156.
  18. 18. Трусов П.В., Чечулина Е.А. Прерывистая текучесть: физические механизмы, экспериментальные данные, макрофеноменологические модели// Вестник ПНИПУ. Механика. 2014. №3. С.186–232.
  19. 19. Исупова И.Л., Трусов П.В. Моделирование поведения сталей с учетом диффузионных фазовых превращений// Научно-технические ведомости СПбГПУ. 2014. № 1 (190). С. 191-197.
  20. 20. Трусов П.В., Исупова И.Л. Построение двухуровневой модели для описания поведения сталей при термомеханическом нагружении в интервале мартенситных превращений// Физическая мезомеханика.– 2014. – Т. 17. – № 2. – С. 5-17.
  21. 21. Трусов П.В., Кондратьев Н.С. Двухуровневая модель для описания неизотермического деформирования двухфазных поликристаллов// Вычислительная механика сплошных сред. 2014. Т.7. №2. С.181-199.
  22. 22. Кондратьев Н.С., Трусов П.В. Многоуровневые модели пластичности многофазных поликристаллических материалов, основанные на физических теориях пластичности и вязкопластичности // Вестник ПНИПУ. Механика. 2015. № 1. С.76–105.
  23. 23. Trusov P.V., Volegov P.S., Yanz A.Yu.Two-level models of polycrystalline elastoviscoplasticity: Complex loading under large deformations // ZAMM (Z. Angew. Math. Mech.), 95, No. 10, 1067–1080 (2015).
  24. 24. Трусов П.В., Кондратьев Н.С., Швейкин А.И. О геометрически нелинейных определяющих соотношениях упругого материала// Вестник ПНИПУ. Механика. – 2015. № 3. С.182-201.
  25. 25. Трусов П.В., Волегов П.С., Янц А.Ю. Двухуровневые модели поликристаллов: приложение к оценке справедливости постулата изотропии Ильюшина в случае больших градиентов перемещений // Физическая мезомеханика. 2015. Т. 18. № 1. С. 23-37.
  26. 26. Трусов П.В., Янц А.Ю. О физическом смысле неголономной меры деформации // Физическая мезомеханика. 2015. Т. 18. № 2. С. 13-21.
  27.   27. Shveykin A.I., Sharifullina E.R. Development of multilevel models based on crystal plasticity: description of grain boundary sliding and evolution of grain structure// Nanomechanics Science and Technology: An International Journal. – Vol. 6. –  2015. – Iss.4. – pp. 281-298.
  28. 28. Волегов П.С., Грибов Д.С., Трусов П.В. Поврежденность и разрушение: обзор экспериментальных работ // Физическая мезомеханика. – 2015. – Т. 18. – № 3. – С. 11-24.
  29. 29. Волегов П.С., Грибов Д.С., Трусов П.В. Поврежденность и разрушение: классические континуальные теории // Физическая мезомеханика. – 2015. – Т. 18. – № 4. – С. 68-87.
  30. 30. Волегов П.С., Грибов Д.С., Трусов П.В. Поврежденность и разрушение: модели, основанные на физических теориях пластичности// Физическая мезомеханика. – 2015. – Т. 18. – № 6. – С. 12-23.
  31. 31. Янц А.Ю. Теплякова Л.А. Физические теории пластичности: Моделирование нагружения монокристаллических образцов // Известия высших учебных заведений. Физика. 2015. Т. 58. № 3. С. 41-45.
  32. 32. Трусов П.В., Швейкин А.И., Янц А.Ю. О разложении движения, независимых от выбора системы отсчета производных и определяющих соотношениях при больших градиентах перемещений: взгляд с позиций многоуровневого моделирования// Физическая мезомеханика. – 2016. – Т.19. №2. – С. 47-65.
  33. 33. Трусов П.В., Швейкин А.И. О разложении движения и определяющих соотношениях в геометрически нелинейной упруговязкопластичности кристаллитов // Физическая мезомеханика. – 2016. – Т.19. №3. – С. 25-38.
  34. 34. Швейкин А.И., Трусов П.В. Сопоставление сформулированных в терминах актуальной и разгруженной конфигураций геометрически нелинейных упруговязкопластических определяющих соотношений для кристаллитов// Физическая мезомеханика. – 2016. – Т.19. №5. – С. 48-57.
  35. 35. Кондратьев Н.С., Трусов П.В. Механизмы образования зародышей рекристаллизации в металлах при термомеханической обработке // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Механика. - 2016. - № 4. - С. 151-174.
  36. 36. Kondratev N.S., Trusov P.V. The calculation of the intergranular energy in two-level physical models for describing the thermo-mechanical treatment process of polycrystals considering discontinuous dynamic recrystallization//Nanomechanics Science and Technology: An International Journal. Article in International Journal of Nanomechanics Science and Technology. – 2016. – Vol. 7(2). – Pp. 107-122.
  37. 37. Стволова С.С., Зубко И.Ю. Построение тензора упругих свойств анизотропных материалов при дискретно-атомистическом моделировании// Вестник ПНИПУ. Аэрокосмическая техника. – 2016. – №44. – С.132-155.
  38. 38. Остапович К.В., Трусов П.В. Об анизотропии упругих материалов: идентификация симметрийных свойств// Механика композиционных материалов и конструкций. – 2016. – Т. 22. № 1. – С. 69-84.
  39. 39. Kondratev N.S., Trusov P.V., Bazhenov V. G. Influence of grains orientation on the migration velocity of high-angle boundaries // Nanoscience and Technology: An International Journal. – 2017. – Vol.8, I.3. – Pp.243-259.
  40. 40. Трусов П.В., Чечулина Е.А. Прерывистая текучесть: модели, основанные на физических теориях пластичности// Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Механика. – 2017. – № 1. – С. 134–163.
  41. 41. Швейкин А.И. Многоуровневые модели поликристаллических металлов: сопоставление определяющих соотношений для кристаллитов// Проблемы прочности и пластичности. – 2017. – Т.79, №4. – С.385–397.
  42. 42. Trusov P.V., Shveykin A.I., Kondratev N.S. Multilevel metal models: formulation for large displacements gradients// Nanoscience and Technology: An International Journal. 2017. Vol. 8, Iss. 2. Pp. 133–166.
     

Другие направления фундаментальных исследований кафедры:

оптимизация технологических процессов (руководитель - д.ф.-м.н., профессор П.В. Трусов, задействованы шататные сотрудники кафедры),

 – механика жидкости и газа (различные направления, совместители из Института механики сплошных сред Уральского отделения РАН – д.ф.-м.н. Р.А.Степанов)

механика деформируемого твердого тела (различные направления, зав. каф., д.ф.-м.н., профессор П.В.Трусов, совместители из Института механики сплошных сред Уральского отделения РАН – д.ф.-м.н., профессор А.А. Роговой, д.ф.-м.н., профессор О.Б. Наймарк).

Более подробную информацию о научно-исследовательской работе совместителей из Института механики сплошных сред Уральского отделения РАН можно получить на сайте http://www.icmm.ru.

 

Назад