Численное моделирование высокоскоростных, ударно-волновых и взрывных процессов с учетом разрушения, температурных эффектов, твердофазных химических реакций, многокомпонентности сред
Ответственные исполнители темы:
1. Зелепугин Сергей Алексеевич, вед.науч.сотр., д-р физ.-мат. наук (szel@yandex.ru, тел. +7 (3822) 492-294
2. Иванова Оксана Владимировна, ст.науч.сотр., канд. физ.-мат. наук (bliz3@yandex.ru, тел. +7 (3822) 492-294
НИ ОСМ ТНЦ СО РАН может провести численное исследование динамических процессов, а также моделировать поведение различных материалов и элементов конструкций из них в экстремальных условиях нагружения:
- Численное моделирование твердофазного синтеза в реагентных смесях в условиях взрывного и ударно-волнового нагружения, включая детонационноподобные процессы (малогазовая детонация). Численное моделирование проводится на основе исследовательского программного комплекса НИ ОСМ ТНЦ СО РАН в 2-х и 3-х мерной постановках с использованием модели многокомпонентной среды;
- Численное моделирование синтеза многослойных металло-интерметаллидных композитов и оценка их прочностных характеристик при динамическом нагружении. Численное моделирование проводится на основе исследовательского программного комплекса НИ ОСМ ТНЦ СО РАН в 2-х и 3-х мерной постановках с использованием моделей разушения;
- Численное моделирование процессов интенсивного пластического деформирования металлических образцов при динамическом канально-угловом прессовании для получения объемных ультрамелкозернистых структур;
- Численное исследование поведения новых поколений керамических, металлических и полимерных материалов и элементов конструкций в экстремальных условиях нагружения.
Конфигурации группы из четырех тел и преграды в разные моменты времени.
Расчеты проводятся методом конечных элементов с помощью собственного программного комплекса. Характеристики комплекса: лагранжевый подход; двух- и трехмерная постановки; учет влияния плавления, испарения, структурных фазовых переходов, деструкции; модель поведения пористых материалов при динамических нагрузках; кинетическая модель разрушения активного типа для пластичных и хрупких материалов; модель многокомпонентной среды; срабатывание (эрозия) материала при интенсивных пластических деформациях; химические реакции при динамических нагрузках; вариация геометрических форм взаимодействующих тел: компактные и длинные, монолитные и составные ударники с плоской, оживальной, конической формой головной части, гомогенные, гетерогенные и разнесенные преграды; металлы, керамики, полимеры, пористые материалы; графическое представление получаемых результатов. Имеется опыт работы по хоздоговорным темам с
1980 г. (НИИ стали, ЦНИИХМ).
НИ ОСМ ТНЦ СО РАН может выступить координатором экспериментально-теоретических исследований в институтах и университетах г. Томска. Экспериментальные исследования проводятся со скоростями метания до 8 км/с, численные расчеты используют практически все имеющиеся на сегодня подходы: метод конечных разностей, частиц в ячейках, молекулярной динамики, SPH, клеточных автоматов, многоуровневые подходы (микро-, мезо-, макро-). В совокупности набор программных комплексов в научных организациях г. Томска имеет только одного конкурента в мире – коммерческий программный комплекс ANSYS.