Краткий отчет о научной деятельности Учреждения Российской академии наук Уфимского научного центра ран за 2010 год Уфа-2011 г

Вид материалаОтчет
3. Технические науки
3.6. Механика твердого тела, физика и механика деформирования и разрушения, механика композиционных и наноматериалов, трибология
3.9. Создание перспективных конструкций, материалов и технологий в авиации, ракетной и атомной технике, судостроении, наземном т
Подобный материал:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   12

3. ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ



3.5. Общая механика, динамика космических тел, транспортных средств и управляемых аппаратов; биомеханика; механика жидкости, газа и плазмы, неидеальных и многофазных сред; механика горения, детонации и взрыва. Для движения идеального газа с линейным полем скоростей выявлены всевозможные многочленные уравнения состояния, для которых получены замкнутые подмодели – системы обыкновенных дифференциальных уравнений.

При инжекции газа в водонасыщенный пористый слой установлена возможность гидратообразования в объемных зонах, ограниченных фронтами разрыва гидратонасыщенности и потока тепла. Показано, что при критических режимах инжекции уменьшение зоны гидратообразования приводит к образованию единого фронта фазового перехода, а решение задачи сводится к проблеме Стефана.

Обнаружен эффект резкого усиления затухания акустических волн при фазовых переходах в процессе гидратообразования.

На основании экспериментальных исследований установлено, что физической причиной динамического запирания течения эмульсии в микроканале, является взаимодействие между деформируемыми частицами дисперсной фазы. ИМех УНЦ РАН.

3.6. Механика твердого тела, физика и механика деформирования и разрушения, механика композиционных и наноматериалов, трибология. Показано, что механизм анти-Ферми-Паста-Улама локализации энергии работает в двумерных и трехмерных кристаллах с реалистичными межатомными взаимодействиями при наличии в фононном спектре достаточно широкой запрещенной зоны.

В двумерном двухкомпонентном кристалле со значительной разницей атомных масс компонент определено характерное время жизни щелевых дискретных бризеров как функция температуры.

Обнаружен эффект резонансного ускорения дислокационных кластеров, взаимодействующих с бегущей ультразвуковой волной, когда частота ультразвука приближается к частоте собственных колебаний кластера.

При моделировании активной деформации двумерного поликристалла методом молекулярной динамики обнаружены мезоскопические области возбужденных состояний атомов. Показано, что энергия атомов в полосах повышена, а межатомные расстояния меньше, чем вне полос

Показано, что тонкодисперсный порошок меди может использоваться в качестве эффективного защитно-смазочного материала при горячей деформации металлов и сплавов в интервале температур 700–1000С.

Моделированием с помощью метода молекулярной динамики показано, что ультразвуковая обработка способствует релаксации структуры деформированного материала (снижению плотности дислокаций и достижению равновесного состояния границ зерен), но в отличие от отжига не приводит к значительному росту зерен. ИПСМ РАН.

Разработана теория динамической устойчивости в механических системах, основанная на учете наиболее вероятного распределения начальных возмущений по гармоникам. Установлено влияние на динамику системы убывающего распределения начальных возмущений, в частности, перестройка форм в процессе динамической потери устойчивости.

Построена уточненная модель воздействия сейсмических волн на магистральные трубопроводы. Установлено, что учет деформации сдвига снижает расчетные прогибы трубопровода в 2 раза, а напряжения снижаются при этом на 35-40%. ИМех УНЦ РАН.

3.9. Создание перспективных конструкций, материалов и технологий в авиации, ракетной и атомной технике, судостроении, наземном транспорте, станко- и приборостроении. Установлен режим инфильтрации (температура, давление) углеродных волокон магниевым сплавом AZ91, обеспечивающий стопроцентное окружение волокон матрицей. Это позволяет получать легкий (с плотностью 1,78 г/см3) магний-углеродный композит с пределом прочности на уровне 1060 МПа. Удельная прочность такого композита в 2,5 раза выше, чем у титанового сплава ВТ6.

На примере титановых сплавов показано, что использование наноструктурного листового материала в качестве прокладки позволяет значительно снизить (на несколько сотен градусов) температуру сварки давлением металлов и сплавов.

Разработан типовой технологический процесс изготовления слоистых композитов из разнородных материалов посредством сварки давлением.

Разработан -TiAl сплав (Ti-(43-44)Al-2.5Nb-(0.5-1)Cr-0.2-0.3Mo-0.2B, ат. %) удовлетворяющий по своим физико-механическим свойствам требованиям, предъявляемым к материалу лопатки турбины низкого давления для авиационного двигателя пятого поколения.

Для термически неупрочняемого сплава Al-5,0Mg-0,2Sc-0,1Zr (ат. %) получены рекордные характеристики сверхпластической деформации (удлинение до разрушения около 4100% при температуре 450oС и скорости деформации 5,6 × 10-2 с-1), что объясняется высокой термической стабильностью ультрамелкозернистой структуры, обусловленной влиянием частиц второй фазы и равновесной микроструктурой, полученной горячей интенсивной пластической деформацией. ИПСМ РАН.

3.10.Теория систем; общая теория управления сложными техническими и другими динамическими системами, в том числе единая теория управления, вычислений и сетевых связей; теория сложных информационно-управляющих систем; групповое управление; распределенное управление. Разработана методика построения интеллектуальной системы управления капиллярным микрозахватом, отличающаяся от классического подхода тем, что управление существенно нелинейным объектом производится совместно с активным управлением внешней средой. ИМех УНЦ РАН.