Нижегородский Государственный Университет им. Н.И. Лобачевского


версия для печати

МЕХАНИКА:
- Численное моделирование процессов деформирования и разрушения конструкций в условиях квазистатических термосиловых и терморадиационных воздействий для оценки их прочности и  ресурса.

 

Основные достигнутые результаты:
Ведущий специалист:
Основное технологическое и исследовательское оборудование:
Партнеры и заказчики:
Ключевые проекты (источники финансирования):
Основные публикации:

 

Основные достигнутые результаты:
- Совместно с сотрудниками ОКБМ разработаны математические модели, описывающие процессы деформирования и разрушения материалов с учетом эффектов упругопластического поведения и развития повреждений, связанности процессов деформирования и разрушения, влияния вида напряженно-деформированного состояния на протекание этих процессов, особенностей поведения материалов при циклических нагружениях. Созданные модели учитывают историю необратимого деформирования материалов при пропорциональных и непропорциональных термосиловых нагружениях, изменение характеристик материала в результате накопления повреждений, основные стадии процесса накопления повреждений, влияние вида траектории и параметров напряженно-деформированного состояния на скорость процесса накопления повреждений, а также основные эффекты поведения конструкционных материалов в условиях термосиловых нагружений. Оснащение предлагаемых моделей необходимыми экспериментальными данными осуществляется на основе  проведения специальных базовых экспериментов на установках в НИИ механики и получения на их основе соответствующих материальных функций.
- Разработаны модели, позволяющие описывать упруго-вязкопластическое поведение нержавеющих сталей и конструкционных графитов с учетом эффектов радиационного формоизменения, терморадиационной ползучести, анизотропии упругих свойств графитов и зависимости деформационных характеристик этих материалов  от температуры и степени нейтронного облучения.
-На основе предложенных моделей разработаны методики, численные схемы и алгоритмы  решения МКЭ нелинейных квазистатических задач деформирования и  разрушения конструкций при заданных законах изменения термосиловых и терморадиационных воздействий. Созданные средства, реализованные в составе вычислительного комплекса УПАКС (ВК УПАКС), позволяют проводить численное моделирование процессов упруго-вязкопластического деформирования, накопления повреждений и развития дефектов в материалах конструкций современной техники, осуществлять оценку их прочности и  ресурса.

к оглавлению ↑

 

Ведущий специалист:
- Капустин Сергей Аркадьевич, доктор физико-математических наук, профессор.

к оглавлению ↑

 

Основное технологическое и исследовательское оборудование:
- Оригинальные теоретические, методические и программные разработки, в том числе сертифицированный программный комплекс УПАКС;
- Автоматизированный комплекс  для  получения стандартных физико-механических характеристики (ГОСТ 1497, ГОСТ 10006, ГОСТ 9651, ASTME 8, EN 10002),  параметров моделей деформирования при монотонном нагружении, параметров деформационного циклического упрочнения, параметров высокотемпературной  кратковременной ползучести на базе модернизированной машины УМЭ-10ТМ;
- Автоматизированный комплекс  для  получения параметров малоцикловой и многоцикловой усталости (ГОСТ 25.502, ГОСТ 25.503), параметров классической механики разрушения. (К1С…), параметров моделей устойчивого роста магистральных трещин на базе модернизированной машины УРС-20/6000 и машины МИУ-500;
- Автоматизированный комплекс  для  получения параметров моделей деформирования при монотонном нагружении, параметров высокотемпературной ползучести и длительной прочности, на временной базе ~ 450 часов (ГОСТ 3248, ГОСТ 9654-81, ГОСТ 10145-81) на базе испытательной машины Zwick/Roell Z030;
- Автоматизированный комплекс  для  получения параметров ползучести и длительной прочности, на временной  базе ~ 1000 часов. ( ГОСТ 3248, ГОСТ 9654-81, ГОСТ 10145-81) на базе испытательной машины МИДП-30.

к оглавлению ↑

 

Основные партнеры:
- ОКБМ Африкантов,
- РФЯЦ-ВНИИЭФ.

Основные заказчики:
- ОКБМ Африкантов,
- РФЯЦ-ВНИИЭФ,
- РФЯЦ-ВНИИТФ.

к оглавлению ↑

 

Ключевые проекты (источники финансирования):
- Проект Международного научно-технического центра - МНТЦ (ISTC) «Разработка банка данных по динамическим свойствам материалов № 1203-01 (2001 г.)
- Проекты Международной ассоциации по развитию сотрудничества с учеными их стран бывшего Советского Союза – ИНТАС (INTAS) Экспериментальное и теоретическое исследование прочности кирпичной кладки при статических и динамических нагрузках 94-4383 (1996-1998гг.), 2000-0600 (2003-2004гг.)
- Проекты в ФЦП Интеграция (1997-2004 гг.)
- Проект в программе Научные исследования высшей школы по приоритетным направлениям науки и техники (2001-2004 гг.)
- Проект в межотраслевой программе Минобразования и Минатома по направлению "Научно-инновационное сотрудничество" (2000-2004 гг.)
- Грант РФФИ 06-08-00360.
- Проект 2.1.2/881 «Разработка методов и информационных средств оценки выработанного и прогноза остаточного ресурса ядерных энергетических установок на основе математических моделей и параметров рабочих процессов» в аналитической ведомственной целевой программы «Развитие научного потенциала высшей школы (2009-2010 гг.)».
- Договорные НИР по заказам организаций: ОКБМ Африкантов, РФЯЦ-ВНИИЭФ, РФЯЦ-ВНИИТФ, Атомэнергопроект.

к оглавлению ↑

 

Основные публикации:
- Казаков Д.А., Капустин, С.А., Коротких Ю.Г. Моделирование процессов деформирования и разрушения материалов и конструкций. //Н.Новгород. Изд-во. ННГУ. - 1999. - 225с.
- Капустин С.А., Бухарев Ю.Н., Митин А.А., Чурилов Ю.А. Численное моделирование процесса упругопластического деформирования и разрушения стандартного образца при растяжении // Проблемы машиностроения и надежности машин.., №3, 1998. С 52-56.
- Капустин, С.А. Метод конечных элементов в задачах механики деформируемых тел: Учеб. Пособие - Н. Новгород: Изд-во ННГУ, 2002. -150 с.
- Капустин С.А., Горохов В.А., Виленский О.Ю., Кайдалов В.Б., Марголин Б.З., Бучатский А.А. Моделирование напряженно-деформированного состояния конструкций из нержавеющих сталей, эксплуатирующихся в условиях интенсивных терморадиационных воздействий / С.А.Капустин [и др.] // Проблемы прочности и пластичности: Межвуз. сб./Н. Новгород.- 2007. - Вып.69. - С. 106 – 116.
- Капустин С.А., Кузнецов А.М., Урлин С.О., Брагов А.М., Ломунов А.К., Слепнев Ю.Г. Банк данных для информационного обеспечения моделей деформирования и разрушения материалов и сред / [и др.] // Вестник ННГУ. Сер. Механика. - 2006. - Вып. 1(7). – С. 141-149.
- Горохов В.А., Капустин С.А., Чурилов Ю.А. Моделирование упруговязкопластического поведения изделий из конструкционных графитов с учетом особенностей их деформирования в условиях терморадиационных нагружений // Тезисы докладов XVIII сессии Международной школы по моделям механики сплошной среды. - Саратов, 2007. - С. 37.
-  Вычислительный комплекс УПАКС. Научно-технический центр по ядерной и радиационной безопасности. Аттестационный паспорт программного средства. Регистрационный паспорт аттестации ПС  №147 от 31.10.2002.
- С.А.Капустин, Д.А.Казаков, Ю.А.Чурилов, А.И.Галущенко, А.М.Вахтеров Экспериментально-теоретическое изучение поведения изделий из жаропрочного сплава в условиях высокотемпературной ползучести // Проблемы прочности и пластичности: Межвузовский сборник / Н. Новгород.-2008. - Вып. 70. – С. 100-111.

к оглавлению ↑

 

 

Порядок взаимодействия и контакты




Rambler's Top100