Съвременните високотехнологични изисквания за миниатюрност, бързодействие, якост, надеждност и ефективност в многофункционалното поведение на разнообразни електро-механични/електро-магнитомеханични материали и системи в авангардните днес информационни и комуникационни технологии налагат научното изследване на материали като пиезоелектрични и магнитопиезоелектрични композити. Те се описват с теоретични модели на т.н. свързани полета на непрекъснатата среда. Наличието на дефекти в материалите породени по време на производство или експлоатация под действие на статични или динамични, механични, електрични или магнитни товари може да доведе до нежелателно влошаване на качеството им и да се наруши тяхната многофункционалност.

Основната цел на проекта е да бъде разработена, валидирана и приложена за интензивни числени симулации една изчислителна техника с основни компоненти - Метод на Гранични Интегрални Уравнения (МГИУ) и на Клетъчно Невронни Мрежи (КНМ). Тази техника е базирана на теорията на интегро-диференциалните уравнения за оценка на динамичното напрегнато-деформирано състояние в двумерни пиезоелектрични/ магнитопиезоелектрични композитни материали с наличие на нееднородности (включения и/или отвори) в тях на нано-ниво.

Получените резултати са инновативни, оригинални и значими в сферата на наномеханиката и нанотехнологиите на активните композити с нано-структура. Механичните модели и тяхната числена реализация налагат интердисциплинарен подход и те са в рамките на механика на континуума, принципите на пиезоелектричността, уравненията на електро-магнитното поле, теория на разпространение на вълните, числени методи за решаване на задачи от математическата физика, теория на диференциалните и интегро-диференциалните уравнения и теорията за повърхностните напрежения по интерфейса на нановключенията с матрицата. Нано-нееднородностите се разглеждат и моделират в два аспекта - като разсейватели които провокират вълнови явления каквито са разсейването и дифракцията, както и като концентратори на механично напрежение или концентратори на интензивността на електричното и магнитно поле. Наличието на полета на концентрация на обобщените напрежения е предпоставка за развитие на микропукнатини, които могат да доведат до разрушение и колапс на инженерното съоръжение изградено от такъв материал.

Крайният продукт на научното изследване е пакет от иновативни знания, механо-математични модели, научно-изследователски софтуер и механична интерпретация на нови ефекти в предложените модели. Получените резултати имат пряко приложение както в механика на разрушение, така и в разработването и валидацията на методите на безразрушителен контрол на качеството и надежността на конструктивни наноелементи от мултифункционални композити.