BG
Цели на проекта
Предмет на настоящия проект е да се разработи и валидира ефективен софтуер и да се приложи чрез интензивни симулационни експерименти нов хибриден подход на ГИУ – КНМ за решаване на прави динамични задачи от механика на разрушенията и обратни задачи за идентификация на геометричните и механичните свойства на двумерни крайни пиезоелектрични област и пукнатини.
Подробно са дефинирани следните изследователски цели:
- Създаване на адекватни механични модели описващи разпространението на вълни от различен тип – надлъжни и хоризонтално или вертикално поляризирани срязващи вълни в пиезоелектрични и магнитопиезоелектрични анизотропни композити с наноструктура. Моделите са в общата рамка на еластодинамиката, теория на разпространение на вълни в свързани полета и теорията за повърхностните напрежения по интерфейса на матрицата с нановключенията. Нано-нееднородностите се разглеждат като разсейватели, които провокират вълнови явления като разсейване и дифракция, както и като концентратори на механично напрежение, или концентратори на интензивността на електричното и магнитно поле.
- Създаване и валидиране на научно-изследователски софтуер на базата на теорията на интегро-диференциалните уравнения за изчисляване на: (а) разсеяното и дифракционно поле в мултифункционален материал с различен вид наноструктура; (б) динамично поле на концентрация на напреженията в близост до нано-включенията.
- Изследване на точност и сходимост на числено-аналитичната методология базирана на МГИУ и на КНМ, чрез решаване на редица тестови примери и по-опростени механични модели, числено реализирани от други автори.
- Симулационно изследване с цел да бъде разкрита ролята и влиянието на наноструктурата и феномена на повърхностно напрежение по интерфейса на матрицата с включението върху вълновото поле в материала в близост и далеч от нано-нееднородностите.
- Генериране на пакет от иновативни знания, механо-математични модели, научно-изследователски софтуер и физическа и механична интерпретация на получените нови ефекти в предложените модели. Целта е да се изучи детайлно чувствителността на вълновото поле в нееднороден нанокомпозитен материал към формата, размера, броя, геометричната конфигурация на нано-включенията и тяхното взаимодействие, както и към повърхностното напрежение по интефейса на матрицата и нановключението. В този проект се цели да се демонстрира чрез различни механични модели и предложената изчислителна хибридна методика ефектът на повърхностно напрежение по интефейса на матрицата и нановключенията върху макроскопичното динамично поведение на свързаното вълново електромеханично/магнитоелектромеханично поле в композита.
- 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 пиезоелектрични /магнитопиезоелектрични композити.
Допълнително са поставени и следните цели за обучение:
- Да се представи на всички участници в проекта интердисциплинарността на изследваната тема, изискваща специалисти по математическа физика, механика на континиума, числени методи в механиката, безразрушителен контрол, програмиране за да се преодолеят трудностите при моделиренето, изчисленията и симулациите.
- Да се създаде изследователска група от млади и от опитни специалисти от различни научни области и различни изследователски институции – ИМИ и ИМ от БАН, Университета в Русе, ТУ в София, УАСГ в София и ДКН от НБУ. Ясно е, че предложената тема не е по силите на една институция и изисква усилено взаимодействие за да се осъществи това интердисциплинарно изследване и да се получат резултати с инженерни приложения.
Новини
- Четвърта международна конференция New Trends in the Applications of Differential Equations in Sciences (NTADES 2017), 18-22 June 2017, Sofia
- Трета международна конференция New Trends in the Applications of Differential Equations in Sciences (NTADES 2016), 4-9 July 2016, Sofia
Семинари