Проект № ДИД 02/15, Конкурс “Идеи“ 2009

Анотация

Съвременното развитие на високотехнологични продукти, каквито са интелегентните инженерни съоръжения, е немислимо без научното изследване на новите модерни многофункционални материали. Те се описват с теоретични модели на т.н. свързани полета. По време на производство или експлоатация се получават дефекти и пукнатини в материалите, които под действие на статични или динамични товари могат да доведат до нежелателно влошаване на качеството на съоръженията изградени от тях.

Основната цел на проекта е да бъде предложен, разработен, валидиран и приложен нов прецизен и ефикасен хибриден метод основан на Метод на Гранични Интегрални Уравнения (МГИУ) и на Клетъчно Невронни Мрежи (КНМ), за оценка и пресмятане на разпределението на напреженията в двумерни пиезоелектрични тела с пукнатини и за решаване на обратни задачи за идентификация на геометричните и механичните им свойства.

Предложеният хибриден инструментариум състоящ се от аналитично-числена методика, изчислителни алгоритми и валидиран софтуер е приложен за решаване на двумерни задачи за пиезоелектричен континуум с наличие на концентрация на напреженията в близост до фронта на пукнатината. Разработената методология е с мултидисциплинарна природа базирана на теоретичната и приложна математика, механика на непрекъснатите среди, механика на разрушението, теорията за разпространение на вълните и методите на безразрушителния контрол. Методът на решение на правите задачи е нехиперсингурярен МГИУ в усилия. Решаването на задачите за идентификация използва разработеният за целта КНМ подход. Планираното интензивно симулационно изследване цели да бъдат разкрити ефекти, като влянието на различни фактори върху динамичното поле на концентрация на напрежение, отговорни за състоянието на разрушение на изследвания материал. С числените резултати се оценяват ефектите на пиезоелектричност, нехомогенност и анизотропност на материала, съществуване на пукнатини и дефекти с различна геометрия и тяхното взаимодействие, концентрацията на напрежението и електрическото поле и свойствата на свързания материал върху динамичното напрегнато-деформируемо състояние наизследваните материали в следствие от електически, механичен или комбиниран електро-механичен товар.

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 елементи от пиезоелектричните материали.

Новини

Изследователските проекти и програми в ИМИ се изпълняват в тясно сътрудничество с български и интернационални съвместни научни колективи....

още...