| Название НИОКТР |
Прогнозирование и управление свойствами титановых сплавов по циклической прочности и долговечности на основе высокоэнергетических воздействий
|
| Аннотация |
В настоящее время большая часть деталей машин работает в условиях сложного напряженного состояния, циклических нагрузок, превышающих допускаемые, что побуждает специалистов использовать высокоэнергетические технологии поверхностного упрочнения металлических сплавов. Получаемые высокопрочные слои не всегда могут обеспечить требуемый комплекс служебных свойств ввиду сложных структурных процессов, протекающих при поверхностном упрочнении металлов, а также появления нежелательных эффектов, таких как коробление, наводораживание, растрескивание, отслаивание и др. Для обеспечения высокой надежности и статистической достоверности получаемых результатов требуется большое количество натурных экспериментов. В связи с вышесказанным, исследователи чаще прибегают к различным методам моделирования и прогнозирования кривых усталости и механических свойств.
При применении интенсивных температурно-силовых воздействий, например, для электромеханической обработки (ЭМО) и безабразивной ультразвуковой финишной обработки (БУФО) в зонах поверхностной обработки происходит перестройка исходной структуры металлического сплава. На поверхности образца возникает высокопрочный слой (так называемый «белый слой»), под которым формируется градиентная структура, переходящая в центральной зоне образца в структуру исходного металла.
Наличие таких тонких, прочных поверхностных слоев с трудно идентифицируемыми свойствами затрудняет решение задач описания и управления механическим поведением получаемой металлической композиции при ее формировании и в условиях рабочих нагрузок. Это связано с технической сложностью изготовления и испытания образцов со структурой, соответствующей уникальным быстрозакаленным структурам тонкого поверхностного слоя, для построения их кривых деформирования «растяжение–сжатие», а также кривых усталостной прочности.
Указанные сложности инициируют попытки создания численных и численно-аналитических моделей деформирования упрочненных сплавов, которые могут использоваться для прогнозирования поведения упрочненных изделий и для решения обратных задач по идентификации свойств отдельных составляющих для материалов со сложной структурой, например, в расчетах усталостной прочности, долговечности и износостойкости металлов, в задачах механики композитов и других областях.
В данном проекте разрабатывается методика прогнозирования механических характеристик «белого слоя» и выделенных под ним зон переходной структуры на основе расчетно-экспериментального анализа деформации гладких цилиндрических образцов из титановых сплавов, поверхностно-упрочненных ЭМО, БУФО, ЭМО+БУФО в условиях статических и циклических нагрузок. Предлагаются оригинальные алгоритмы построения прогностических кривых усталости и растяжения для металлических сплавов, подвергнутых комбинированными высокоэнергетическими технологиями упрочнения, позволяющий оценить механическое поведение как отдельно взятого модифицированного слоя, так и всего поперечного сечения образца с учетом вклада каждого слоя в общую прочность и долговечность.
|
| Доступ к ОКОГУ исполнителя |
False
|
| Количество связанных РИД |
0
|
| Количество завершенных ИКРБС |
0
|
| Сумма бюджета |
1500.0
|
| Дата начала |
2025-05-14
|
| Дата окончания |
2026-12-31
|
| Номер контракта |
25-29-20241
|
| Дата контракта |
2025-05-14
|
| Количество отчетов |
2
|
| УДК |
517.958:537.8 517.958:535
|
| Количество просмотров |
3
|
| Руководитель работы |
Багмутов Вячеслав Петрович
|
| Руководитель организации |
Навроцкий Александр Валентинович
|
| Исполнитель |
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "ВОЛГОГРАДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ"
|
| Заказчик |
Российский научный фонд
|
| Федеральная программа |
—
|
| Госпрограмма |
—
|
| Основание НИОКТР |
Грант
|
| Последний статус |
2025-06-24 11:45:10 UTC, 2025-06-24 11:45:10 UTC
|
| ОКПД |
Услуги, связанные с научными исследованиями и экспериментальными разработками в области математики
|
| Отраслевой сегмент |
—
|
| Минздрав |
—
|
| Межгосударственная целевая программа |
—
|
| Ключевые слова |
титановые сплавы; долговечность; циклическая прочность; градиентная структура; механические характеристики; осевые и изгибающие нагрузки; высокоэнергетические импульсные воздействия; безабаразивная ультразвуковая обработка (БУФО); электромеханическая обработка (ЭМО); асимметрия цикла
|
| Соисполнители |
—
|
| Типы НИОКТР |
Разработка новых материалов, научно-методических материалов, продуктов, процессов, программ, устройств, типов, элементов, услуг, систем, методов, методик, рекомендаций, предложений, прогнозов; Выбор технологической концепции
|
| Приоритетные направления |
—
|
| Критические технологии |
—
|
| Рубрикатор |
27.35.33 - Математические модели электродинамики и оптики; 30.19.57 - Прочность материалов; 30.19.29 - Разрушение; 55.21.21 - Обработка поверхностным пластическим деформированием (ППД); 55.21.17 - Термомеханическая обработка
|
| OECD |
—
|
| OESR |
Прикладная механика; Прикладная математика; Механическая инженерия; Композитные материалы (включая ламинаты, армированные пластмассы, металлокерамику, комбинированные ткани из натуральных и синтетических волокон; наполненные композиты)
|
| Приоритеты научно-технического развития |
а) переход к передовым технологиям проектирования и создания высокотехнологичной продукции, основанным на применении интеллектуальных производственных решений, роботизированных и высокопроизводительных вычислительных систем, новых материалов и химических соединений, результатов обработки больших объемов данных, технологий машинного обучения и искусственного интеллекта;
|
| Регистрационные номера |
—
|
