Научный коллектив кафедры теории упругости Института математики, механики и компьютерных наук им. И.И. Воровича ЮФУ под руководством Александра Ватульяна выиграл грант Российского научного фонда по теме "Математическое и компьютерное моделирование статического и динамического деформирования, устойчивости неоднородных предварительно напряженных тел с покрытиями, разработка методов решения обратных задач и эффективных вычислительных алгоритмов реконструкции свойств и дефектов".
Функционально-градиентные композиты все чаще используются для создания элементов конструкций и покрытий, повышающих износостойкость и работоспособность конструкций в условиях экстремальных воздействий. Непрерывное изменение характеристик таких композитов создает значительное преимущество перед традиционными многослойными композитными материалами, обладающими серьезными недостатками (расслоение, растрескивание), позволяет существенно снизить вероятность появления дефектов и повысить структурную целостность объекта.
Для повышения надежности и безопасности конструкций, выполненных из функционально-градиентных материалов, необходимо периодически проводить их диагностику в течение срока службы. Это заставляет исследователей разных стран предлагать новые модели деформирования таких материалов и развивать методологии определения их свойств. Несмотря на то, что в последнее время методы определения свойств и дефектов значительно усовершенствованы, все они имеют недостатки, которые в ряде случаев делают их неприменимыми либо технически сложно реализуемыми.
Исследователи из ИММиКН ЮФУ в рамках проекта собираются создать новые адекватные математические и компьютерные модели предварительно напряженных тел с покрытиями, выполненных из современных функционально-градиентных и слоистых композитов, разработать математические методы решения новых задач механики, на их основе предложить эффективные и экономичные методики реконструкции их свойств в условиях экстремальных воздействий с помощью акустических и тепловых методов неразрушающего контроля. Эти разработки позволят с высокой степенью точности выявлять дефектные зоны и поля предварительных напряжений, прогнозировать их появление и развитие.
Решение задач, поставленных исследователями из ЮФУ, привнесет существенный вклад в развитие основ работы современных средств неразрушающего контроля в машиностроении, транспортных и космических системах и биомедицинских приложениях.