КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ
Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Номер проекта 22-71-00090
НазваниеРазвитие гибридного подхода (применение клеточных автоматов и искусственных нейронных сетей) для описания локализации пластической деформации в чистом алюминии и алюминиевых сплавах
Руководитель Фомин Евгений Владимирович, Кандидат физико-математических наук
Организация финансирования, регион федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Челябинский государственный университет" , Челябинская обл
Конкурс №70 - Конкурс 2022 года «Проведение инициативных исследований молодыми учеными» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными
Область знания, основной код классификатора 01 - Математика, информатика и науки о системах; 01-303 - Пластичность, воздействие физических полей и химически активных сред
Ключевые слова деформация металлов, локализация пластической деформации, клеточные автоматы, искусственные нейронные сети, многоуровневое моделирование, границы зерен, поликристаллы
Код ГРНТИ30.19.25
ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ
Аннотация
Проект предполагает разработку многоуровневой модели макроскопической деформации чистых ГЦК металлов и алюминиево-медных сплавов в рамках гибридного подхода (применение клеточных автоматов и искусственных нейронных сетей). Сформулированная теоретическая модель будет предсказывать распределение деформаций в материале, на основе чего можно исследовать локализацию пластической деформации в процессе внешнего нагружения. Предлагаемая теоретическая модель будет описывать макроскопическую деформацию в чистом ГЦК алюминии и меди, алюминиевом сплаве упрочнённом наноразмерными кластерами и твердом растворе атомов меди в алюминиевом кристалле (2 и 5 ат. %), справедливой в широком диапазоне скоростей деформации (10^{4} - 10^{10} 1/с) и температур.
Актуальность проекта связанна, в том числе, с тем, что локализация пластической деформации оказывает значительное влияние на деформационное поведение, разрушение и усталостные характеристики металлов и сплавов. Локализация пластической деформации приводит к возникновению и росту пор в полосах сдвига и дальнейшему разрушению материала, проявлению прерывистой пластичности (эффект Портевена-Ле Шателье) и образованию хорошо различимых полос сдвига в сплавах с наличием вторичных упрочняющих фаз и твердого раствора атомов.
Научная новизна проекта состоит в одновременном применении метода клеточных автоматов и искусственных нейронных сетей для описания проблемы деформирования металлов и сплавов. В предполагаемой модели уравнение состояние материала описывается с помощью искусственных нейронных сетей на основе данных молекулярно-динамического моделирования, что позволит описать уравнения состояния достаточно сложных веществ - алюминиевого сплава, упрочнённого наноразмерными медными кластерами и твердого раствора атомов меди в алюминиевом кристалле. С другой стороны, метод клеточных автоматов позволит описать пластическую деформацию металлов и сплавов с учетом локализации деформаций и эволюции микро-, наноструктуры материала.
ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ