Мы используем cookie файлы.
Пользуясь сайтом, вы соглашаетесь с нашей Политикой конфиденциальности.

Лаборатория «Динамика и экстремальные характеристики перспективных наноструктурированных материалов»

Ли Баоцян Китай
Номер договора
075-15-2022-1114
Период реализации проекта
2022-2024
Общая информация
Название проекта:

Динамика и экстремальные характеристики перспективных наноструктурированных материалов

Цели и задачи
Цель проекта:

Создание новой лаборатории по исследованию динамического поведения и экстремальных характеристик современных перспективных наноструктурированных материалов в Санкт-Петербургском государственном университете (СПбГУ), результаты исследований которой приведут к развитию фундаментальной механики в области новых разрабатываемых наноструктурированных материалов, разработке принципов создания новых материалов с заданными механическими свойствами, а также их эксплуатации при экстремальных термомеханических нагрузках, разработке фундаментальных основ для создания нормативов и стандартов оценки прочностных свойств конструкционных и медицинских материалов при экстремальных воздействиях, к созданию фундаментальных основ для оптимизации технологических процессов и определения оптимальных режимов целенаправленной деформации и разрушения этих материалов.


Задачи проекта:

  1. Выявление фундаментальных закономерностей процессов разрушения и структурных превращений в новых перспективных наноструктурированных материалах, в частности материалов, полученных с помощью комбинации методов интенсивной пластической деформации и термообработки, а также гидрогелях и покрытиях, на основе классических принципов механики сплошных сред и принципиально новых подходов к динамическому разрушению и структурным превращениям, учитывающих масштабные и структурно-временные характеристики поведения материалов.
  2. Постановка новых экспериментов и развитие имеющихся экспериментальных методов для изучения поведения инженерных и медицинских материалов, в том числе наноструктурированных материалов, нанокомпозитов и нанопокрытий при динамических нестационарных термомеханических воздействиях.
  3. Выработка рекомендаций по развитию имеющихся и созданию новых нормативов и стандартов для оценки несущей способности внедряемых в промышленность новых перспективных материалов при экстремальных режимах эксплуатации.
  4. Разработка фундаментальных основ для оптимизации технологических процессов и определения оптимальных методов целенаправленного получения физико-механических свойств перспективных наноструктурированных материалов.
  5. Повышение качества и привлекательности образовательной и исследовательской деятельности в области создания и механики новых перспективных материалов в Санкт-Петербургском государственном университете.
  6. Привлечение молодых ученых и студентов для передовых исследований и новых образовательных программ в области материаловедения, механики материалов и экстремальных состояний сплошных сред.
  7. Повышение международной репутации Санкт-Петербургского государственного университета, как основного центра российского образования и науки через взаимодействие с ведущими учеными в данной области, зарубежными научными центрами и опубликование результатов проекта в престижных международных и центральных академических журналах.
  8. Создание новой инновационной лаборатории по теме динамики и экстремальных характеристик перспективных наноструктурированных материалов, которая будет способна продолжать выполнение задач 1)-7) на передовом мировом уровне после завершения этапа 2022-2024 гг.

Направления исследований: Механика и машиностроение

Практическое значение исследования
Планируемые результаты проекта:

  1. Созданная новая современная лаборатория по динамике и экстремальным характеристикам перспективных наноструктурированных материалов в Санкт-Петербургском государственном университете.
  2. Разработанные фундаментальные принципы моделирования процессов динамического деформирования и разрушения конструкционных и медицинских наноструктурированных материалов и покрытий, учитывающие структурно-временные и масштабные эффекты.
  3. Полученные экспериментальные данные о свойствах и поведении при экстремальных воздействиях новых перспективных наноструктурированных материалов, произведенных как в российских, так и зарубежных инновационно-технологических центрах, в частности, материалов, полученных с помощью комбинации методов интенсивной пластической деформации и термообработки.
  4. На основе результатов по пунктам 2) и 3) разработанные эффективные методики для испытания перспективных наноструктурированных материалов, гидрогелей и покрытий при экстремальных и динамических воздействиях. Данные методики позволят серьезно модифицировать имеющиеся и предложить новые стандарты по динамическому тестированию перспективных материалов с учетом заданных условий эксплуатации.
  5. Разработанные фундаментальные основы для оптимизации технологических процессов и определения оптимальных режимов целенаправленного получения перспективных наноструктурированных материалов с наилучшими физико-механическими свойствами для эксплуатации в экстремальных условиях и нестационарных динамических нагрузках.
  6. Разработанные новые образовательные программы по материаловедению и механике разрушения (в частности, по данному направлению созданные новые специальные курсы для студентов старших курсов, магистрантов и аспирантов, а также защищенные курсовые и выпускные работы).
  7. Значительное число привлеченных студентов и молодых ученых для проведения исследований мирового уровня, реализуемых в рамках проекта. Осуществленный взаимный обмен обучающимися (участниками проекта) с ведущими мировыми научными центрами. Представление основных результатов проекта в передовых научных журналах и докладах на международных конференциях (в данных публикациях будут отражены фундаментальные аспекты поведения новых перспективных наноструктурированных материалов, а также гидрогелей и покрытий при экстремальных и динамических воздействиях, и построены прогностические модели разрушения и структурных превращений в них при интенсивном высокоскоростном и импульсном вводе энергии). Патентование ряда развитых в ходе выполнения проекта материалов, методик, а также устройств тестирования материалов. Результаты проекта будут использованы в рамках договоров с промышленными предприятиями, а также для консультационной деятельности и взаимодействия с представителями индустрии в совместных коммерческих проектах. Планируется защита кандидатских и докторских диссертаций по результатам проекта, а также бакалаврских, магистерских и других выпускных работ обучающихся в СПбГУ.

Скрыть Показать полностью
Другие лаборатории и ученые
Лаборатория, принимающая организация
Область наук
Город
Приглашенный ученый
Период реализации проекта
Лаборатория «Цифровизация, анализ и синтез сложных механических систем, сетей и сред»

Институт проблем машиноведения РАН - (ИПМаш РАН)

Механика и машиностроение

Санкт-Петербург

Фридман Эмилия Моисеевна

Израиль, Россия

2021-2023

Научно-исследовательская лаборатория механики биосовместимых материалов и устройств

Пермский национальный исследовательский политехнический университет - (ПНИПУ)

Механика и машиностроение

Пермь

Зильбершмидт Вадим Владимирович

Великобритания, Россия

2021-2023

Лаборатория «Механика градиентных наноматериалов им. А. П. Жиляева»

Магнитогорский государственный технический университет им. Г. И. Носова - (МГТУ им. Г. И. Носова)

Механика и машиностроение

Магнитогорск

Жиляев Александр Петрович

Россия

Рааб Георгий Иосифович

Россия

2018-2022