teema: Lainelevi numbriline analüüs faasihüppepiiridega materjalides
tunnusnumber: ETF5765
projekti tüüp: Eesti Teadusfondi grant
erialad: 2.3. Mehaanika
seisund: käimasolev
asutus: TTÜ Küberneetika Instituut
projekti juht: Arkadi Berezovski
kestus: 01.01.2004 - 31.12.2006
kirjeldus: Materjaliteaduse üks olulisi ning põhimõttelisi probleeme on materjalide käitumise teoreetiliste mudelite koostamine, mis tulevikus võib osutuda veelgi tähtsamaks kui praegu. Oluline on seejuures asjaolu, et vaid vähesed materjalid on kasutatavad nende ideaalse tasakaalu olukorras, sest just tasakaalust eemal ilmnevad tihti materjalide iseärasused. Püstitades küsimust laiemalt, on tegemist mikrostruktuuriga materjalidega (metallid, sulamid, komposiitmaterjalid jm.) ning nende deformeerimise ja purunemise probleemidega. Polükristalliste ja metallkeraamiliste materjalide omapära on diskreetsete faasihüppepiiride olemasolu. Siit järgneb käesoleva grandiprojekti põhieesmärk:
faasihüppepiiride modelleerimine ja numbriline analüüs.
Analüüs haarab heterogeensete ja/või metallkeraamiliste ja polümeerkeraamiliste materjalide faasihüppepiiride arvutamist sõltuvana struktuuri omadustest ning sidestusest ja sümmeetriast faaside vahel. Selleks on vaja arendada uusi meetodeid, sest olemasolevad meetodid ei võimalda kõiki nimetatud iseärasusi arvestada. Uuringute võtmesuunaks on komposiitmaterjalide käitumine dünaamilistel löökkoormustel. Eesmärgiks on selgitada nii faasipiirihüpete võimalikud muutused dünaamilistel koormustel kui ka võimalused faasipiirihüpete ruumilise tasakaalu hoidmiseks näiteks jääkpingete abil. Kihilistes komposiitmaterjalides on oluline kontakti säilumine üksikute kihtide vahel, mis on oluline purunemismehaanikas. Liikuvate faasihüppepiiride termomehaaniline mudel põhineb pideva keskkonna kanoonilistel formulatsioonidel ja diskreetsete süsteemide termodünaamikal. Numbriline algoritm toetub hiljutistele uurimustele, mis said teoks eelmiste ETF grantide 3203 ja 4504 raames. Grandiprojekti teaduslik väärtus seisneb faasihüppepiiride kineetika uurimises ja sidumises laineleviülesannetega.
2004.a. uurimistöö oodatavad põhitulemused on järgmised:
Pingelaine levi numbriline simulatsioon perioodilistes ja juhuslikult muutlike omadustega komposiitides.

projektiga seotud isikud
nr nimi asutus amet  
1.Arkadi BerezovskiTTÜ Küberneetika Instituutvanemteadur 
2.Jüri EngelbrechtTTÜ KI