Университет XXI века: научное измерение

«Университет XXI века: научное измерение» – 2017 24 2. Разработаны алгоритмы для проведения масштабируемых вычислений в задачах проведения многоуровневого моделирования эффективных характе- ристик материалов получаемых при использовании аддитивных технологий. 3. Созданы прототипы программных модулей, реализующих разработан- ные алгоритмы оценки эффективных характеристик материалов получаемых при использовании аддитивных технологий. 4. Проведена экспериментальная проверка результатов теоретических ис- следований, в первую очередь, с использованием методов численного модели- рования эффективных характеристик материалов, получаемых при использова- нии аддитивных технологий и подтверждена возможность проведения много- уровневых вычислений, объединяющих микро и мезоуровни. 5. Выполнен анализ механизмов деформирования и разрушения материа- лов получаемых, при использовании аддитивных технологий с использованием многомасштабного физического моделирования, а также анализ эффективности предложенных методик моделирования с точки зрения их использования для разработки новых материалов, получаемых при использовании аддитивных технологий. Таким образом, объектом исследования являются материальные тела, соз- даваемые из материалов, получаемых с использованием аддитивных техноло- гий (МИАТ) с различными механическими и физическими свойствами. На микроуровне процессы, происходящие во всем композиционном теле, описываются дифференциальными уравнениями с переменными коэффициен- тами, значения которых зависят от того, к какому из объемов принадлежит рас- сматриваемая точка. Более того, эти коэффициенты претерпевают конечные разрывы при переходе через границы объемов [3–5]. Материал, получаемый с использованием аддитивных технологий, состоя- щий из большого количества представительных объёмов, ведёт себя при внеш- них воздействиях как некоторое однородное тело, свойства которого отличны от свойств компонентов, составляющих представительный объём. Свойства такого модельного однородного тела называются эффективными свойствами. При экспериментальном подходе к нахождению эффективных физико- механических свойств МИАТ, выясняется, что результаты существенно зависят от количества элементов, входящих в образец, над которым проводятся все экс- перименты. В этом заключается суть масштабного эффекта в МИАТ. При увели- чении числа элементов в образце наступает такой момент, когда добавление эле- ментов в образце практически перестаёт сказываться на измеряемые величины. К настоящему времени в ходе выполнения исследований, проводимых в ТГПУ им. Л. Н. Толстого совместно с ФКП «Алексинский химический ком- бинат» по тематике были получены следующие промежуточные результаты: 1. Разработаны методика и реализующие ее алгоритм и прототип про- граммного модуля (ППМ1) оценки эффективных характеристик материалов, получаемых при использовании аддитивных технологий. 2. Разработаны методика 2 и реализующие ее алгоритм 2 и прототип про- граммного модуля 2 (ППМ2) расчета характеристик процессов изменений напряженно-деформированного состояния при малых деформациях материала