Визначення границі текучості високопористих матеріалів із регулярною структурою

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.advisorШтерн, Михайло Борисович
dc.contributor.authorКоробко, Павло Олександрович
dc.date.accessioned2022-09-22T07:52:25Z
dc.date.available2022-09-22T07:52:25Z
dc.date.issued2020
dc.description.abstractenThe work is done on 70 pages, includes 26 illustrations, 10 tables and 33 references. The essence of the work is to develop a methodology for determining the mechanical properties of nanostructured materials with the structure of inverse opal. To date, there are several works that are based on field experiments to determine certain parameters of the material under study. These experiments are not only time consuming and preparatory, but also have a fairly high cost. It is important to reduce the financial costs of designing such materials and reduce the time of preparation of data for production, by creating a fully computerized calculation methodology for studying the properties of the material. The planned result of the research is the developed methodology for theoretical evaluation of the properties of metamaterials with the structure of inverse opal. The objectives of the study are: - finding the elastic properties of the material; - finding the plastic properties of the material; - development of a numerical analogue of the experiment on nanoindentation of material samples. The object of research is the structure of inverse opal, the technology of its production and possible applications. The subject of research is the mechanical properties of a metamaterial with the structure of inverse opal. The study is based on numerical analysis of the system by the finite element method. The effective properties of the structure are determined using a multiscale approach, which allows you to work in the amount of material that causes the least time spent in calculations. Modeling of the nanoindentation process is reduced to numerical analysis in axisymmetric form, which greatly simplifies the numerical model without losing the accuracy of the calculation. Determining the parameters of the material model in setting up a numerical analogue of the nanoindentation process was carried out using a theoretical analytical approach together with the results of microscale modeling based on theoretical materials developed by the authors of the model. As a result of the research, first of all, it was possible to clarify some theoretical issues of previous works and to fully describe the relationship between the mechanical properties of the solid phase and the effective properties of the metamaterial. The work differs from previous research in that the whole methodology for determining the properties is based solely on theoretical approaches and does not require any field experiments. The results of the research can be used in the design of the structure for use as structural elements, or in the design of structures similar to those discussed in this paper. The results of work to determine the effective elastic properties of the structure of inverse heating were published in the Proceedings of the XX International Student Scientific and Practical Conference "Science and Technology of the XXI Century" held in November 2019.uk
dc.description.abstractukРобота виконана на 70 сторінках, включає 26 ілюстрацій, 10 таблиць та 33 посилання на джерела. Суть роботи полягає у розробці методології із визначення механічних властивостей наноструктурних матеріалів зі структурою інверсного опалу. На сьогоднішній день наявні декілька робіт, що в своїй основі містять натурні експерименти із визначення певних параметрів матеріалу, що досліджується. Ці експерименти не тільки тривалі у часі і підготовці до проведення, а й мають досить високу вартість. Актуальним є зменшення фінансових витрат при проектуванні подібних матеріалів та скорочення термінів підготовки даних до виробництва, шляхом створення повністю комп’ютеризованої розрахункової методології із дослідження властивостей матеріалу. Запланованим результатом дослідження є розроблена методологія з теоретичної оцінки властивостей метаматеріалів зі структурою інверсного опалу. Завданнями дослідження є: - знаходження пружних властивостей матеріалу; - знаходження пластичних властивостей матеріалу; - розробка чисельного аналогу експерименту з наноіндентування зразків матеріалу. Об’єктом дослідження є структура інверсного опалу, технологія її отримання та можливі області застосування. Предметом дослідження є механічні властивості метаматеріалу зі структурою інверсного опалу. В основу дослідження покладено чисельний аналіз системи методом скінченних елементів. Визначення ефективних властивостей структури здійснюється за допомогою мультимасштабного підходу, що дає змогу працювати в об’ємі матеріалу, що обумовлює найменші витрати часу при обчисленнях. Моделювання процесу наноіндентування зводиться до чисельного аналізу у вісесиметричній формі, що дозволяє значно спростити чисельну модель, без втрати точності обчислення. Визначення параметрів моделі матеріалу при постановці чисельного аналогу процесу наноіндентування здійснювалося за допомогою теоретичного аналітичного підходу спільно із результатами мікромасштабного моделювання на основі теоретичних матеріалів, що розроблені авторами моделі. У результаті проведення дослідження в першу чергу вдалося уточнити деякі теоретичні питання попередніх робіт та в повній мірі описати взаємозв’язок механічних властивостей твердої фази із ефективними властивостями метаматеріалу. Від попередніх досліджень робота відрізняється тим, що вся методологія із визначення властивостей ґрунтується виключно на теоретичних підходах і не вимагає проведення жодних натурних експериментів. Результати проведених досліджень можуть використовуватися при проектуванні структури для використання в якості елементів конструкцій, або при проектуванні структур, подібних до розглянутої у цій роботі. Результати робіт із визначення ефективних пружних властивостей структури інверсного опалу були опубліковані у Матеріалах XX міжнародної студентської науково практичної конференції «Наука та техніка XXI століття» що відбувалася у листопаді 2019 року.uk
dc.format.page72 с.uk
dc.identifier.citationКоробко, П. О. Визначення границі текучості високопористих матеріалів із регулярною структурою : магістерська дис. : 131 Прикладна механіка / Коробко Павло Олександрович. – Київ, 2020. – 72 с.uk
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/49964
dc.language.isoukuk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорськогоuk
dc.publisher.placeКиївuk
dc.subjectметод скінченних елементівuk
dc.subjectнаноструктурні матеріалиuk
dc.subjectвисокопористі матеріалиuk
dc.subjectструктура інверсного опалуuk
dc.subjectпластичністьuk
dc.subjectграниця текучостіuk
dc.subjectfinite element methoduk
dc.subjectnanostructured materialsuk
dc.subjecthighly porous materialsuk
dc.subjectstructure of inverse opaluk
dc.subjectplasticityuk
dc.subjectyield strengthuk
dc.subject.udc539.3+539.5+620.3uk
dc.titleВизначення границі текучості високопористих матеріалів із регулярною структуроюuk
dc.typeMaster Thesisuk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
Korobko_magistr.pdf
Розмір:
3.14 MB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Опис:
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
1.71 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Магістерські роботи (ТВЛА)
Магістерські роботи