Mathematical modular modeling methods for simulating material – environment interactions (MEI)

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorKrauklis, Andrejs
dc.date.accessioned2026-03-12T09:46:33Z
dc.date.available2026-03-12T09:46:33Z
dc.date.issued2025
dc.description.abstractMaterial-environment interactions (MEI) significantly impact the durability and performance of various engineered materials, creating uncertainties that complicate the prediction of their service lifetimes, as well as affect the environment by the release of chemicals and ions. The duality of lifetime prediction lies in the definitions of failure criteria and end-of-life scenarios. Similar modeling methodologies can be applied, whether prioritizing "safety," "decomposition" of the material, or environmental pollution. Conventional experimental approaches are costly and time-consuming, presenting a substantial hurdle to innovation. Mathematical modeling methods offer a cost-effective and efficient alternative by combining accelerated testing data and simulations based on fundamental scientific principles of MEI. This paper presents a modular and multiscale modeling framework, illustrating how environmental factors such as chemical composition, temperature, acidity, and mechanical stresses influence material degradation. This framework, applicable to a wide variety of materials and environments, provides essential tools for predicting service lifetimes, contributing to both academia and industrial applications.
dc.description.abstractotherВзаємодія матеріалів із довкіллям суттєво впливає на довговічність і експлуатаційні характеристики різних інженерних матеріалів, створюючи невизначеності, які ускладнюють прогнозування їхнього строку служби, а також спричиняючи забруднення довкілля через виділення хімічних речовин та іонів. Подвійність у прогнозуванні строку служби полягає у визначенні критеріїв відмови та сценаріїв завершення експлуатації. Схожі методи моделювання можуть бути застосовані незалежно від того, що ставиться в пріоритет — «безпека», «розклад» матеріалу чи забруднення довкілля. Традиційні експериментальні підходи є затратними за часом і коштами, що створює значні перешкоди для впровадження інновацій. Натомість математичні методи моделювання пропонують економічно вигідну та ефективну альтернативу, поєднуючи дані прискорених випробувань із симуляціями, заснованими на фундаментальних наукових принципах моделювання взаємодії. У цій роботі представлено модульний багатомасштабний підхід до моделювання, який ілюструє, як чинники довкілля — хімічний склад, температура, кислотність і механічні навантаження — впливають на деградацію матеріалів. Цей підхід, що застосовується до широкого спектра матеріалів і середовищ, забезпечує важливі інструменти для прогнозування строків служби, сприяючи як академічним дослідженням, так і промисловому використанню.
dc.format.pagerangeС. 224-229
dc.identifier.citationKrauklis, A. Mathematical modular modeling methods for simulating material – environment interactions (MEI) / Andrejs Krauklis // Матеріали XХV Міжнародної науково-практичної конференції «Екологія. Людина. Суспільство» пам’яті д-ра Дмитра СТЕФАНИШИНА (12 червня 2025 р., м. Київ, Україна). – Київ : КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2025. – С. 224-229. – Бібліогр.: 15 назв.
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.20535/ehs2710-3315.2025.330316
dc.identifier.issn2710-3315 (Online)
dc.identifier.orcid0000-0003-2380-4450
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/79442
dc.language.isoen
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорського
dc.publisher.placeКиїв
dc.relation.ispartofМатеріали XХV Міжнародної науково-практичної конференції «Екологія. Людина. Суспільство» пам’яті д-ра Дмитра СТЕФАНИШИНА (12 червня 2025 р., м. Київ, Україна)
dc.subjectmathematical modeling methods
dc.subjectenvironment
dc.subjectmodular methods
dc.subjectmultiscale modeling
dc.subjectmaterial-environment interactions
dc.subjectметоди математичного моделювання
dc.subjectнавколишнє середовище
dc.subjectмодульні методи
dc.subjectбагатофакторне моделювання
dc.subjectвзаємодія матеріал-середовище
dc.titleMathematical modular modeling methods for simulating material – environment interactions (MEI)
dc.title.alternativeМатематичні методи модульного моделювання для імітації взаємодії матеріалів із довкіллям
dc.typeArticle

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
EHS_2025-224-229.pdf
Розмір:
557.62 KB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
8.98 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Екологія. Людина. Суспільство (25 ; 2025 ; Київ)