Молодой ученый кафедры Математика и моделирование предложил эффективную методологию анализа пористых функционально-градиентных конических панелей с учетом температурных и электрических полей

Выпускник аспирантуры специальности «Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ» кафедры «Математика  и моделирование» Физико-технического института СГТУ имени Гагарина Ю.А. Леонид Калуцкий предложил уникальную методологию для исследования напряженно-деформированного состояния конических секторных пластин, учитывающее совместное влияние пористости, функциональной градиентности, температурного поля и размерных эффектов. Для анализа предложенной модели разработан высокоточный вычислительно эффективный метод вариационных итераций с минимальными затратами машинного времени, имеющий строгое математическое доказательство сходимости метода и являющийся конкурентно способным методу конечных элементов. Проведенный с его помощью комплекс вычислительных экспериментов позволил установить степень и характер влияния каждого из названных факторов на НДС пластин. Изучено влияние распределения и величины объема пор на изгиб гибких ПФГ конических секторных пластин.

Конические (кольцевые) секторные пластины из функционально-градиентных материалов находят применение в различных инженерных конструкциях. Секторные пластины применяются в авиации, космонавтике, строительстве, приборостроении, электро- и машиностроении в качестве крепежных элементов для лопаток и роторов турбин, оптических элементов, а также для соединения трубопроводов и крепления обшивки летательных аппаратов. Применение функционально-градиентных материалов обеспечивает решение сложных инженерных задач за счет плавного изменения свойств материала.

Исследование Леонидом Калуцким проведено совместно с научным руководителем, заведующим кафедрой «Математика и моделирование», д.т.н., профессором Вадимом Крысько при финансовой поддержке Российского научного фонда в рамках грантового конкурса (№ 22-11-00160-П).

 «Данная методология открывает новые перспективы для повышения надежности и долговечности изделий, применяемых в различных сферах промышленности, представляет значительный интерес для инженерного сообщества и будет способствовать дальнейшему развитию технологий проектирования и конструирования», - отметил автор.

Исследование прошло успешную апробацию и было опубликовано в научном издании «Ученые записки Казанского университета. Серия Физико-математические науки», включенном в перечень ВАК по специальности «Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ», а также в базы цитирования Scopus и WOS.