Розроблено модель для опису змін поведінки металу під час обробки.

Стаття опублікована в науковому журналі «Вісник ПНІПУ. Механіка». Дослідження виконане за фінансової підтримки Міністерства освіти і науки в рамках реалізації національного проєкту «Наука та університети».

При обробці металів тиском суттєво змінюється їхня структура, і відповідно, змінюються властивості. Ефективне математичне описання таких змін дозволить швидше проєктувати вироби з необхідними характеристиками і зменшить ризик виробництва неякісної продукції.

Вчені Пермського Політеху розробили багаторівневу модель для опису процесів, що відбуваються при обробці металів тиском. Вони запропонували новий підхід, який дозволяє виконувати розрахунки з меншою кількістю повторень алгоритму і прискорює обчислення.

«Обробка металів тиском – складний процес. Для його опису замість часто використовуваних моделей, які розглядають пружні, пластичні та в'язкі властивості, ми пропонуємо ефективну для процесів обробки металів тиском пружно-пластичну модель. Вона дозволяє виконувати розрахунки з більшими часовими кроками, завдяки чому можна значно скоротити обчислювальні ресурси при вирішенні прикладних задач», – пояснює Павло Гладких, магістрант другого курсу кафедри «Математичне моделювання систем і процесів» ПНІПУ.

«Проте в такій моделі існує проблема з невизначеністю вибору змінних, яка може вплинути на точність розрахунків. Запропонований нами обчислювальний підхід дозволив фізично коректно її виключити, що дає можливість у повній мірі використовувати потенціал таких моделей на практиці. Алгоритм протестований для випадку деформування монокристалічного зразка алюмінію. Він використовується, наприклад, в оптиці в якості матриці для лазерних активних серед, матеріалу вікон і елементів для високоінтенсивного випромінювання», – коментує Петро Трусов, професор кафедри «Математичне моделювання систем і процесів» ПНІПУ, доктор фізико-математичних наук.

Дослідження вчених Пермського Політеху дозволить швидко і коректно прогнозувати зміни структури і властивостей металів при обробці. Це актуально для проєктування функціональних матеріалів-виробів у більш короткі терміни.