Компьютерное конструирование высокопрочных градиентных материалов, работающих при динамических нагрузках

Abstract

Рассмотрена методика компьютерного конструирования материалов с повышенными прочностными свойствами на основе применения многокомпонентных систем с градиентным распределением концентрации компонент. Показано, что в соответствии с синергетическим представлением об ударно-деформируемом материале как об открытой системе с помощью градиентных материалов удается осуществить контроль за поведением нагруженного материала в неравновесном состоянии. Использование градиентных материалов при интенсивных динамических нагрузках (удар, взрыв) позволяет повысить устойчивость системы за счет снижения общего прироста энтропии, что согласуется с теоремой Пригожина-Климонтовича.

Розглянуто методику комп’ютерного конструювання матеріалу, що має підвищені міцнісні властивості, на основі використання багатокомпонентних систем із градієнтним розподілом концентрації компонент. Показано, що згідно з синергетичним уявленням про ударно-деформівний матеріал як про відкриту систему за допомогою градієнтних матеріалів можна здійснити контроль за поведінкою навантаженого матеріалу, що перебуває в нерівно- важному стані. Використання градієнтних матеріалів при інтенсивному динамічному навантаженні (удар, вибух) дозволяє підвищити стійкість системи за рахунок зменшення загального приросту ентропії, що узгоджується з теоремою Пригожина-Климонтовича.

We consider a method of computer-aided design of materials with high strength characteristics based on using of multicomponent systems with the gradient distribution of components concentration. It is shown that according to the synergetic definition of an impact-deformable material as an open system with the help of the gradient materials one can exercise control of the behavior of loaded material in states far from equilibrium. The use of gradient materials at intense dynamic loads (impact, explosion) allows to improve stability of the system due to a decrease in the total increment of entropy, which is confirmed by the Prigozhin- Klimontovich theorem.