Профессор, доктор физико-математических наук
язык language
Шешенин Сергей Владимирович

Современные проекты

1) Совместный проект РФФИ-ГФЕН (Китай), 19-51-53006, 2019 - 2021, руководитель (Конкурс на лучшие научные проекты фундаментальных исследований, проводимый совместно федеральным государственным бюджетным учреждением «Российский фонд фундаментальных исследований» и Государственным фондом естественных наук Китая).
Название проекта «Динамическое механическое поведение и механизм повреждения дисперсных композитов (B4C/Al)».

Ключевые слова: Дисперсные композиты, металлическая матрица, высокоскоростное нагружение, двухуровневая модель деформирования, асимптотическое осреднение, трехмерная микроструктура, численное моделирование, боро-алюминиевый композит, рентгеновская микро томография

Аннотация: Композиты на основе металлической матрицы обладают превосходными свойствами, такими как малый вес, высокая удельная жесткость и твердость. Микроструктура (структура на уровне включений) таких композитов сложна из-за сильной неоднородности и случайного пространственного расположения включений. Для моделирования композитов рассматриваемого типа часто использовались модели, построенные из идеализированной повторяющейся ячейки. Новизна предстоящего исследования заключается в том, что для моделирования деформационных свойств будет использоваться реальная трехмерная микроструктура материала. Получение реальной структуры стало возможным благодаря рентгеновской микро томографии, обеспечивающей неразрушающее исследование трехмерной структуры композита. Это предполагается сделать с помощью Шанхайского синхротронного радиационного комплекса третьего поколения. Фундаментальность исследования состоит в развитии двухуровневого подхода. Моделирование деформирования и разрушения на макроуровне основывается на численном моделировании на уровне структуры материала (на микроуровне). Трехмерные изображения и экспериментальные данные, полученные китайской группой, будут использованы для создания и проверки двухуровневого моделирования статического и динамического поведения композитов с непериодической структурой, разработанного российской группой. Механические свойства и механизмы повреждения композитов рассматриваемого типа при статических и динамических сжатиях связаны не только со свойствами каждого компонента, но также с мезо и микроскопическими особенностями. Проект направлен на выявление механизмов связи между механическими свойствами компонент, развитием повреждений и микроструктурой дисперсных композитов. С помощью моделирования на основе трехмерной структуры, предполагается расчетным путем получить макро отклик материала на деформирование, а также распределение напряжений на мезо уровне. Последнее будет также применено для анализа процесса деформирования и эволюции разрушения. Целесообразность предполагаемого совместного исследования представляется в объединении экспериментальных результатов китайской группы с возможностями российской группы в области численного моделирования поведения композитов. Разработанное моделирование предполагается использовать при проектировании новых дисперсных композитов. Больше деталей можно найти в Проект РФФИ 19-51-53006

2) Совместный проект РФФИ-ГФЕН (Китай), 19-51-530008, 2019 - 2021, (Конкурс на лучшие научные проекты фундаментальных исследований, проводимый совместно федеральным государственным бюджетным учреждением «Российский фонд фундаментальных исследований» и Государственным фондом естественных наук Китая).
Название проекта «Механические свойства искусственных материалов с периодической структурой».

Ключевые слова: Искусственные материалы, отрицательный коэффициент Пуассона, ауксетики, хиральные материалы, моментная теория упругости, взаимное влияние изгиба и кручения на нормальные и сдвиговые деформации, двухуровневая асимптотическая модель деформирования, трехмерная микроструктура, численное моделирование

Аннотация: В мире внимание привлекают методы повышения эксплуатационных характеристик материалов с искусственной структурой (мета материалов) путем реализации структур, приводящих к аномальным деформационным свойствам. Механические свойства искусственных материалов при статическом и динамическом деформировании связаны не только со свойствами каждого компонента, сколько со сложной структурой. Это приводит к возникновению таких свойств, как анизотропия, появление вращательных степеней свободы и т.д. Из-за необычных физических и механических свойств мета материалы демонстрируют возможность применения в авиационно-космической, транспортной и биомедицинской технике. Поэтому они стали одним из фокусов интереса международных кругов механиков и материаловедов. Поэтому предлагаемое исследование актуально. Проект направлен на развитие асимптотического метода исследования напряженно-деформированного состояния искусственных материалов (композитов) с периодической и непериодической структурой. В этом заключается фундаментальная задача проекта. Дело в том, что такие материалы, вообще говоря, демонстрируют связанность напряжений и моментных напряжений с чистыми деформациями, изгибом и кручением. Другими словами, эти материалы описываются моментной теорией упругости. Обычно асимптотическим методом осреднения для композитов выводится осредненная связь между напряжением и деформацией. Асимптотический подход использовался для вывода связанных (в смысле моментов и усилий) уравнений тонких тел. В данном проекте предлагается получить связанные уравнения трехмерной моментной теории упругости асимптотическим методом, описывающей свойства материалов с искусственной структурой. В этом заключается новизна предлагаемого исследования. Предполагается исследовать влияние отрицательного коэффициента Пуассона на коэффициенты передачи порового давления и тепловых напряжений. Также предлагается исследовать влияние связанности определяющих соотношений на макроуровне и неоднородности структуры на микроуровне на динамические характеристики искусственных структур. В заключении предлагается разработать алгоритм оптимизации структуры периодической ячейки с целью увеличения или уменьшения какого-либо свойства материала. Например, уменьшения коэффициента Пуассона или увеличения коэффициента связанности напряжений с кручением или изгибом.

Прошлые проекты

1) Грант РФФФИ: 2015 - 2017, руководитель

Моделирование вязко-упругих свойств резино-кордных композитов при больших деформациях
Механико-математический факультет
Руководитель проекта
Участники: Козлов М.В., Скопцов К.А., Чистяков П.В., А.Маркианова

2) Создание высокотехнологичного опытно-промышленного производства специальной технологической оснастки для авиационного машиностроения с применением новых типов композиционных материалов и инновационных подходов к моделированию технологических процессов
Кафедра химической технологии и новых материалов, химический факультет
Руководитель проекта - В.А. Садовничий. Проект выполняется в рамках 218 постановления правительства РФ: 19 августа 2014 - 2016
Участники со стороны кафедры механики композитов: С.В. Шешенин, М.В. Козлов. Информация о проекте в ИСТИНЕ

3) Разработка технологии и организация производства термостойких композиционных пресс-материалов для серийного изготовления облегченных деталей сложной формы, используемых в аэрокосмической технике, наземном и морском транспорте
Кафедра химической технологии и новых материалов, химический факультет
Руководитель проекта - В.А. Садовничий. Проект выполняется в рамках 218 постановления правительства РФ: 2013 - 2015
Участники со стороны кафедры механики композитов: С.В. Шешенин, К.А. Скопцов.

Описание: Целью проекта является: разработка технологии и организация производства композиционных пресс-материалов (КПМ) на основе дискретных углеродных и стеклянных волокон и термостойких термореактивных полимерных связующих, предназначенных для изготовления методами прессования и литья под давлением облегченных деталей машин и механизмов, обладающих повышенной прочностью, химической и термической стойкостью. Создание технологии применения разработанных пресс-материалов для получения деталей сложной формы и методик моделирования процесса изготовления и физико-механических свойств получаемых изделий. Настоящий проект направлен на создание технологии и материала, позволяющих выпускать объемные детали сложной формы из композиционных материалов на основе рубленных волокон методами прессования и инжекции в форму. Основой материала является рубленное углеродное и стеклянное волокно, пропитанное термостойким термореактивным полимерным связующим.

4) ДОГОВОР о научном сотрудничестве между кафедрой механики композитов механико-математического факультета Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова», Федеральным государственным бюджетным учреждением «Научный и информационно-методический центр «Базис» Министерства образования и науки Российской Федерации и Обществом с ограниченной ответственностью «Геотехника».
Пилотные проект (2016)на тему "Моделирование разрушения грунта вблизи скважин от действия внутреннего давления инъекционного раствора". Подробнее см. договор . Участнники со стороны кафедры: С.В. Шешенин, М.В. Козлов, Ф.Б. Киселев.

Архив проектов (в работе)