КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

 

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

---

Номер проекта 25-22-20002

НазваниеРазработка прогностических программных средств для зеренной структуры металлов и сплавов

Руководитель Лебедев Владимир Геннадьевич, Кандидат физико-математических наук

Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное учреждение науки "Удмуртский федеральный исследовательский центр Уральского отделения Российской академии наук" , Удмуртская Республика

Конкурс №100 - Конкурс 2025 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований малыми отдельными научными группами» (региональный конкурс)

Область знания, основной код классификатора 02 - Физика и науки о космосе; 02-208 - Металлы. Сплавы. Неупорядоченные структуры

Ключевые слова новые материалы, неравновесные процессы затвердевания, зеренная структура сплавов, дендриты, фазовое поле, численное моделирование, нейронные сети

Код ГРНТИ29.17.43 29.03.77 29.19.22

---

 

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

---

Ожидаемые результаты
1) Основной фундаментальный научный результат будет состоять в получении разномасштабной фазово-полевой модели, согласованно описывающей процессы плавления/затвердевания как для макроскопической системы, так и для масштаба зеренной структуры на основе потенциалов Гиббса, получаемых из открытых термодинамических баз данных. Этот результат будет абсолютно новым, даже не обсуждавшимся в мировой литературе. По сути он позволит изменить всю концепцию расчетов микроструктуры. 2) В ходе выполнения проекта будет разработан метод применения нейронных сетей для оптимизации неизвестных коэффициентов мобильности фазового поля и величины потенциальных межфазных барьеров. В таком аспекте нейронные сети не применялись, этот шаг позволит расширить область применимости нейросетей в физике. 3) Используя расчеты на масштабах зеренной структуры в конечном числе локальных областей для обучения нейросети, по истории поведения тепловых и концентрационных переменных на макромасштабе будет разработан способ получения характеристик зеренной структуры на основе нейросети, без проведения дополнительных расчетов. Это тоже новый шаг в области применимости нейросетей. 4) Будет получена фазово-полевой модель с учетом многофазности, взаимодействие между фазами постоянного и переменного состава, усадки материала при фазовом переходе. Данный результат позволит получить непротиворечивую модель, которая до сих пор отсутствует в данной области, что является новым шагом в науке. 5) Будет получен макроскопический предел фазового поля. Такой модели не существует, это будет новый подход. 6) Будет получена согласованная модель зарождения и формирования зерен. Такой модели также не существует, это тоже будет новым шагом в методе фазового поля. 7) Будут разработаны численные методы для разномасштабной модели фазового поля. Поскольку объект исследования является новым, его численное моделирование тоже связано с новыми результатами. 8) Будут разработаны численные методы для согласованной модели зарождения и формирования зерен. Поскольку предполагается существенно изменить модель, ее расчеты тоже потребует новых, или модернизированных методов. По меньшей мере эти численные методы будут содержать элемент новизны.

---

 

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

---