Обґрунтування математичної моделі розрахунку коефіцієнта жорсткості міжатомних зв'язків твердих тіл

Abstract

Сучасна промисловість потребує нових матеріалів з покращеними характеристиками міцності, довговічності та стійкості до динамічних навантажень. Це робить актуальними дослідження матеріалів на мікрорівні, коли континуальні моделі вже не дають достатньо інформації. В даній роботі пропонується теоретико-експериментальна модель для обчислення коефіцієнта жорсткості міжатомних зв'язків у твердих тілах. Модель поєднує відомі методи дослідження властивостей міцності матеріалів з вимірюванням зміни поперечного перерізу зразка. Запропонована модель дозволяє обчислювати більш точні значення постійних величин, що входять до потенціалу міжатомної взаємодії, розраховувати зміщення атомів у структурних одиницях речовини під дією різних впливів, прогнозувати фізичні властивості матеріалів, коефіцієнти теплопровідності, теплового розширення тіл, енергії фазових переходів і т. д., отримувати потенціали та коефіцієнти жорсткості міжатомних зв'язків складних структурних одиниць, що складаються з різнорідних атомів. А також дана математична модель дозволяє досліджувати фізичні властивості матеріалів на мікрорівні, поєднує теоретичні та експериментальні методи, Коригує значення постійних величин в потенціалі міжатомної взаємодії на базі експериментальних даних, дозволяє прогнозувати різні фізичні властивості матеріалів. Описану математичну модель можна використовувати для дослідження різних матеріалів, включаючи композитні та наноструктуровані, модель може бути доопрацьована для врахування впливу різних факторів, таких як температура, тиск, дефекти кристалічної структури, результати досліджень можуть бути використані для розробки нових матеріалів з покращеними характеристиками.