Оптимално безопасно натоварване и геометрия за слоести нанокомпозити при термо-механичен товар

Очаквани резултати по проекта

Всички очаквани резултати от това фундаментално изследване са конкретно насочени и ориентирани към получаването и разпространението на нови знания и оптимални решения за комбинирано натоварени трислойни нанокомпозити, сред научните среди и обществото.

Очакваните резултати от Работен пакет 1 ще предоставят ново мощно теоретично средство за бърза прогноза относно напрегнато- деформируемото състояние на трислоен нанокомпозит при комбинирано натоварване. Аналитичните моделни решения за двумерните напрежения и деформации се изчисляват лесно и бързо (в рамките на няколко секунди). Такава прогноза би могла да спести провеждането на скъпи и трудоемки експерименти, както и ще отвори нови възможности в теоретичните изследвания на трислойни нанокомопозити.

Очакваните резултати от Работен пакет 2 ще предоставят ценна информация на инженерите относно дизайна, подбора на материали и ефективното използване (без разрушение) на трислойни нанокомпозити при комбинирано натоварване. Например, при използването на трислойни нанокомпозити като материали, компоненти и части от различни устройства в микроелектрониката, в денталната медицина и хирургията, в автомобило и авиостроенето, в смарт устройства, датчици и сензори и много други.

	Очаквани резултати
Работен пакет 1 Дейност 1	Набор от аналитични моделни решения за двумерните напрежения и деформации (аксиални, нормални и срязващи) във всеки от слоевете на изследваните трислойни нанокомпозити, подложени на различни външни натоварвания и при различна геометрия.
Работен пакет 1 Дейност 2	Моделни резултати за влиянието на всяко от външните въздействия, както и на избора на геометрия, върху междуфазното отслояване в изследваните трислойни нанокомпозити.
Работен пакет 1 Дейност 3	Количествени и качествени аналитични зависимости относно причините и факторите за отслояване в комбинирано натоварени трислойни нанокомпозити; графики и таблици с резултати за моделните напрежения и деформации във всеки слой на изследваните трислойни нанокомпозити; резултати от сравнението на моделните резултати с чужди данни (при наличие).
Работен пакет 1 Дейност 4	Доклади / постери за разпространение на получените резултати на конференции в страната и чужбина, минимум 3 статии за публикуване в списания с IF / SJR, проведен първи еднодневен семинар с публичен достъп, с обзорни лекции и постерна сесия за млади учени, сборник с резюмета от семинара, уебсайт на проекта, написана първа част (Моделиране на нанокомпозити) на монография с резултати по проекта, написан и предаден в срок междинен отчет по проекта към Фонд научни изследвания.
Работен пакет 2 Дейност 1	Постановка на многопараметричната оптимизационна задача за определяне на оптималните безопасни интервали на външните натоварвания и на оптималната геометрия на комбинирано натоварени трислойни нанокомпозити; Определени независими променливи, параметри и оптимизационен критерий на многопараметричната оптимизационна задача (без отслояване); Дефинирана целева функция на многопараметричната оптимизационна задача на база получените двумерни моделни аналитични решения за междуфазните напрежения на комбинирано натоварен трислоен нанокомпозит, като функция от независимите променливи и параметри - дебелина и дължина на слоевете, големината на механичното и температурното натоварване, и характеристиките на материалите в нанокомпозита; Работни и технологични ограничения за променливите и параметрите в многопараметричната оптимизационна задача във вид на неравенства.
Работен пакет 2 Дейност 2	Оптимизационна процедура GAMS за решаване на многопараметричната оптимизационна задача, определяща оптималните безопасни интервали на външните въздействия и на оптималната геометрия, за изследваните в Работен пакет 1 комбинирано натоварени трислойни нанокомпозити; Множество от оптимални решения на многопараметричната оптимизационна задача за безопасните натоварвания и геометрия при комбинирано натоварен трислоен нанокомпозит, отговарящи на критерия да няма отслояване в него, при определени технологични ограничения.
Работен пакет 2 Дейност 3	Графики и таблици с резултати от решения на многопараметричната оптимизационна задача за оптималните безопасни интервали на натоварванията и геометрията на комбинирано натоварени трислойни нанокомпозити; Препоръки за избор на материали при дизайн на нови и съществуващи трислойни нанокомпозити, на база получените резултати; Резултати от сравнението на получените резултати за оптимални безопасни натоварвания и геометрия в изследваните нанокомпозити, с чужди данни (при наличие).
Работен пакет 2 Дейност 4	Доклади / постери за разпространение на получените резултати на конференции в страната и чужбина, подадени минимум 3 статии за публикуване в списания с IF / SJR, проведен втори еднодневен семинар с публичен достъп, с обзорни лекции и постерна сесия за млади учени, сборник с резюмета от втория семинар, актуализиран уебсайт на проекта, написана втора част (Оптимизация на нанокомпозити) от монографията и издаване на същата, написан и предаден в срок финален отчет по проекта към Фонд научни изследвания.