МАТЕМАТИЧНІ МЕТОДИ МОДУЛЬНОГО МОДЕЛЮВАННЯ ДЛЯ ІМІТАЦІЇ ВЗАЄМОДІЇ МАТЕРІАЛІВ ІЗ ДОВКІЛЛЯМ

Анотація

Взаємодія матеріалів із довкіллям (MEI) суттєво впливає на довговічність і експлуатаційні характеристики різних інженерних матеріалів, створюючи невизначеності, які ускладнюють прогнозування їхнього строку служби, а також спричиняючи забруднення довкілля через виділення хімічних речовин та іонів. Подвійність у прогнозуванні строку служби полягає у визначенні критеріїв відмови та сценаріїв завершення експлуатації. Схожі методи моделювання можуть бути застосовані незалежно від того, що ставиться в пріоритет — «безпека», «розклад» матеріалу чи забруднення довкілля. Традиційні експериментальні підходи є затратними за часом і коштами, що створює значні перешкоди для впровадження інновацій. Натомість математичні методи моделювання пропонують економічно вигідну та ефективну альтернативу, поєднуючи дані прискорених випробувань із симуляціями, заснованими на фундаментальних наукових принципах MEI. У цій роботі представлено модульний багатомасштабний підхід до моделювання, який ілюструє, як чинники довкілля — хімічний склад, температура, кислотність і механічні навантаження — впливають на деградацію матеріалів. Цей підхід, що застосовується до широкого спектра матеріалів і середовищ, забезпечує важливі інструменти для прогнозування строків служби, сприяючи як академічним дослідженням, так і промисловому використанню.