Псів Сергій Григорович
член-кореспондент РАН
Email: [email protected]
Тел. (382-2) 49-18-81
Факс: (382-2) 49-25-76
області досліджень
1. Багаторівневий підхід до опису та моделювання деформації і руйнування матеріалів і середовищ різної природи.
2. Розвиток методу часток для вивчення закономірностей деформації і руйнування матеріалів і середовищ на різних масштабах від атомного до макроскопічного.
3. Теоретичне і експериментальне вивчення закономірностей процесів деформації і руйнування в матеріалах і середовищах з частиною інтерфейсу-контрольованої структурою.
4. Нанотехнології.
- Моделювання високотемпературних технологічних процесів і їх стадій.
- Моделювання дифузії і дифузійно-контрольованих процесів в структурно-неоднорідних середовищах, в тому числі в матеріалах, що містять внутрішні поверхні.
склад підрозділи
Загальна чисельність 22 людини, в тому числі:
7 - докторів наук,
6 - кандидатів наук,
6 - аспірантів,
11 - молодих науковців (до 33 років)
Основні напрямки досліджень
2. Вивчення властивостей нанорозмірних шаруватих структур як компонентів нанодвігателей.
3. Моделювання поведінки матеріалів в умовах радіаційного впливу.
4. Дослідження плазменно-пилових систем як нового стану речовини.
5. Розвиток нового методу комп'ютерного моделювання матеріалів на основі дискретного підходу - методу рухливих клітинних автоматів (МСА).
6. Теоретичне вивчення деформації і руйнування складних гетерогенних матеріалів і середовищ при механічному навантаженні на основі методу МСА.
7. Дослідження впливу особливостей структури пористого простору тендітних пористих середовищ на їх деформаційні і міцнісні властивості.
8. Вивчення контактної взаємодії твердих тіл (тертя, індентування, нанотрібологія) методами комп'ютерного моделювання.
9. Чисельне дослідження проблем біомеханічної сумісності ендопротезів опорно-рухового апарату людини.
11. Розвиток підходу і методів управління режимом зсувів у фрагментах сейсмоактивних тектонічних розломів з метою зниження рівня локальних напружень і запобігання сильних землетрусів.
12. Побудова моделей складних середовищ методами нерівноважної термодинаміки.
13. Моделювання дифузії і дифузійно-контрольованих процесів (рекристалізації, дифузійної повзучості) твердих середовищах, що містять внутрішні поверхні.
14. Моделювання процесів твердофазного горіння з урахуванням напружень і деформацій, що виникають в зоні реакції, в тому числі, в умовах механічного навантаження
15. Моделювання фізико-хімічних явищ в нерівноважних умовах поверхневої обробки матеріалів потоками іонів, електронів, плазми, лазерним випромінюванням.
16. Моделювання технологічних процесів зварювання, різання наплавлення і їх стадій.
17. Розробка алгоритмів чисельного дослідження пов'язаних нелінійних задач фізико-хімічної механіки.
18. Моделювання спалювання газів в пористих середовищах з метою удосконалення та оптимізації пористих пальників.
19. Моделювання процесів нанесення Кальцій- фосфатних покриттів на імплантати мікродуговим методом і їх розчинення в модельних біологічних рідинах.
Найважливіші наукові результати
1. Зародження пластичної деформації в кристалічних матеріалах починається з характерних локальних структурних змін (протодефектов), конденсація яких веде до формування дефектів упаковки, дислокацій, мікродвойніков і інших "традиційних" дефектів структури.
2. Запропоновано підхід до управління зсувами в зонах сейсмічно активних розломів або в їх високонапряженних фрагментах в «квазівязком» режимі, який може бути використаний при розробці методів сейсмічно безпечного зниження рівня локальних напружень в геологічному середовищі.
3. Досліджено особливості структуроутворення плазмового двокомпонентного кристала. Показано, що система сферичних заряджених частинок двох сортів, які перебувають в плазмі, має тенденцію до утворення оболочечной структури. Кожна з оболонок містить частинки одного сорту. Вивчено поведінку плазменно-пиловий системи в умовах невагомості і в лабораторних умовах.
5. На основі комп'ютерного моделювання було показано, що тендітні пористі тіла можуть руйнуватися в «квазівязком» режимі виключно за рахунок особливостей структури пористого простору.
6. Показано, що вібраційний вплив на попередньо навантажені зразки інтерфейсні-контрольованих матеріалів з частотами, що перевищують власні значення для досліджуваних зразків, призводить до збільшення їх деформаційної здатності.
7. Запропоновано ряд пов'язаних моделей твердофазних перетворень з урахуванням взаємовпливу різних фізичних і хімічних процесів, деформування і руйнування в зоні реакції. На основі пов'язаних моделей показано, що детонаційний режим поширення твердофазной реакції є таке ж властивість екзотермічно реагує речовини, як і режим повільного горіння (за це була присуджена премія ім. М.А. Лаврентьєва);
8. Запропоновано узагальнення моделі механіки суцільного середовища для опису необоротних процесів в середовищах з великим числом внутрішніх поверхонь і механічної поведінки таких середовищ, в тому числі для наноматеріалів. На основі цього підходу дано пояснення і запропоновані моделі для таких явищ, як дифузійно-активована рекристалізація і дифузійна повзучість; виявлені різні механізми прискорення масопереносу в умовах квазістатичного і динамічного навантаження, встановлено, що не можна говорити про дифузії в обсязі і по кордонах зерен стосовно наноматеріалів внаслідок взаємовпливу внутрішніх кордонів
9. Запропоновано оригінальні моделі формування структури покриття при електронно-променевої наплавленні, формування перехідної зони в процесі дифузійної пайки різнорідних матеріалів; з'єднання матеріалів з використанням СВ-синтезу в режимі теплового вибуху і режимі горіння, формування зони термічного впливу в процесі електронно-променевої наплавлення покриття з урахуванням усадки порошкового шару; формування структури кореневого шару в процесі зварювання; модель кисневого різання металів, що враховує основні технологічні параметри процесу, і ін. Моделі використовуються як для розширення знань про спостережуваних фізичних явищах, так і для дослідження шляхів управління технологічними процесами.
Зв'язок з вузами. Педагогічна діяльність співробітників
Псів С.Г. - завідувач кафедри фізики високих технологій в машинобудуванні Томського політехнічного університету, професор кафедри теорії міцності і проектування Томського державного університету, лекційний курс «Дискретні методи моделювання в фізиці і механіці деформованого твердого тіла», керівництво аспірантами, магістрантами та студентами.
Смолін А.Ю. - доцент кафедри механіки деформованого твердого тіла Томського державного університету, семінарські заняття з курсів «Основи мехатроніки» і «Комп'ютерні технології в науці та освіті», керівництво студентами і аспірантами.
Князєва А.Г. - професор кафедри математичної фізики Томського державного університету та кафедри фізики високих технологій в машинобудуванні Томського політехнічного університету. Лекційні курси «Нерівноважна термодинаміка» і «Фазові переходи» в ТГУ і «Теплофізичні основи високотемпературних технологій» і «Фізичні явища в сучасних технологіях» в ТПУ, керівництво аспірантами і студентами.
Дмитрієв А.І. - професор кафедри фізики металів фізичного факультету Томського державного університету, лекційні заняття з курсів «Дефекти в кристалах» і «Комп'ютерні методи моделювання в фізиці твердого тіла», керівництво студентами і аспірантами.
Шилько Е.В. - доцент кафедри фізики металів фізичного факультету Томського державного університету, лекційні заняття з курсу «Комп'ютерні методи моделювання в фізиці твердого тіла», керівництво студентами і аспірантами.
Гриняв Ю.В. - професор кафедри прикладної математики та інформатики в Томському державному університеті систем управління і радіоелектроніки. Лекції по курсам "Методи математичної фізики", "Теорія нечітких множин", "Теорія ймовірності".
Демидов В.Н. - доцент кафедри фізики високих технологій в машинобудуванні Томського політехнічного університету. Лекційні курси, керівництво аспірантами і студентами.
Дімак А.В. - доцент кафедри інформаційно-вимірювальної техніки Томського державного університету систем управління і радіоелектроніки, лекційні та практичні заняття, керівництво курсовим проектуванням з дисципліни «Інтегровані системи проектування і управління», керівництво дипломними проектами.