Целью исследований является разработка теории наукоемких технологических процессов формообразования анизотропных материалов на базе теории пластичности и кратковременной ползучести.

Задачи исследований. Теоретическое обоснование назначения рациональных технологических параметров наукоемких процессов обработки давлением при различных температурных, скоростных и временных режимах деформирования изотропных и анизотропных материалов, обеспечивающих заданные эксплуатационные характеристики изготовляемого изделия.

Основные направления научных исследований коллектива:

1. развитие теории обработки металлов давлением анизотропных материалов при кратковременной ползучести и холодного пластического деформирования; разработка феноменологических моделей разрушения при накоплении повреждаемости материала, создание критериев локальной потери устойчивости анизотропного материала в виде шейкообразования и потери устойчивости в виде гофрообразования в условиях плоского напряженного, плоского деформированного и осесимметричного напряженного и деформированного состояний;

2. разработка основных уравнений и соотношений, необходимых для определения напряженного и деформированного состояния, энергосиловых характеристик, особенностей поведения анизотропного материала при различных термомеханических режимах деформирования, условий формоизменения без разрушения и локальной потери устойчивости, позволяющих оценить качество получаемого изделия в соответствии с технологическими условиями его эксплуатации;

3.разработка математических моделей формообразования оболочек из трансверсально-изотропных материалов и материалов, обладающих плоскостной анизотропией механических свойств, в режимах кратковременной ползучести и холодного формообразования.

4. разработка теории пластического формообразования изотропных и анизотропных квазинесжимаемых материалов на базе использования аффинных преобразований;

5. разработка математических моделей холодного и изотермического деформирования новых наукоемких технологических процессов ротационной вытяжки, глубокой вытяжки цилиндрических деталей, обжима, раздачи, прямого, обратного и комбинированного выдавливания, осадки трубчатых заготовок из анизотропных материалов; установление возможностей повышения качества изготавливаемых изделий, обеспечение высокого коэффициента использования материала и эксплуатационных свойств;

6. разработка теории деформирования трубчатых заготовок из анизотропного материала с локальным очагом пластической деформации;

7. создание математических моделей деформирования анизотропных и изотропных материалов методом магнитно-импульсной штамповки полых цилиндрических заготовок; разработка теоретических основ электромеханических процессов импульсного деформирования заготовок и функционирования оборудования, позволяющих проводить оптимизацию системы «установка-инструмент-заготовка» по критерию минимума энергоемкости операции;

8. разработка теории пластического течения двухслойных анизотропных материалов;

9. разработка математических моделей формообразования трубчатых заготовок, обладающих цилиндрической анизотропией механических свойств, в режиме кратковременной ползучести.

10. создание математических моделей изотермического формоизменения одно- и многослойных листовых конструкций в режиме кратковременной ползучести, разработка новых наукоемких технологических процессов их изготовления;

11. разработка теории течения анизотропных материалов при комбинированных схемах деформирования в режимах кратковременной ползучести и холодного деформирования;

12. установление влияния технологических параметров, геометрических характеристик заготовки и инструмента, анизотропии механических свойств листового материала, законов (условий) нагружения во времени (при медленном горячем деформировании) на напряженное и деформированное состояния заготовки, силовые режимы, предельные возможности формоизменения.

13. теоретическое обоснование возможности интенсификации технологических процессов изготовления осесимметричных изделий на основе холодной обработки металлов давлением со знакопеременным деформированием.

14. рассмотрением вопросов управления характеристиками развивающейся анизотропией механических свойств;

создание научно-обоснованных методик проектирования наукоемких новых технологических процессов обработки металлов давлением изотропных и анизотропных материалов, реализуемых при различных температурно-скоростных режимах формообразования.