☷

Математическая модель неравновесных структурных переходов в аморфных металлических сплавах при термомеханических воздействиях

DOI: 10.21293/1818-0442-2026-29-2-85-92

Скачать текст статьи в формате PDF

Скачать JATS xml

Аннотация: Актуальность. Выявление физической природы и механизмов изменения внутренней структуры аморфных металлических сплавов при воздействии на них инфразвуком в настоящее время представляет значительный интерес и является актуальным направлением исследований. Цель исследования. Формулировка математической модели влияния термомеханического воздействия на неравновесные структурные переходы в аморфных металлических сплавах при воздействии инфразвуком. Методы. Для моделирования влияния термомеханического воздействия на структурные переходы использован метод кинетических уравнений для параметра превращения, температуры, механического напряжения. С помощью метода конечных разностей система кинетических уравнений дискретизирована и выполнены численные расчеты модельных задач. Научная новизна. В работе представлена новая модель влияния термомеханического воздействия на изменение внутренней структуры аморфных сплавов. Результаты. Полученные на основе представленной в работе математической модели результаты расчетов методом конечных разностей позволяют объяснить физические механизмы, а также причины и условия последовательности структурных переходов в рассматриваемой системе. Это, в свою очередь, позволяет объяснить экспериментально полученную закономерность изменения внутренней структуры материала при инфразвуковом воздействии. Практическая значимость. Полученные результаты формируют новые представления о физической природе процессов изменения внутренней структуры материалов при термомеханическом воздействии, которые могут быть использованы в электронике, материаловедении для совершенствования известных и создания новых приборов и материалов. Правила изменения состояний клеточного автомата могут быть использованы для развития метода клеточных автоматов на неравновесные структурные переходы в аморфных металлических сплавах.

Ключевые слова: математическая модель, численный расчет, аморфные металлические сплавы, изменения внутренней структуры, инфразвук

Сведения о финансировании: Работа выполнена в рамках государственного задания Минобрнауки России для Федерального исследовательского центра информационных и вычислительных технологий.

Библиография статьи:
Слядников Е. Е. Математическая модель неравновесных структурных переходов в аморфных металлических сплавах при термомеханических воздействиях / Е. Е. Слядников, И. Ю. Турчановский // Доклады Томского государственного университета систем управления и радиоэлектроники. – 2026. – Т. 29, № 2. – С. 85–92. DOI: 10.21293/1818-0442-2026-29-2-85-92

Авторы и правообладатели:

  • Слядников Е. Е. , Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники, Томский филиал федеральный исследовательский центр информационных и вычислительных технологий (ФИЦ ИВТ)
  • Турчановский И. Ю. , Томский филиал федеральный исследовательский центр информационных и вычислительных технологий (ФИЦ ИВТ)

  • 1. Progress, applications, and challenges of amorphous alloys: A critical review / Z. Feng, H. Geng, Y. Zhuang, P. Li // Inorganics. – 2024. – Vol. 12, Nо. 9. – P. 232.
  • 2. Nanoscale structural heterogeneity and magnetic properties of Fe-based amorphous alloys via Co and Ni additions / Z.Z. Yang, L. Zhu, S.S. Jiang, C. Zhu, Q.H. Xu, Y. Lin, F.G. Chen, Y.G. Wang // Journal of Alloys and Compounds. – 2022. – Vol. 904. – 25 May. – P. 164067.
  • 3. Zhang G. Advances in amorphous nanomaterials: Synthesis, characterization and application / G. Zhang, H. Hu, J. Wu // Materials Today Nano. – 2025. – December. – Vol. 32. – Article: 100675.
  • 4. Изменение радиуса первой координационной сферы в аморфных сплавах при деформировании / Г.Е. Абросимова, В.В. Астанин, Н.А. Волков, Д.В. Гундеров, Е.Ю. Постнова, А.С. Аронин // Физика металлов и металловедение. – 2023. – T. 124, № 7. – C. 622–634.
  • 5. Influence of low-frequency vibrations on the structure of amorphous Ti40.7Hf9.5Ni44.8Cu5 alloy / S. Belyaev, N. Resnina, V. Rubanik, A. Shelyakov, V. Niapomniashchay, E. Ubyivovk, I. Kasatkin // Materials letters. – 2017. – Vol. 209. – P. 231–234.
  • 6. Crystallization of amorphous Ti40.7Hf9.5Ni41.8Cu8 alloy during the low-frequency mechanical vibrations at room temperature. / S. Belyaev, V. Rubanik, N. Resnina, V. Rubanik, E. Ubyivovk, E. Demidova, A. Uzhekina, I. Kasatkin, A. Shelyakov // Materials Letters. – 2020. – Vol. 275. – P. 128084–128087.
  • 7. Variation in the of the amorphous NiTi-based alloys during mechanical vibrations / S. Belyaev, V. Rubanik, N. Resnina, V. Rubanik, E. Ubyivovk, Е. Demidova, A. Uzhekina, I. Kasatkin, A. Shelyakov // Journal of Non-Crystalline Solids. – 2020. – Vol. 542. – P. 120101
  • 8. Слядников Е.Е. О возможном механизме внешнего инфразвукового механического стимулирования процесса формирования нанокристаллов в аморфной металлической пленке / Е.Е. Слядников, И.Ю. Турчановский // Журнал технической физики. – 2021. – Т. 91, № 11. – С. 1662–1673.
  • 9. Слядников Е.Е. Неоднородная пластическая деформация аморфных металлических сплавов под действием квазистатической механической нагрузки / Е.Е. Слядников, И.Ю. Турчановский // Журнал технической физики. – 2023. – Т. 93, № 1. – С. 104–116.
  • 10. Слядников Е.Е. Модель электропластичности в аморфных металлических сплавах / Е.Е. Слядников, И.Ю. Турчановский // Журнал технической физики. – 2025. – Т. 95, № 10. – С. 2029–2037.
  • 11. Application of Machine Learning in Amorphous Alloys / L. Zhang, H. Zhang, B. Ji, L. Liu, X. Liu, D. Chen // Materials. – 2025. – Vol. 18, No. 8. – Art. 1771.
  • 12. On the reliability of using reverse Monte Carlo simulations to construct the atomic structure model of metallic glasses / Ch. Liu, Zh. Zhang, J. Ding, E. Ma // Scripta Materialia. – 2023. – Vol. 225. – Art. 115159.
  • 13. Molecular simulation-derived features for machine learning predictions of metal glass forming ability / B.T. Afflerbach, L. Schultz, J.H. Perepezko, P.M. Voyles, I. Szlufarska, D. Morgan // Computational Materials Science. – 2021. – Vol. 199. – P. 110728.
  • 14. Модификация кинетической модели Вильсона-Френкеля и атомистическое моделирование скорости плавления/кристаллизации металлов / В.И. Мажукин, А.В. Шапранов, О.Н. Королёва, А.В. Мажукин // Математическое моделирование. – 2023. – Т. 35, № 11. – С. 103–121.
  • 15. Zhi Y. Review on Cellular Automata for Microstructure Simulation of Metallic Materials / Y. Zhi, Y. Jiang, D. Ke // Materials. – 2024. – Vol. 17(6). – P. 1370.
Адрес редакции

  634050, г. Томск, пр. Ленина, 40, МК, каб. 310/2

  (3822) 701-582, внутр.: 1456

  journal@tusur.ru