Научная тема: «МЕХАНИКА УПРУГОГО ДЕФОРМИРОВАНИЯ СИСТЕМ С ПОКРЫТИЯМИ И ПРОМЕЖУТОЧНЫМИ СЛОЯМИ»
Специальность: 01.02.04
Год: 2015
Основные научные положения, сформулированные автором на основании проведенных исследований:
  • Подход к исследованию механического поведения покрытий, заключающийся в рассмотрении отслоившегося участка с помощью одного из вариантов теории пластин, граничные условия для которых ставятся исходя из рассмотрения задачи о контакте полубесконечного отслоения с основанием, решаемой аналитически.
  • Формулировка и решение ряда задач о полосе, контактирующей с полуплоскостью из другого материала вдоль части границы. Нахождение асимптотик смещения вдали от вершины интерфейсной трещины, с целью получения эффективных граничных условий для эквивалентных пластин, моделирующих отслоившиеся участки полосы. Обобщение решения однородной задачи Златина-Храпкова об отслоении полосы от полуплоскости на случай различных упругих свойств (при нулевом втором параметре Дундурса), полученное путем факторизации матрицы-функции с ненулевым индексом.
  • Нахождение эффективных граничных условий для эквивалентных пластин, моделирующих участки полосы вне непосредственного контакта с остальной частью механической системы. Описание свойств эффективной упругой заделки для эквивалентной пластины с помощью расширенной (3х3) матрицы упругих коэффициентов. Нахождение данных коэффициентов для ряда случаев.
  • Закономерности деформирования и потери устойчивости отслоений при термическом и механическом нагружении.
  • Замкнутая, более общая, чем система Шаттлворса, система уравнений поверхностной теории упругости (для внешних и внутренних поверхностей) в терминах поверхностных величин, определенных как интегралы от избытка соответствующих объемных величин по нормали к поверхности. Обобщение данной теории для случая наличия собственных деформаций.
  • Обобщение аналитического решения задачи Эшелби о деформации материала внутри и вне шарового включения в упругой среде, вызванной однородными собственными деформациями внутри включения и заданными напряжениями вдали от него, при учете наряду с поверхностной упругостью поверхностных остаточных напряжений.
Список опубликованных работ
1.Dyskin A.V., Germanovich L.N., Ustinov K.B. Asymptotic analysis of crack interaction with free boundary // Int. J. Solids Structures. 2000. V. 37. P. 857-886.

2.Устинов К.Б. Об уточнении граничных условий для балочной модели канти-левера атомно-силового микроскопа и их влиянии на интерпретацию результатов измерений // Изв. РАН МТТ. 2008. №3. C. 182-188.

3.Гольдштейн Р.В., Городцов В.А., Устинов К.Б. Моделирование механических эффектов, связанных с работой атомно-силовых микроскопов // Российские нанотехнологии. 2008. №5-6. C. 136-147.

4.Гольдштейн Р.В., Городцов В.А., Устинов К.Б.. Влияние поверхностных остаточных напряжений и поверхностной упругости на деформирование шарообразных включений нанометровых размеров в упругой матрице // Физ. Мезомех. 2010. Т. 13. №5. C. 127-138.

5.Гольдштейн Р.В., Устинов К.Б., Ченцов А.В. Оценка влияния податливости подложки на напряжения потери устойчивости отслоившегося покрытия // Вычисл. Мех. Спл. Сред. 2011. Т. 4. № 3. С. 48-57.

6.Устинов К.Б. О влиянии поверхностных остаточных напряжений и поверхностной упругости на деформирование шарообразных включений нанометро-вых размеров в упругой матрице // Вестник Нижегородского университета им. Н.И.Лобачевского. 2011. № 4 часть 5. C. 2541-2542.

7.Салганик Р.Л., Устинов К.Б. Задача об упруго заделанной пластине, моделирующей частично отслоившееся от подложки покрытие (плоская деформация) // Известия РАН МТТ. 2012. №4. C. 50-62.

8.Гольдштейн Р.В., Городцов В.А., Устинов К.Б. О построении теории поверхностной упругости для плоской границы // Физ. Мезомех. 2013. T. 16. №4. C. 75-83.

9.Гольдштейн Р.В., Устинов К.Б. Об учете ван-дер-ваальсового взаимодействия в некоторых задачах теории упругости // Изв. РАН. МТТ. 2014. № 1. С. 87-94.

10.Ustinov K.B. On influence of substrate compliance on delamination and buckling of coatings // Engineering Failure Analysis 2015. V. 48B P. 338-344

11.Устинов К.Б.. О сдвиговом отслоении тонкой полосы от полуплоскости // Изв. РАН. МТТ. 2014. № 6. С.141-152.

12.Устинов К.Б., Об отслоении слоя от полуплоскости; условия упругой заделки для пластины, эквивалентной слою // Изв. РАН. МТТ. 2015. № 1. С. 75-95.

13.Устинов К.Б., Каспарова Е.А. Оценка влияния кривизны и податливости основания на параметры отслоения покрытий // Деформация и разрушение материалов. 2015. № 3 С. 28-35.

14.Р.В. Гольдштейн, В.А. Городцов, К.Б. Устинов. О некоторых особенностях механического поведения кантилеверов атомно-силовых микроскопов. Инженерная физика. 2009. №4. C. 19-23.

15.Устинов К.Б. Еще раз к задаче о полуплоскости, ослабленной полубесконечной трещиной, параллельной границе // Вестник ПНИПУ. Механика. 2013. №4. C. 138-168.

16.Ustinov K.B., Goldstein R.V., Gorodtsov V.A. On the Modeling of Surface and Interface Elastic Effects in Case of Eigenstrains. Models, Simulations and Applications / Series: Advanced Structured Materials Altenbach H., Morozov N.F. (Eds.). 2013, XV. 30. P. 167-180. 193p.

17.Ustinov K.B., Dyskin A.V., Germanovich L.N. Asymptotic analysis of extensive crack growth parallel to free boundary. 3rd Int. Conf. Localized Damage 94. 1994. P. 623-630.

18.Dyskin, A.V., Ustinov K.B., Germanovich L.N. Asymptotic vs. Numerical Modelling in Fracture Mechanics // A.K. Easton and J.M. Steiner (eds.) AEMC94. 1996. Studentlitera-tur, Lund. P. 399-407.

19.Ustinov K. On influence of substrate compliance on delamination and buckling of coatings / Books of Abstracts 19-th European conference on fracture. Fracture Mechanics for Durability, Reliability and Safety. ESIS19 August 26-31 2012. Kazan. CD-PROCEEDINGS.

20.Устинов К.Б.. О сдвиговом отслоении тонкого слоя от полуплоскости; эквивалентные условия упругой заделки. Материалы XVIII Международной конференции по вычислительной механике и современным прикладным программным системам, 22-31 мая 2013, Алушта. - М.: Изд-во МАИ, 2013. C.442-443.

21.Goldstein R.V., Ustinov K.B., Chentsov A.V. Buckling of delaminated coatings: effects of substrate compliance and coating thickness // 2nd Int. Conf. “From Nanoparticles & Nanomaterials to Nanodevices & Nanosystems”, June 28 – July 03, 2009, Rhodes, Greece. Book of Abstracts. P. 192.

22.Гольдштейн Р.В., Городцов В.А., Устинов К.Б. О механических эффектах, связанных с работой кантилеверов атомно-силовых микроскопов / Всероссийская конференция ММПСН–2008 «Многомасштабное моделирование процессов и структур в нанотехнологиях» Сборник тезисов докладов, Москва, МИФИ. 2008. C. 305-307.

23.Goldstein R.V., Ustinov K.B.. Hierarchy of scales in modeling the processes of deformation and delamination of layered and coated structures 2-nd International Conference “From nanoparticles and nanomaterials to nanodevices and nanosystems” Rhodes, Greece, 28 June – 04 July 2009. Book of Abstract. P. 191.

24.Устинов К.Б. Ченцов А.В. Континуальное и дискретно-континуальное моделирование слоистых наноматериалов и систем с покрытиями / Международный форум по нанотехнологиям 6-8 октября 2009. Сборник тезисов докладов Второго Международного форума по нанотехнологиям. Rusnanotech-09. С. 208-209.

25.Ustinov K.B., Goldstein R.V., Chentsov A.V. Influence of substrate compliance and coating thickness on buckling of delaminated coatings / 18-th European Conference on Fracture of Materials from Micro to Macro Scale.August 30 – September 03, 2010. Dresden, Germany. Books of Abstracts. Eds. Klingbeil et al. P.262

26.Устинов К.Б., Гольдштейн Р.В., Ченцов А.В. О влиянии податливости подложки на параметры потери устойчивости отслоившегося покрытия / XVII Зимняя школа по механике сплошных сред, Пермь, 28 февраля – 3 марта 2011 г. Тезисы докладов. Пермь – Екатеринбург, 2011. С. 318

27.Goldstein R.V., Gorodtsov V.A., Ustinov K.B. Effects of surface stress and surface elasticity on deformation of an inclusion in an elastic matrix / 3rd International Conference from Nanoparticles & Nanomaterials to Nanodevices & Nanosystems and Cretan Workshop on: Global Challenges and Opportunities for Nanotechnology BOOK OF ABSTRACTS Crete, Greece, June 26 – 30, 2011. P. 140.

28.Устинов К.Б., Гольдштейн Р.В., Городцов А.В. Влияние поверхностных остаточных напряжений и поверхностной упругости на деформирование включений нано-метровых размеров в упругой матрице / Тезисы докладов II Всероссийской конференции. Деформирование и разрушение структурно-неоднородных сред и конструкций. Новосибирск 10-14 окт 2011. Изд-во НГТУ, C. 106-107.

29.Ustinov K.B., Goldstein R.V., Gorodtsov V.A. On the Modeling of Surface and Interface Elastic Effects in Case of Eigenstrains / ESMC-2012 - 8th European solid mechanics conference. Gerhard A. Holtzapfel and Ray W. Ogden eds. Graz Austria; July 9-13, 2012. Books of abstracts. CD.

30.Ustinov K.B. On influence of substrate compliance on delamination and buckling of coatings 19-th European conference on fracture. Fracture Mechanics for Durability, Reliability and Safety. ESIS19 August 26-31 2012. Foliant Kazan Russia. P. 135.

31.Устинов К.Б., Гольдштейн Р.В., Городцов В.А. О построении теории поверхностной упругости / XVIII Зимняя школа по механике сплошных сред. Пермь, 18-22 февраля 2013. Тезисы докладов. Пермь-Екатеринбург. 2013. C. 357.

32.Ustinov K.B. On propagation of interfacial cracks parallel to free boundaries and delami-nation of coatings / The 13-th International Conference New Trends in Fatigue and fracture NT2F13, Moscow, Russia, 13-16 May, 2013. P. 19.

33.Goldstein R.V., Ustinov K.B. On propagation of interface cracks parallel to free boundaries in relation to delamination of coatings / Abstract book. 13-th International Conference on Fracture June 16-21 2013. Beijing China. Shouwen Yu, Xi-Qiao Eds. P. 296-297.

34.Ustinov K.B. On problem of interface crack parallel to free boundary; equivalent elastic clamping conditions / Advanced Problems in Mechanics: book of abstracts of International Summer School-Conference, 1-6 of July 2013. СПб, Издательство Политехнического университета. C. 81.

35.Устинов К.Б. Об отслоении слоя от полуплоскости для некоторого класса различных упругих свойств. Сучаснi проблеми механiки деформiвного твердого тiла, дифференцiальних та iнтегральних рiвнянь. Тези доповiдей мiжнародноï науковоï конференцiï, 23-26 серпня 2013. Одесса. С. 122.

36.Гольдштейн Р.В., Устинов К.Б. Деформирование и отслоение тонких приповерхностных слоев. Успехи механики сплошных сред. Сборник докладов международной конференции.28 сентября – 4 октября 2014. Владивосток с. 148-151.

37.Устинов К.Б. О граничных условиях для задач, связанных с отслоением покрытий, решаемых в терминах теории пластин. Проблемы динамики взаимодействия деформируемых сред. Труды VIII международной конференции. Сентябрь 22-26, 2014, Горис-Степанакерт. с. 428-231.

38.Устинов К.Б. Некоторые задачи об отслоении покрытий: влияние податливости основания. Труды XVII международной конференции «Современные проблемы механики сплошной среды» 14-17 октября 2014, Ростов-на-Дону. Т.2. 200-204.

39.Устинов К.Б., Ченцов А.В Аналитическое и численное моделирование потери устойчивости отслоившегося от подложки покрытия. Препринт 926 ИПМех РАН. 2010. 16с.

40.Устинов К.Б., Салганик Р.Л. Задача об упруго заделанной пластине, моделирующей частично отслоившееся от подложки покрытие (плоская деформация). Препринт ИПМех РАН. 2010. № 948. 20с.

41.Устинов К.Б. О построении теории поверхностной упругости для внутренней плоской границы при наличии собственных деформаций. Препринт ИПМех РАН. 2011. № 987. 30с.

42.Устинов К.Б. Еще раз к задаче о полуплоскости, ослабленной полубесконечной трещиной, параллельной границе. Препринт ИПМех РАН. 2013. № 1046. 31с.

43.Устинов К.Б. О сдвиговом отслоении тонкого слоя от полуплоскости. Препринт ИПМех РАН. 2013. № 1047. 30с

44.Устинов К.Б. Об отслоении слоя от полуплоскости для некоторого класса различных упругих свойств. Препринт ИПМех РАН. 2013. № 1048. 50с.

45.Устинов К.Б., Гольдштейн Р.В., Городцов В.А. О построении теории поверхностной упругости для криволинейной границы. Препринт ИПМех РАН. 2014. № 1060. 23с.

46.Устинов К.Б. Оценка влияния кривизны и податливости основания на параметры отслоения покрытия. Препринт ИПМех РАН. 2014. № 1078. 19с.

47.Устинов К.Б., Гольдштейн Р.В., Городцов В.А. Деформирование шарообразного включения в упругой матрице при наличии собственных деформаций с учетом влияния свойств поверхности раздела, рассматриваемой как предел слоя конечной толщины. Препринт ИПМех РАН. 2014. № 1080. 22с.

48.Устинов К.Б. Оценка влияния кривизны и податливости основания на параметры отслоения покрытия с учетом влияния перерезывающих сил. Препринт ИПМех РАН. 2014. № 1081. 24с.