- Системная постановка и методы решения связанных задач механики неоднородных тел с динамически изменяющимися структурой, НДС и механическими характеристиками материала в условиях интенсивных температурно-силовых полей.
- Методика построения и архитектура многоуровневой комплекса математических моделей с последовательным воплощением от идеальной до рабочей системы компьютерного моделирования процессов формирования структуры и НДС металлических тел в высокоэнергетических технологических системах.
- Постановка и методики решения задач, составляющих комплекс исследуемых математических моделей, включая:
- решение задачи по определению динамических трёхмерных полей температур, скоростей нагрева и охлаждения, температурных градиентов, скоростей распространения тепловых волн (с описанием особенностей и закономерностей формирования) в объёме металлических тел в ходе их получения в рассматриваемых технологических системах;
- алгоритмы компьютерного описания металлографических, кристаллических и дефектных структур стали и сплавов при высокотемпературных воздействиях;
- расчётно-экспериментальные зависимости между технологическими режимами термо-силового воздействия и параметрами характерных структурных зон;
- методика численного решения контактной задачи для структурно-неоднородных тел, включая алгоритмы учёта произвольной формы взаимодействующих поверхностей и пластических деформаций при сложном температур-но-силовом нагружении и фазовых переходах, с описанием динамических трёхмерных полей компонент напряжённо-деформированного состояния, в том числе - остаточных напряжений и параметров жёсткости напряжённых состояний по объёму тела в рассматриваемых технологических системах.
- Методики управления процессами формирования комплекса заданных свойств тел в ходе их получения в условиях технологий электромеханического упрочнения металлов и кристаллизации тяжёлых кузнечных слитков и при последующих эксплуатационных воздействиях.
1.Электромеханическая обработка: технологические и физические основы, свойства, реализация : монография / В.П. Багмутов, С.Н. Паршев, Н.Г. Дудкина, И.Н. Захаров. – Новосибирск : Наука, 2003. – 318 с.
2.Захаров, И.Н. Компьютерное моделирование процессов обработки и получения материалов в высокоэнергетических системах : монография / В. П. Багмутов, И. Н. Захаров. – Волгоград : ИУНЛ ВолгГТУ, 2011. – 160 с.
б) из перечня ВАК российских рецензируемых научных журналов, в ко торых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертаций на соискание учёной степени доктора наук:
3.Захаров, И.Н. Моделирование механического поведения образца, поверхностно упрочнённого обработкой концентрированными потоками энергии / В.П. Баг-мутов, И.Н. Захаров // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. – 2000. – Т. 66, № 7. – C. 52-58.
4.Захаров, И.Н. Влияние исходной структуры углеродистых сталей на фазовые и структурные превращения при электромеханическом упрочнении / В.П. Багмутов, Н.Г. Дудкина, И.Н. Захаров // Металлы. – 2002. – №6. – C. 68-74.
5.Захаров, И.Н. Исследование структуры поверхностного слоя среднеугле-родистой стали, упрочнённой электромеханической обработкой / В.П. Багмутов, Н.Г. Дудкина, И.Н. Захаров // Металловедение и термическая обработка металлов. – 2002. – №12. – C. 18-21.
6.Захаров, И.Н. Исследование тепловых процессов при воздействии на материал концентрированных потоков энергии / В.П. Багмутов, И.Н. Захаров // Физика и химия обработки материалов. – 2002. – N3. – C. 9-17.
7.Захаров, И.Н. Моделирование структурных превращений при электромеханической обработке стали / В.П. Багмутов, И.Н. Захаров // Физика и химия обработки материалов. – 2002. – №4. – C. 29-32.
8.Дудкина, Н.Г. Исследование структуры поверхностного слоя при электромеханическом упрочнении углеродистых сталей / Н.Г. Дудкина, В.Н. Арисова, И.Н. Захаров // Металлы. – 2003. – №1. – C. 78-83.
9.Захаров, И.Н. Моделирование градиентных структурных состояний в стальном слитке в ходе застывания: [По матер. конф. "Градиентные структурно-фазовые состояния в сталях", Новокузнецк, янв. 2003] / В.П. Багмутов, И.Н. Захаров // Известия вузов. Чёрная металлургия. – 2003. – №10. – C. 52-56.
10.Захаров, И.Н. Формирование структуры поверхностного слоя углеродистой стали в зоне вторичного теплового воздействия при электромеханическом упрочнении / В.П. Багмутов, Н.Г. Дудкина, И.Н. Захаров // Металлы. – 2003. – №1. – C. 84-90.
11.Дудкина, Н.Г. Исследование микротвёрдости поверхностного слоя углеродистых сталей после электромеханической обработки / Н.Г. Дудкина, И.Н. Захаров // Металлы. – 2004. – №4. – C. 64-70.
12.Жульев, С.И. Комплексное экспериментальное и численное исследование кристаллической структуры / С.И. Жульев, В.П. Багмутов, И.Н. Захаров // Тяжёлое машиностроение. – 2005. – №12. – C. 10-14.
13.Захаров, И.Н. Комплексное экспериментальное и численное исследование усадочных дефектов крупных стальных слитков / В.П. Багмутов, И.Н. Захаров, С.И. Жульев // Тяжёлое машиностроение. – 2005. – №7. – C. 13-16.
14.Захаров, И.Н. Математическое моделирование зависимости характеристик упрочнённого поверхностного слоя от конструктивно – технологических параметров электромеханической обработки / В.П. Багмутов, И.Н. Захаров // Упрочняющие технологии и покрытия. – 2005. – №11. – C. 33-36.
15.Захаров, И.Н. Математическое моделирование нестационарных процессов формирования высокоградиентных структурно-фазовых и напряжённо-деформированных состояний при получении и обработке материалов / В.П. Багмутов, И.Н. Захаров // Изв. вузов. Чёрная металлургия. – 2005. – №2. – C. 19-25.
16.Дудкина, Н.Г. О закономерностях микронеоднородной деформации поверхностного слоя / Н.Г. Дудкина, И.Н. Захаров // Металлы. – 2005. – №5. – C. 85-93.
17.Захаров, И.Н. Основные зависимости образования регулярных дискретных структур поверхностного слоя в ходе импульсной электромеханической обработки / В.П. Багмутов, И.Н. Захаров // Упрочняющие технологии и покрытия. – 2005. – №10. – C. 39-45.
18.Зависимость микротвёрдости регулярных дискретных структур поверхностного слоя среднеуглеродистой стали от режимов электромеханической обработки / Н.Г. Дудкина, И.Н. Захаров, В.С. Ермолов, А.Ю. Иванников // Проблемы машиностроения и надёжности машин. – 2006. – №5. – C. 62-68.
19.Захаров, И.Н. Математическое моделирование и экспериментальное исследование физической неоднородности и напряжённого состояния крупных стальных слитков / В.П. Багмутов, С.И. Жульев, И.Н. Захаров // Тяжёлое машиностроение. – 2006. – №4. – C. 14-19.
20.Захаров, И.Н. Математическое моделирование тепловых процессов в ходе затвердевания крупного стального слитка / В.П. Багмутов, И.Н. Захаров // Сталь. – 2006. – №3. – C. 28-33.
21.Захаров, И.Н. Математическое моделирование формирования макро- и микропористости стального слитка / В.П. Багмутов, И.Н. Захаров // Сталь. – 2006. – №9. – C. 22-27.
22.Захаров, И.Н. Моделирование процессов формирования кристаллических зон в ходе затвердевания крупного слитка / В.П. Багмутов, И.Н. Захаров // Сталь. – 2006. – №6. – C. 53-58.
23.Исследование микротвёрдости плазменных покрытий после электромеханической обработки / В.П. Багмутов, В.И. Калита, И.Н. Захаров, С.Н. Паршев // Изв. ВолгГТУ. Серия "Проблемы материаловедения, сварки и прочности в машиностроении": межвуз. сб. науч. ст. / ВолгГТУ. – Волгоград, 2007. – Вып.1, №3. – C. 110-115.
24.Компьютерное моделирование тепловых процессов при электромеханическом упрочнении плазменных покрытий / В.П. Багмутов, И.Н. Захаров, А.Ю. Иванников, Е.В. Поплавский // Вестник Воронежского государственного технического университета. – 2007. – Т. 3, № 8. – C. 135-140.
25.Санинский, В.А. Моделирование процесса формообразования при координатной обработке соосных отверстий нежёсткими протяжками / В.А. Санинский, И.Н. Захаров // Вестник машиностроения. – 2007. – №6. – C. 47-53.
26.Структура и механические свойства плазменных покрытий после электромеханической обработки / В.П. Багмутов, В.И. Калита, И.Н. Захаров, С.Н. Паршев // Физика и химия обработки материалов. – 2007. – №3. – C. 22-28.
27.Формирование покрытий с нано- и аморфной структурами / В.И. Калита, В.В. Яркин, В.П. Багмутов, С.Н. Паршев, И.Н. Захаров, А.В. Касимцев, Г.У. Лубман, Д.И. Комлев, В.И. Мамонов // Металлы. – 2007. – № 6. – C. 107-113.
28.Электромеханическое упрочнение плазменных покрытий с формированием аморфных и наноструктур в поверхностном слое / В.П. Багмутов, В.И. Калита, И.Н. Захаров, Д.И. Комлев // Фундаментальные проблемы современного материаловедения. – 2007. – Т.4, №1 (март). – C. 18-24.
29.Исследование структуры и свойств наноматериалов, полученных комбинированной обработкой / В.П. Багмутов, В.И. Калита, И.Н. Захаров, А.Ю. Иванников, Е.Б. Захарова // Известия Волгоградского гос. техн. ун-та. Серия «Проблемы материаловедения, сварки и прочности в машиностроении». Вып. 2: межвуз. сб. науч. ст. / отв. ред. Ю. П. Трыков; ВолгГТУ. – Волгоград, 2008. – № 10. – C. 102-106.
30.Упрочнение плазменных покрытий электромеханической обработкой / В.И. Калита, В.П. Багмутов, И.Н. Захаров, Д.И. Комлев, А.Ю. Иванников // Физика и химия обработки материалов. – 2008. – № 1. – C. 38-42.
31.Структура и микротвёрдость упрочнённых наноразмерными частицами плазменных покрытий после электромеханической обработки / В.П. Багмутов, В.И. Калита, И.Н. Захаров, А.Ю. Иванников, Е.Б. Захарова // Изв. вузов. Чёрная металлургия. – 2009. – № 10. – C. 62-68.
32.Захаров, И.Н. Моделирование тепловых процессов при поверхностной обработке неоднородных металлических тел высокотемпературным движущимся импульсным источником / В.П. Багмутов, И.Н. Захаров // Вычислительная механика сплошных сред. – 2011. – Т. 4, № 1 (январь-март). – C. 5-16.
в) в других научных и научно-технических изданиях:
33.Захаров, И.Н. К оценке механических свойств упрочнённого образца электромеханической обработкой при статическом растяжении / В.П. Багмутов, Н.Г. Дуд-кина, И.Н. Захаров // Mechanika. – 1997. – № 3 (10). – C. 20-25.
34.Захаров, И.Н. Моделирование тепловых процессов при воздействии на материал концентрированных потоков энергии / В.П. Багмутов, И.Н. Захаров // Mechanika. – 1999. – № 4. – C. 42-49.
35.Захаров, И.Н. Моделирование механического поведения углеродистых сталей, подвергнутых воздействию концентрированных потоков энергии. Ч.1. Формирование модели напряжённо-деформир. состояния... / В.П. Багмутов, И.Н. Захаров // Mechanika. – 2000. – № 2(22). – C. 18-25.
36.Захаров, И.Н. Моделирование механического поведения углеродистых сталей, подвергнутых воздействию концентрированных потоков энергии. Ч.2. Восстановление упругих и прочностных характеристик материалов "белого слоя" / В.П. Багмутов, И.Н. Захаров // Mechanika. – 2000. – Nr.5. – C. 11-17.
37.Захаров, И.Н. Моделирование механического поведения углеродистых сталей, подвергнутых воздействию концентрированных потоков энергии. 3.Иссл. темпер., фаз. и остаточ. напряж. в цилиндр. образце... / В.П. Багмутов, И.Н. Захаров // Mechanika. – 2000. – № 6. – C. 26-32.
38.Захаров, И.Н. Формирование структуры поверхностного слоя материала при воздействии концентрированных потоков энергии / В.П. Багмутов, И.Н. Захаров // Mechanika. – 2000. – № 1(21). – C. 10-17.
39.Дудкина, Н.Г. Microhardness of the "white layer" produced by electromechanical strengthening of carbon steels / Н.Г. Дудкина, И.Н. Захаров // Mechanika. – 2005. – № 3. – C. 57-61.
40.Захаров, И.Н. Formation of surface layer structure produced by electromechanical strengthening of carbon steels / В.П. Багмутов, Н.Г. Дудкина, И.Н. Захаров // Mechanika. – 2005. – № 2. – C. 55-59. – Англ.
41.Дудкина, Н.Г. Micrononhomogeneous strain of the "white layer" produced by electromechanical treatment of a carbon steels / Н.Г. Дудкина, И.Н. Захаров // Mechanika. – 2007. – Nr.3. – C. 17-21. – Англ.
42.Багмутов, В.П. Моделирование напряженно - деформированного состояния неоднородного тела с учетом эволюции во времени температурного поля и структуры / В.П. Багмутов, И.Н. Захаров // Краевые задачи и математическое моделирование. Т.2. Краевые задачи механики твердого тела. Алгебраич. и геометр. задачи: Сборник трудов 4-й Всерос. науч. конф., 1-4 дек. 2001 г. / Сибирск. гос. индустр. ун-т и др. - Новокузнецк, 2001. - C. 7-11.
43.Багмутов, В.П. Математическое моделирование и анализ напряженного состояния материала при затвердевании крупного стального слитка / В.П. Багмутов, И.Н. Захаров // Современные проблемы механики и прикладной математики: сб. тр. междунар. школы-семинара, Воронеж, 12-17 сент. 2005 г.: сб. тр. / Воронеж. гос. ун-т и др. - Воронеж, 2005. - Ч.1. - C. 37-40.
44.Математическое моделирование процессов формирования структуры и свойств материалов в высокоэнергетических технологических системах / В.П. Багму-тов, И.Н. Захаров, А.Ю. Иванников, Е.Б. Захарова // XVI Петербургские чтения по проблемам прочности, посвящ. 75-летию со дня рожд. В.А.Лихачева, С.-Пб., 14-16 марта 2006 г.: сб. тез. / ФТИ им. А.Ф.Иоффе РАН и др. - СПб., 2006. - C. 211.
45.Моделирование процессов формирования высокоградиентных структурно-фазовых и напряженно-деформированных состояний при получении и обработке материалов / В.П. Багмутов, И.Н. Захаров, А.Ю. Иванников, Е.Б. Захарова // Компьютерное моделирование 2006: тр. междунар. науч.-техн. конф., 27-28 июня 2006 г. / Санкт-Петерб. гос. политехн. ун-т и др. - СПб., 2006. - C. 58-60.
46.Моделирование процессов формирования структуры и напряженного состояния образцов с покрытием при электромеханической обработке / В.П. Багмутов, И.Н. Захаров, А.Ю. Иванников, Е.Б. Захарова // Краевые задачи и математическое моделирование: сб. тр. 8-й всерос. науч. конф., / Новокузнец. филиал - ин-т Кемеровского гос. ун-та и др. - Новокузнецк, 2006. - Т.1. - C. 14-17.
47.Моделирование процессов формирования структуры и напряженного состояния стали при высокоэнергетических воздействиях / В.П. Багмутов, И.Н. Захаров, А.Ю. Иванников, П.А. Белолипецкий // Математическое моделирование и краевые задачи: тр. Третьей Всерос. науч. конф., 29-31 мая 2006 г. / Самарский гос. техн. ун-т и др. - Самара, 2006. - Ч.1. - C. 20-23.
48.Моделирование структуры и напряженно - деформированного состояния многослойных образцов при электромеханической обработке / В.П. Багмутов, И.Н. Захаров, А.Ю. Иванников, Е.Б. Захарова // Деформация и разрушение материалов = Deformation & Fracture of Materials (DFM2006): сб. ст. по матер. Первой Междунар. конф. / Ин-т металлургии и материаловедения им. А.А.Байкова РАН и др. - М., 2006. -Т.2. - C. 803-804.
49.Багмутов, В.П. Анализ термоупругопластических напряжений с учётом динамики изменения температурного поля при затвердевании крупного стального слитка / В.П. Багмутов, И.Н. Захаров // Математические модели и методы механики сплошных сред: сб. науч. тр. к 60-летию д-ра физ.-мат. наук, проф. А.А. Буренина / ДВО РАН, Ин-т автоматики и процессов управления. - Владивосток, 2007. - C. 10-22.
50.Исследование динамики изменения упругопластических напряжений при интенсивном контактном термосиловом нагружении / В.П. Багмутов, И.Н. Захаров, А.Ю. Иванников, Е.Б. Захарова // XVIII сессия международной школы по моделям механики сплошной среды: матер. междунар. конф., Саратов, 27 авг.- 1 сент. 2007 г. / Сарат. гос. ун-т [и др.]. - Саратов, 2007. - C. 45-47.