vestnik Экологический вестник научных центров Черноморского экономического сотрудничества Ecological Bulletin of Research Centers of the Black Sea Economic Cooperation 1729-5459 Кубанский государственный университет RU 157 Научная статья Original article Механика Mechanics Квантово-механическое приближение в механике композитов Quantum-mechanical approach in mechanics of composites Яновский Ю.Г. Яновский Юрий Григорьевич Yanovsky Yuriy G.

д-р техн. наук, профессор, директор Института прикладной механики РАН

 Никитина Е.А. Никитина Екатерина Александровна Nikitina Ekaterina A.

канд. хим. наук, ведущий научный сотрудник Института прикладной механики РАН

 Институт прикладной механики РАН, МоскваInstitute of Applied Mechanics, Russian Academy of Science, Moscow 29 06 2006 2 62 78 25 02 2006 05 04 2006 29 06 2006 Copyright (c) 2006 Яновский Ю.Г., Никитина Е.А. 2006 Яновский Ю.Г., Никитина Е.А. Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.

Numerical computational technologies, based on algorithms of parallel calculation by supercomputer which use a quantum-mechanical approximation, let us to prognosis the microscopic properties of adsorption complexes of different heterogeneous viscoelastic media from the "first principles". Taking into consideration the amount of atoms and molecules under study we can discuss the representative volumetric elements of above medium as microclusters of natural composite structures. It was stated, that molecular computational modeling is a powerful present-day method of virtual analysis of fine structural, energetic and micromechanical peculiarities and deformation behavior of adsorption composite complexes with nano- and meso-sizes.

Численные технологии расчета, основанные на алгоритмах параллельного расчета, выполняемых суперкомпьютером с использованием квантово-механического подхода позволяют прогнозировать микроскопические свойства адсорбирующих систем различных неоднородных вязкоупругих сред по "первым принципам". Принимая во внимание число изучаемых атомов и молекул, можно рассматривать характерные объемные элементы среды как микроскопления естественных сложных структур. Было установлено, что молекулярное вычислительное моделирование — весьма действенный на сегодняшний день метод виртуального анализа структурных, энергетических и микромеханических свойств, а также характера деформации адсорбирующих сложных систем нано- и мезоразмеров.

 Яновский Ю.Г., Образцов И.Ф. Некоторые теоретические и численные подходы к описанию физико-механических свойств полимерных композитов (англ.) // Труды Международной конференции: Современные композиты 93. ТМС-АИМЕ, Варрендейл, США, 1993. С. 253-258. Yanovsky Yu.G., Obraztsov I.F. Nanometer-Scale Conception of Computer Modeling of Polymer Composites: Micro- and Macromechanical Properties and Behavior // Proc. of the First Int. Conf. on Composite Science and TechXnology, Ed. S.Adali and V.E.Verijenko. University of Natal. Durban. South Africa. 1996. P. 631-636. Yanovsky Yu.G., Obraztsov I.F. Computer Modeling of Polymer Composites: Micro- and Macromechanical Properties and Behavior Fundamentals and Applications, ed. D.R.J. Owen, E. Onate & E. Hinton, Publishers of Inter. Center for Numerical Methods in Engineering (CIMNE), Barcelona, Spain. 1997. Vol. 2. P. 1256-1259. Яновский Ю.Г., Басистов Ю.А., Згаевский В.Э., Карнет Ю.Н. Иерархические модели в механике гетерогенных сред // Физическая мезомеханика. 1999. Т. 2. №3. С. 23-45. Образцов И.Ф., Яновский Ю.Г. Роль иерархического адаптивного подхода в механике гетерогенных сред // Известия АН. Механика твердого тела. 1999. №6. С. 95-117. Яновский Ю.Г., Згаевский В.Э. Иерархическое моделирование механического поведения и свойств гетерогенных сред // Физическая мезомеханика. 2001. Т. 4. №3. С. 63-71. Yanovsky Yu.G., Zgaevskii V.E., Vlasov A.N., Karnet Yu.N. Composite heterostructures and numerical approaches to modeling the mechanical properties of theirs~// Proc. Fifth World Congress on Computational Mechanics, Vienna University of Technology, Vienna, Austria, 2002, session RS 107.5. Бабешко В.А., Лурье С.А., Яновский Ю.Г., Белов П.А. Масштабные эффекты (multyscale-effects) в моделях механики сплошных сред // Механика композиционных материалов и конструкций. 2002. Т. 8. №1. С. 71-82. Yanovsky Yu.G., Zgaevskii V.E. Mechanical properties of high elastic polymer matrix composites filled with rigid particles: Nanoscale consideration of the interfacial problem. Composite Interfaces. 2004. Vol. 11. No 3. P. 245-261. Yanovsky Yu.G. Multiscale Modeling of Polymer Composite Properties. Proc. of the Sixth World Congr. on Computational Mechanics, Tsinghua University Press and Springer, Beijing, China, Eds. Z. Yao, M. Yuan, W. Zhong. 2004. P. 758-762. Образцов И.Ф., Лурье С.А., Яновский Ю.Г. и др. Основы теории межфазного слоя // Механика композиционных материалов и конструкций. 2004. Т. 10. №4. С. 596-612. Yanovsky Yu.G. Multiscale Modeling of Polymer Composite Properties // Int. J. for Multiscale Computational Engineering. 2005. Vol. 3. No 2. P. 10-37. Яновский Ю.Г., Никитина Е.А., Карнет Ю.Н., Валиев Х.Х., Лущекина С.А. Молекулярное моделирование мезоскопических композитных систем // Структура и микромеханические свойства. Физическая мезомеханика. Томск. 2005. Т. 8. №5. С. 61-76. Yanovsky Yu.G. Computer-aided design of structure and model of mechanical properties of polymer composites. Nanotechnological approximation // Proc. of Int. Conf. on Computational and Experimental Engineering and Sciences. India, Madras. 2005. P. 171-182. Яновский Ю.Г., Никитина Е.А., Теплухин А.В., Басистов Ю.А., Филипенков П.А., Карнет Ю.Н. Новые компьютерные технологии для моделирования структуры и микромеханических свойств гетерогенных вязкоупругих полимерных сред // Физическая Мезомеханика. 2003. Т. 6. №4. С. 129-142. Stewart J.J.P. Optimization of parameters for semi-empirical methods. I — Methods. II — Applications // J. Comput. Chem. 1989. Vol. 10. No 2. P. 209-264.