Исследователь в области теории пластичности деформируемого твердого тела.

Заведующий лабораторией нелинейной механики деформируемого твердого тела

Доктор физико-математических наук (МДТТ, ИПМаш РАН, Санкт-Петербург, 2014 г.)

Член редколлегий научных журналов «Известия высших учебных заведений. Машиностроение», «Вестник ЧГПУ им. И.Я. Яковлева. Механика предельного состояния», Вестник Самарского государственного технического университета. Серия «Физико-математические науки»

Профессор кафедры Динамика и прочность машин Пермского национального исследовательского политехнического университета, читаю собственные курсы лекций по дисциплинам Теория упругости, Теория пластичности, Критерии прочности и пластичности, Тензорный анализ, Теория автоматического управления

В целом

Разработаны оригинальные методики испытания и математические модели для описания деформационных и прочностных свойств материалов, эффективно примененные для расчета технологических процессов и прогнозирования ресурса конструкций в условиях эксплуатации.

Более подробно

Изучены упругопластические свойства тонколистовой стали с учетом вида деформированного состояния, анизотропия которой кардинально влияет на локализацию пластической деформации и разрушение в процессах штамповки. Результаты применены для численного анализа и оптимизации многоэтапного технологического процесса производства изделий на ООО «Лысьвенский завод эмалированной посуды». Предложена методика исследования с использованием прессового оборудования в качестве испытательного.

Разработана и впервые на территории России реализована комплексная методика испытаний наполненных фторкомпозитов для оценки их работоспособности в качестве антифрикционных слоев опорных частей с шаровым сегментом согласно техническим требованиям РЖД и Росавтодора. На ее основе выбран высокотехнологичный материал, надежно работающий в условиях высоких нагрузок и сложного напряженного состояния, для пермского производителя изделий ООО «АльфаТех».

Предложены и реализованы оригинальные базовые эксперименты для идентификации моделей упруговязкопластичности уплотняемых материалов, испытывающих дилатансию и сложное реологическое поведение в зависимости от уплотнения: гибкий графит, порошкообразные воски, используемые в точном литье по выплавляемым формам.

Построена численная модель искажения формы, эволюции распределения пластических деформаций, остаточных напряжений и микроструктуры при возведении стенки проволочно-дуговой наплавкой в зависимости от параметров технологического процесса. Предложен новый, основанный на методе разрезания, способ экспериментального определения остаточных напряжений в возведенной стенке. Обнаружен ряд важных закономерностей эволюции наблюдаемых параметров.

Предложена модель неупругого поведения полилактида при сложных, в том числе циклических с различными значениями параметра асимметрии и частоты, программах нагружения, описывающая данные испытаний. Результаты предназначены для биомедицинского применения.

Исследованы нелинейные вязкоупругие и трибологические свойства высоконаполненных резин в широком диапазоне напряжений, с помощью которых численно исследованы процессы монтажа и опрессовки пакера погружного нефтяного насоса. С использованием данных расчета определен механизм протечек устройства.

Разработаны модели и методики оценки ресурса ответственных деталей перспективного авиационного двигателя при нестационарном циклическом нагружении с учетом поверхностных остаточных напряжений и высокотемпературной коррозии в атмосфере продуктов сгорания авиационного топлива.

Публикации с 2020 года

Статьи

1. Келлер И.Э., Казанцев А.В., Адамов А.А., Петухов Д.С. Моделирование многоэтапной холодной штамповки тонкостенного сосуда // Проблемы прочности и пластичности. 2020. Т. 82, № 1. С. 75-88.
2. Petukhov D., Keller I. Exact reconstruction formulas for plastic strain distribution in the surface-treated plate and their applications // Acta Mechanica. 2020. Vol. 231. P. 1849–1866.
3. Dudin D.S., Keller I.E. On the spectrum of relaxation times in coupled diffusion and rheological processes in metal alloys // In: dell'Isola F., Igumnov L. Dynamics, Strength of Materials and Durability in Multiscale Mechanics. Advanced Structured Materials. Springer, Cham. 2021. Vol.137. P.41-55.
4. Dudin D.S., Keller I.E. On description of fast diffusion in a coupled multicomponent system with microstructure within the framework of the thermodynamics of irreversible processes // In: Altenbach H., Eremeyev V.A., Igumnov L.A. Multiscale Solid Mechanics. Advanced Structured Materials. Springer, Cham. 2021. Vol.141. P.81 95.
5. Адамов А.А., Келлер И.Э., Подкина Н.С. Базовые эксперименты для идентификации кэп-модели пластичности гибкого графита // Вестник ЧГПУ им. И.Я. Яковлева. Серия: Механика предельного состояния. 2020. № 3 (45). С. 130-140.
6. Келлер И.Э., Казанцев А.В., Дудин Д.С., Пермяков Г.Л., Карташев М.Ф. Искажение формы, локализация пластической деформации и распределение остаточных напряжений при односторонней проковке/обкатке бруса. Применение результатов к аддитивному производству шпангоута с послойной обработкой давлением // Вычислительная механика сплошных сред. 2021. Т. 14, № 4. С. 434-443.
7. Келлер И.Э., Казанцев А.В., Адамов А.А., Петухов Д.С., Трофимов В.Н., Оборин А.Н., Чугайнов С.Б. Численное моделирование многоэтапных процессов холодной листовой штамповки тонкостенного сосуда и их оценка с точки зрения предельных деформаций // Вестник Пермского федерального исследовательского центра. 2021. № 2. С. 48-60.
8. Kazantsev A.V., Keller I.E. Ultimate strength evaluation of multi-stage cold forming technique for manufacture of thin-walled vessels // Journal of Applied Mechanics and Technical Physics. 2021. Vol. 62, No. 7. P. 1106-1116.
9. Келлер И.Э., Казанцев А.В., Дудин Д.С., Пермяков Г.Л., Трушников Д.Н. Моделирование распределения остаточной пористости металлического изделия при аддитивном производстве с послойной проковкой // Проблемы прочности и пластичности. 2022. Т. 84. № 2. С. 247-258.
10. Салихова Н. К., Дудин Д. С., Келлер И. Э., Осколков А. А., Казанцев А. В., Трушников Д. Н. Моделирование рекристаллизации сплава АМг6 в прокованном слое при наплавке материала в процессе гибридного аддитивного производства // Вычислительная механика сплошных сред. 2022. Т. 15, № 2. С. 234–246.
11. Дудин Д.С. Келлер И.Э. Обзор подходов к формулировке связанных уравнений взаимной диффузии в вязкоупругом теле // Химическая физика и мезоскопия. 2022. Т. 24, № 3. С. 296-311.
12. Петухов Д.С., Адамов А.А., Келлер И.Э. Выбор и идентификация модели упруговязкопластичности наполненного фторкомпозита по данным испытаний на свободное и стесненное сжатие // Advanced Engineering Research. 2022. Т.22, № 3. С. 180–192.
13. Петухов Д.С., Келлер И.Э. Эволюционная модель усталостного разрушения при нерегулярном нагружении // Известия Российской академии наук. Механика твердого тела. 2022. № 2. С. 72-81.
14. Adamov A.A., Keller I.E., Ostrer S.G., Seletkov D.V. Evaluation of the Performance of Antifriction PTFE Composites at a Pressure Over 60 MPA. I. Comparison of Their Hardness and Deformation Properties Under Free and Constrained Compression // Mech. Compos. Mater. 2022. Vol. 58. P. 673–688.
15. Баяндин Ю.В. , Дудин Д.С., Ильиных А.В., Пермяков Г.Л., Чудинов В.В., Келлер И.Э., Трушников Д.Н. Характеристики прочности и пластичности ряда металлических сплавов и нержавеющих сталей, созданных проволочно-дуговой наплавкой, в широком диапазоне скоростей деформаций // Вестник ПНИПУ. Механика. 2023. № 1. С. 33-45.
16. Адамов А.А., Келлер И.Э., Петухов Д.С., Кузьминых В.С., Патраков И.М., Гракович П.Н., Шилько И.С. Оценка работоспособности ПТФЭ-композитов в качестве антифрикционных слоев опорных частей с шаровым сегментом // Трение и износ 2023. ‒ Т. 44, № 3. ‒ С. 201—211.
17. Dudin D.S., Keller I.E. On the spectrum of relaxation times of coupled diffusion and rheological processes in media with microstructure In: Sixty Shades of Generalized Continua. Dedicated to the 60th Birthday of Prof. Victor A. Eremeyev (Ed. Holm Altenbach). Springer, Cham, 2023. P. 141-158.
18. Салихова Н.К., Дудин Д.С., Келлер И.Э., Петухов Д.С., Гачегова Е.А., Максимов А.Б. Собственные деформации и остаточные напряжения после градиентной термомеханической обработки толстолистовой стали: численное моделирование и эксперимент. Вестник ЧГПУ им. И.Я. Яковлева. Серия: Механика предельного состояния. 2024. № 3 (61). С. 70-91.
19. Dudin D.S., Keller I.E., Permyakov G.L., Trushnikov D.N. Modelling of residual stresses and distortions of the wall on a substrate built by wire- arc surfacing. Journal of Siberian Federal Universit. Mathematics and Physics. 2024. Т. 17. № 1. С. 75-90.
20. Adamov A.A., Keller I.E., Zhilin S.G., Bogdanova N.A. Identification of the cap model of elastoplasticity of non-compact media under compressive mean stress. Mechanics of Solids. 2024. Т. 59. № 4. С. 1868-1880.
21. Петухов Д.С., Дудин Д.С., Келлер И.Э. Методика оценки ресурса по малоцикловой усталости при нерегулярном нагружении деталей с поверхностными остаточными напряжениями. Известия высших учебных заведений. Машиностроение. 2025. № 1 (778). С. 3-20.
22. Adamov A.A., Keller I.E., Ivanov Ya.N., Utev N.V. Basic tests and identification of a model of viscoelastic behavior of elastomers under finite deformations // Mechanics of Solids. 2024. Т. 59. № 7. С. 3831-3843.
23. Dudin D.S., Keller I.E. On the decomposition of motion in the description of interdiffusion in a viscoelastic body // Mechanics of Solids. 2024. Т. 59. № 7. С. 3781-3797.
24. Келлер И.Э., Петухов Д.С., Дудин Д.С., Пермяков Г.Л., Трушников Д.Н., Максимов А.Б. Реконструкция распределения собственных деформаций и остаточных напряжений по толщине бруса методом разрезания // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2025. Т. 91. № 4. С. 67-77.
25. Адамов А.А., Келлер И.Э., Кузьминых В.С., Утев Н.В. Определение коэффициента трения высоконаполненной резины по стали в зависимости от шероховатости, смазки и контактного давления // Трение и износ. 2025. Т. 46. № 2. С. 148-156.
26. Трушников Д.Н., Келлер И.Э., Кривоносова Е.А., Ильиных А.В., Чудинов В.В., Аксенов А.Г., Хомутинин И.С. Исследование специальных свойств стали аустенитного класса, полученной аддитивными гибридными технологиями. Металлург. 2025. № 1. С. 61-66.
27. Kuchev D. N., Poezzhaeva E. V., Keller I. E., Gumarov E. Kh., Gaganova I. N. Algorithms and Control System for an In-Line Robotic Complex for Diagnostics of Pipelines of Complex Geometry. Journal of Machinery Manufacture and Reliability, 2025, Vol. 54, No. 4, pp. 410–417.
28. Salikhova N., Dudin D., Keller I., Petukhov D., Gachegova E., Maksimov A. Eigenstrains and Residual Stresses After Gradient Thermomechanical Treatment of Heavy Steel Plate: Numerical Modelling and Experiment / Current Developments in Solid Mechanics and Their Applications. Ser. Advanced Structured Materials, vol. 223. Ed. H. Altenbach. Springer Cham. July 2025. 750 p. P. 621-636.
29. Дудин Д.С., Келлер И.Э. Описание сульфидно-оксидной и хлоридной коррозии жаропрочных сплавов с учётом напряжений. I. Математическая модель // Вестник ЧГПУ им. И. Я. Яковлева. Механика предельного состояния. 2025. № 1 (63). С.123-133.
30. Salikhova, N.K., Dudin, D.S., Keller, I.E. et al. Modelling the Evolution of Eigenstrains and Residual Stresses During Wall Deposition on a Substrate by Wire-Arc Surfacing. Mechanics of Solids. 2025. Vol.60, No.4. P.2516-2530.
31. Dudin D.S., Keller I.E. Simulation of High-Temperature Oxidation in NiCr Alloy Based on a Chemo-Mechanical Coupled Model. Mechanics of Solids. 2025. No.5. DOI: 10.21203/rs.3.rs-6854017/v1

Патенты

1. Келлер И.Э., Дудин Д.С., Петухов Д.С., Пермяков Г.Л., Трушников Д.Н. Способ определения остаточных напряжений в ребре на жестком основании. Патент на изобретение RU 2797771 C1, 08.06.2023.
2. Петухов Д.С., Келлер И.Э., Плехов О.А. Способ определения симметричного распределения остаточных напряжений по толщине пластины Патент на изобретение RU 2818878 C1, 06.05.2024.
3. Келлер И.Э., Кучев Д.Н. Способ управления внутритрубным роботом при его движении по криволинейному участку трубопровода. Патент на изобретение RU 2835290 C1, 24.02.2025.
4. Петухов Д.С., Келлер И.Э., Плехов О.А., Гачегова Е.А., Максимов А.Б. Способ определения распределения остаточных напряжений по толщине металлоизделия с высокими поверхностными градиентами. Патент на изобретение RU 2834607 C1, 11.02.2025.

Учебные пособия

1. Келлер И.Э., Петухов Д.С. Критерии прочности и пластичности. Учебное пособие. Пермь: Изд-во ПНИПУ, 2020. 157 с. ISBN 978-5-398-02429-6
2. Келлер И.Э., Дудин Д.С. Механика сплошной среды. Законы сохранения. Учебное пособие. Пермь: Изд-во ПНИПУ, 2022. 142 с. ISBN 978-5-398-02802-7
3. Келлер И.Э., Гусев Г.Н. Элементы теории механических цепей в динамике машин и конструкций. Учебное пособие. Пермь: Изд-во ПНИПУ, 2023. – 80 c. ISBN 978-5-398-03005-1
4. Келлер И. Э. Тензорное исчисление. Учебное пособие для вузов, 2-е изд., стер. 2025. 176 с. ISBN 978-5-507-54051-8

Последние проекты

1. РФФИ-Урал №17-48-590310 «Разработка и верификация математической модели горячей листовой штамповки металлических изделий с высокой степенью вытяжки», руководитель, 2017-2020.

2. РФФИ-НОЦ-Пермский край №20-48-596012 «Разработка комплекса испытаний, инжиниринг и аттестация новых антифрикционных и уплотнительных материалов с повышенными эксплуатационными характеристиками на основе фторопласта и графита», руководитель, 2021-2023.

3. РНФ №21-19-00715 «Управление микроструктурой, прочностью, остаточными напряжениями и искажениями геометрии при гибридном аддитивном производстве», основной исполнитель, 2021-2023.

4. РНФ № 24-29-20148 «Методика оценки ресурса ответственных деталей перспективного авиационного двигателя при нестационарном циклическом нагружении с учетом поверхностных остаточных напряжений, основанная на эволюционной модели малоцикловой усталости», руководитель, 2024-2025.

5. Договор с АО “Новомет-Пермь” № 45979/2024/2024/096 от 13.06.2024 на выполнение научно-исследовательских работ по теме «Разработка методики расчета резинового элемента»