Изучены особенности формирования и развития динамических вихревых структур в материалах на различных структурных уровнях. Показано, что генерация таких структур может быть основным механизмом аккомодации материалов к внешнему механическому нагружению. На микроскопическом уровне формирование и эволюция вихревых динамических структур в процессе нагружения могут обеспечивать межзеренное проскальзывание, миграцию границ зерен с аномально высокими скоростями. На более высоких структурных уровнях вихревые динамические дефекты могут быть основным механизмом зарождения и распространения трещин, фрагментации материала, формирования «квазижидкого слоя» в парах трения и т.д. Результаты и выводы работы подтверждены численными расчетами, проведенными в рамках молекулярно-динамического подхода и подвижных клеточных автоматов, применительно к различным типам материалов.

The paper studies the generation and evolution of dynamic vortex structures in materials on different structural scales. It is shown that the generation of dynamic vortex structures can be the main accommodation mechanism in materials under external mechanical loading. On the microscale, these structures can provide intergranular sliding and grain boundary migration with anomalously high rates. On higher structural scales, their evolution can be the main process responsible for nucleation and propagation of cracks, fragmentation of material, formation of a “quasi-liquid” layer in friction pairs, etc. The data and conclusions derived from the study are confirmed by numerical calculations for different types of materials in the framework of molecular dynamics and movable cellular automata method.