Наведено короткий огляд виконаних в останні роки досліджень з проблем математичного моделювання термомеханічної поведінки деформівних тіл з різними електропровідністю і здатністю до намагнічення та поляризації при дії квазіусталеного електромагнітного поля радіо- й інфрачервоного частотного діапазонів.

Запропоновано методику кількісного опису взаємозв'язаних електромагнітних, теплових, дифузійних і механічних процесів у твердих тілах з газовою домішкою при дії зовнішнього теплового інфрачервоного випромінювання. Досліджено вплив енергетичних і спектральних характеристик зовнішнього випромінювання на параметри розглядуваних процесів, зокрема, на зміну концентрації домішки.

Розглянуто напівпрозорий шар з газовими домішками за умов дії зовнішнього теплового випромінювання. Досліджено особливості впливу спектрального складу випромінювання на дифузію дво- та триатомних домішок, нагрів і напружений стан шару.

Висвітлено теорію механотермодифузії багатокомпонентних твердих тіл (розчинів) низької електропровідності з компонентами поляризації за умов дії квазіусталеного електромагнетного поля. Описано механотермодифузійні процеси у шарі за одностороннього надвисокочастотного опромінення плоскою поперечною електромагнетною хвилею та під дією квазістаціонарного високочастотного поля плоского конденсатора. Проаналізовано вплив енергетичних і частотних параметрів зовнішнього поля, виду і складу домішкових компонентів та їх електрофізичні властивості на тепломасоперенос у тілах низької електропровідності, а також їх напружений стан.

Освещена теория механотермодиффузии многокомпонентных твердых тел (растворов) низкой электропроводимости с компонентами поляризации в условиях действия квазиусталостного электромагнетного поля. Описаны механотермодиффузионные процессы в слое при одностороннем сверхвысокочастотном облучении плоской поперечной электромагнетной волной и при действии квазистационарного высокочастотного поля плоского конденсатора. Проанализированы влияние энергетических и частотных параметров внешнего поля, вид и состав примесевых компонентов и их электрофизические свойства на тепломассоперенос в телах низкой электропроводимости, а также их напряженное состояние.

На базі запропонованої раніше математичної моделі визначено фазовий і напружений стан біметалевої пластини, в якій матеріалу одного з шарів притаманний ефект пам'яті форми, за умов термосилового навантаження та після припинення його дії. Встановлено, що в пластині виникає неоднорідний розподіл залишкових напружень, спричинених зміною фазового складу. На конкретному прикладі проаналізовано їх залежність від виду навантаження та ступеня нагріву.

Разработана математическая модель определения остаточных структурных напряжений в стальных изделиях. В основу расчетной модели положены соотношения статистической теории фазового состава низколегированных сталей при быстром охлаждении. Определено распределение остаточных напряжений в брусе квадратного и прямоугольного сечений из стали 15ХМ.

Предложен вариант методики оптимизации по напряжениям режимов технологического нагрева термочувствительных кусочно-однородных оболочек вращения. В качестве критерия оптимальности выбран минимум функционала максимального отклонения интенсивности напряжений от допустимых.

Запропоновано модель для кількісного аналізу структури та залишкових напружень у тілах з низьколегованих сталей. Розраховано фазовий склад сталевої пластини під дією рухомого розподіленого джерела нагріву.

Запропоновано варіант методики дослідження термомеханічної поведінки тіл у разі охолодження після витримки в процесі високотемпературного локального відпалу, що базується на методі скінченних елементів. Ураховано наявність початкових розподілів температури та напружень, термочутливість матеріалу, а також можливість його зміцнення. Як приклад вивчено вплив цих факторів на напружено-деформований стан порожнистого циліндра під час охолодження за різних умов теплообміну з зовнішнім середовищем.

Наведено результати математичного моделювання процесів тепломасопереносу та деформування у частково прозорих тілах з домішками за умов дії інфрачервоного випромінювання. Як приклад досліджено параметри цих процесів для шару з газовими домішками в разі рівномірного помірного лазерного опромінення однієї з його основ.

Предложена методика приближенного расчета напряженного состояния ферритовых тел, обусловленного воздействием квазиустановившегося электромагнитного поля. В качестве примера исследовано распределение напряжений в слое в зависимости от частотных характеристик внешнего воздействия.

Предложена математическая модель и методика исследования электромагнитных, тепловых и механических процессов в электропроводных телах, находящихся под воздействием внешнего электромагнитного поля. Модель учитывает связность электромагнитного и температурного полей, а также температурную зависимость всех физико-механических параметров материала тела. Электромагнитное поле описывается системой уравнений Максвелла, сформулированных для области тела и внешней среды. Для описания упругопластического состояния электропроводного тела используются соотношения неизотермического термоупругопластического течения. В качестве примера рассмотрен процесс высокочастотной термообработки стального цилиндра.

Запропоновано методику дослідження фізико-механічних процесів за умов низькотемпературного технологічного нагріву феритових виробів. Вона враховує взаємозв'язок процесів електропровідності, теплопровідності та деформації, що відбуваються в феритових тілах у разі дії зовнішніх електромагнітних полів конкретного типу.

Предложена модель для количественного описания фазового состава и напряженного состояния тел из низколегированных сталей. Рассчитаны фазовый состав и напряженное состояния бруса при быстром его охлаждении.

Сделан краткий обзор проблем термомеханики электропроводных деформируемых твердых тел, находящихся под воздействием внешних электромагнитных полей радио и светлового частотного диапазонов, в частности, механотермодиффузии в зависимости от электропроводности тел и способности к поляризации и намагничиванию. Оценены тенденции и перспективы развития исследований в этом направлении.

Розроблено математичну модель опису тепломеханічних процесів, які відбуваються за умов високотемпературного відпалу на стадії охолодження. У моделі враховано характерні особливості процесу охолодження: наявність початкових напружень, термочутливість, зміцнюваність матеріалів під час пружно-пластичного деформування за складної історії термосилового навантаження. Запропоновано наближену методику розв'язання сформульованих задач на базі варіаційних постановок. Як приклад досліджено термомеханічний стан циліндричного тіла під час охолодження за відомих початкових розподілів температури та напружень (наявних після витримки).

Приведена постановка и численно-аналитическая методика решения задачи об определении оптимальных по напряжениям режимов нагрева внешней средой кусочно-однородной цилиндрической оболочки, находящейся под воздействием осесимметрического нормального силового нагружения, переменного во времени и вдоль осевой координаты в области его действия. Определены и исследованы оптимальные по напряжениям режимы однородного нагрева кусочно-однородной цилиндрической оболочки, состоящей из двух однородных частей, при заданных ограничениях на температуру внешней поверхности оболочки, а также параметры термонапряженного состояния. Путем параметрической оптимизации определены область действия и величина нагружения, которые дают возможность существенно понизить уровень максимальных растягивающих температурных напряжений (в расчетном сечении оболочки) при ее нагреве.

Разработана методика определения фазового состава тонких стальных пластин при использовании распределенных подвижных тепловых источников с несколькими центрами локализации. Показано, что подбором мощности и расположения центров нагрева можно вдвое снизить максимальное содержание мартенсита и значительно уменьшить неоднородность его пространственного распределения в зоне термического влияния.

Определены температурные поля и напряжения в бесконечной неферромагнитной электропроводной пластине постоянной толщины в условиях действия импульсного электромагнитного поля, заданного значениями касательной составляющей вектора напряженности магнитного поля на поверхностях. Для электромагнитного воздействия по закону затухающей синусоиды проведен сравнительный численный анализ пондеромоторной силы, температуры и компонент тензора динамических напряжений для пластин, изготовленных из нержавеющей стали и меди. Показано существенное влияние коэффициентов электро-, тепло- и температуропроводности, линейного теплового расширения, а также модуля Юнга на количественный и качественный характер изменения во времени исследуемых величин.

Определены температурные поля и напряжения в длинном пустотелом электропроводном цилиндре в условиях действия импульсного электромагнитного поля, заданного значениями аксиальной составляющей вектора напряженности однородного магнитного поля на внутренней и внешней поверхностях. Рассмотрено электромагнитное действие по закону затухающей синусоиды на внутренней и внешней поверхностях цилиндра.