Висвітлюються проблеми статики та динаміки пружних та пружно-пластичних систем, міцності та надійності машин і приладів. Викладено математичні та фізичні основи теорії тріщин у механіці, особливу увагу приділено машинознавству, моделюванню механічних систем, технології та автоматизації виробництва, функціональним та конструкційним матеріалам. Розглядаються питання поверхневої обробки та захисту деталей машин і конструкцій, трибології, зварювального виробництва і діагностики металевих конструкцій, а також автомобілебудування та автомобільного транспорту.

Висвітлено проблеми механіки руйнування матеріалів і діагностику довговічності елементів конструкцій. Викладено сучасні аспекти розвитку трибології. Встановлено критерії прискореного визначення об'ємної пошкодженості композитів методом акустичної емісії. Досліджено механізм руйнування конструкційних матеріалів під впливом в'язких агресивних середовищ. Наведено молекулярний підхід до континуального опису насичених рідиною пористих середовищ. Запропоновано спрощений розрахунок на міцність пружних тіл з плоскими тріщинами. Розглянуто використання магнітних порошків для демпфірування механічних коливань. Проаналізовано вплив динамічного навантаження на точність кранових ваг. Висвітлено результати розрахунку рамних конструкцій транспортних засобів методом скінченних елементів. Визначено кінематичні параметри й алгоритми оптимального керування освітлювальними установками двовісного типу. Розглянуто побудовану усереднену систему для стандартної стохастичної системи з швидкозмінною фазою, а також розроблено режими гартування скляних елементів машин і конструкцій. Викладено теоретичні засади розроблення несучих і тягових канатних систем. Обгрунтовано та досліджено спосіб зменшення енергоємності виробництва борошна на борошномельних підприємствах. Надано оцінку дефектам металу труб магістральних газопроводів. Зазначено, що зменшення енергоспоживання під час перероблення надвисокомолекулярного поліетилену досягнуто шляхом регулювання трибологічних і реологічних властивостей.

Запропоновано просту модель для розрахунку просторового розподілу електронних збуджень в рентгенівському треці, яка базується на принципово новому підході - проведенні статистичного усереднення на самому початковому етапі. Детально розглянуто розподіл температури в треці у часі при термалізації високоенергетичного фотоелектрона. Встановлено, що охолодження області рентгенівського трека відбувається за кілька десятків пікосекунд для більшості люмінофорів. Цей час набагато менший ніж час життя в збудженому стані центрів свічення, і тому, аналізуючи кінетику рентгенівського трека, залежностями від температури квантового виходу люмінесценції та ймовірності делокалізації носіїв з пасток можна знехтувати.

Одержано рішення рівняння теорії пружності у вигляді локалізованих хвиль поблизу шару, в якому є електрони, а пружні властивості відрізняються від пружних властивостей оточуючого середовища. Для товщин шару, малих порівняно з довжиною хвилі звуку, одержано аналітичне рішення рівняння дисперсії. Для електронів в середині шару побудовано електронні стани для випадку, коли поздовжній рух квазікласичний, а поперечний квантується (квантова яма). Одержано рішення кінетичного рівняння Больцмана для двовимірних електронів при наявності поздовжнього електричного поля. Розв'язано одержану замкнену систему рівнянь при електрон-фононній взаємодії через деформаційний потенціал, одержано дисперсійне рівняння для змішаних локалізованих акусто-зарядних хвиль. Проаналізовано умови підсилення акустичної хвилі дрейфом електронів для квантової та класичної ями. В останньому випадку поперечний рух електронів розглядається як квазікласичний. Проведено порівняння з підсиленням об'ємних хвиль.

Істотно поліпшено експериментальну методику, вперше запропоновану Ю. С. Ведулою, для вивчення розподілів адсорбату при вивченні поверхневої дифузії. В основу методики покладено вимірювання локальних значень контактної різниці потенціалів діодним методом (реєструються вольт-амперні характеристики в режимі затримуючого потенціалу). Поверхня зондується вузьким пучком термоелектронів з енергією біля 1 еВ, що практично виключає ефекти руйнування електронами. Електронний промінь сканує поверхню в результаті програмованої зміни напрямку магнітного поля. Автоматизована система забезпечує дискретність кроку сканування 0,13 мкм і просторову роздільну здатність близько 1 мкм. Контактна різниця потенціалів реєструється з чутливістю близько 0,0001 еВ , що дозволяє визначати покриття адсорбату з точністю 0,001 - 0,01 моношару.

Обговорено двопараметричний параметр руйнування - межу тріщиностійкості. Концепція межі тріщиностійкості дозволяє оцінити матеріал і розрахувати деталі машин та тріщиностійкість під час крихкого, перехідного та в'язкого руйнування, зберігаючи в розрахункових співвідношеннях коефіцієнти інтенсивності напружень, але ускладнюючи при цьому відповідну характеристику матеріалу.

Обчислення параметрів активації дифузійного атомного стрибка в сплаві з розбіжністю розмірів атомів навіть в рамках простої теорії Вин'ярда абсолютних швидкостей піднімає концептуальні та методичні проблеми, які необхідно належним чином подолати, щоб відкрити шлях до звично здійснимої процедури. Наведено короткий огляд труднощів, з якими зустрічаються у випадках з двома досить різними модельними потенціалами; при сучасному стані обчислювального мистецтва тягар визначення навіть єдиного стрибка здається поки що занадто важким, щоб допускати його многократне повторення по досить великій кількості часових інтервалів, що вимагається будь-яким реалістичним моделюванням (за методом Монте-Карло) дифузійного фазового перетворення.

Ємнісна спектроскопія використується для дослідження електронних властивостей само-організованих InAs квантових точок. Вимірювання вольт-фарадних характеристик, C(V), одночасно з даними по магнето-емності, C(B), дозволяють досліджувати електростатичний профіль однобар'єрних p-i-n GaAs/AlAs/GaAs гетероструктур, які містять в AlAs бар'єрі шар само-організованих InAs квантових точок. Ми визначили, що негативний заряд, пов'язаний з заповненням квантових точок електронами, майже повністю компенсується позитивним зарядом в AlAs бар'єрі, що, на нашу думку, пов'язано з іонізованими дефектами чи домішками, які обумовлені квантовими точками. Показано, що міра компенсації суттєво залежить від ростових умов.

Для дослідження структури теплової лінзи, що наводиться в активному стержні Nd:АIГ-лазера при неперервній накачці, було використано інтерферометр Маха-Цендера і електронну спекл інтерферометричну систему. Показано, що аберації теплової лінзи малі, відіграють роль збурень і призводять до виходу в генерацію всіх тих поперечних мод, підсилення яких в резонаторі переважає втрати. Показано, що при зміні рівня накачки відбувається зміщення оптичної осі лінзи та поворот її головних площин.

Розглянуто перспективи використання лампи зворотної хвилі з нахиленим електронним пучком (клінотрона) як джерела електромагнітного випромінювання терагерцевого діапазону частот. Для вивчення пускових умов та стаціонарних коливань клінотрона розроблено самоузгоджену теорію колективної взаємодії електронів з хвилею. Доведено можливість розробки перспективних ламп для терагерцевого діапазону частот і проведено оптимізацію геометрії клінотронів імпульсної та безперервної дії з частотою генерації 1 ТГц.

Запропонований підхід спрямовано на підвищення ефективності розробки різнорідних розподілених систем. Він базується на взаємодії етапів синтезу координаційної структури з етапами імітаційного моделювання. Замість побудови імітаційної моделі з подальшою перевіркою усієї множини необхідних або бажаних властивостей, тепер синтезується загальна координаційна структура, яка гарантує виконання деякої підмножини вимог.

У дослідженні характеристик процесу народження електронно-позитронних пар (НЕПП) та ефекту незбереження атомної парності використано послідовний квантово-механічний та квантово-електродинамічний (КЕД) підхід (операторна теорія збурень та КЕД теорія збурень). Проаналізовано можливість інтерпретації вузьких піків позитронного спектра як резонансних станів складного надважкого ядра. Резонансні явища в ядерній підсистемі ведуть до структуризації позитронного спектра. Для розрахунку перетину НЕПП використано модифіковану версію релятивістського енергетичного підходу, який грунтується на S-матричному формалізмі Гелл-Мана та Лоу. Розрахунок виконано для випадку зіткнення ядер урану. Розвинуто послідовну КЕД теорію збурень для розрахунку характеристик (енергетичних рівнів, амплітуд E1, M1 переходів) важких і надважких атомів, зокрема, виконано розрахунок амплітуди E1 переходу 6s-7s без збереження парності в атомі Cs.

Зроблено аналіз теоретичних досліджень впливу стохастичного, періодичного та магнітного полів на дистанційне тунелювання електрона в структурах донор - місток - акцептор та електрод - молекулярний дріт - електрод. Показано, що опосередковане містком тунелювання електрона між донорною та акцепторною групами можна описати за допомогою введення ефективних швидкостей переносу. Розглянуто принципову відмінність залежностей низькотемпературних пружного та непружного тунельних струмів крізь молекулярний дріт з парамагнітними іонами-медіаторами від прикладеного магнітного поля. Передбачено появу індукованих полем інверсії донорно-акцепторного електронного переносу та блокування тунельного струму.

Процеси впорядкування та розпаду є загальними рисами сплавів з використанням міді з ефектом пам'яті форми. Практично всі сплави, які мають ефект пам'яті форми, містять неоднорідності різної фізичної природи (вакансії, антифазні межі, виділення, модуляції хімічного складу тощо), які змінюють структуру і властивості. Наведено експериментальні дані впливу Nb на властивості сплавів з ефектом пам'яті форми системи Cu - Al - Nb. Одержано штучно введені неоднорідності у вигляді дрібних частинок або частково розчинених (в Cu-матриці) металів з високою точкою плавлення. Методами рентгеноструктурного аналізу, електронної мікроскопії та резистометричними вимірюваннями вивчено вплив зміни структури внаслідок ізотермічних відпалів у широкому температурному інтервалі на характеристики мартенситного перетворювання в цих сплавах.

Вивчено взаємний вплив електронної і коливальної релаксацій ексимерних молекул. Обговорюється прояв цієї кінетичної кореляції під час вимірювання кінетичних параметрів. Досліджено явища відхилення коливальних розподілів від больцманівського типу, кінетику імпульсної люмінесценції, динаміку наносекундного відновлення коефіцієнта підсилення світла в імпульсному лазері, вплив коливальної релаксації на константи швидкості гасіння люмінесценції.

На двокомпартментній математичній моделі вивчено причини та умови виникнення електричної бістабільності в нейроні, що складається з моностабільних частин. Один компартмент імітував дендрити з моностабільною (за умов високої деполяризації) мембраною, що мала N-подібну вольт-амперну характеристику завдяки вхідному синаптичному струмові крізь потенціалзалежні канали, чутливі до Н-метил-Д-аспартату (НМДА). Другий компартмент являв собою аксосоматичну область з позитивно нахиленою лінеаризованою вольт-амперною характеристикою мембрани; така область була моностабільною за потенціалом спокою. Бістабільність всієї клітини в цілому спостерігалася за умов докритичного рівня інтенсивності НМДА-активації. Причиною цього явища був струм, котрий мав напрямок від більш деполяризованої дендритної області до соматичної області, а необхідною умовою було те, що згаданий соматопетальний осьовий струм повинен був перевищувати "чистий" вхідний трансмембранний струм (останній є сумою вхідного синаптичного та вихідного пасивного екстрасинаптичного струмів) дендритного компартмента. Таке співвідношення суттєво залежало від розмірів дендритів.

Числовими методами досліджено автолокалізовані електронні стани в дискретних анізотропних двовимірних кристалах з урахуванням електрон-фононної взаємодії. За умови відповідних значень фізичних параметрів такі системи моделюють квазіодновимірні сполуки класу спряжених полімерів (полідіацетиленів) з урахуванням міжланцюжкової взаємодії. Побудовано параметричні діаграми станів, що визначають області значень параметрів ланцюжків та міжланцюжкової взаємодії, за яких основний стан квазічастинки (електрона, дірки або екситону) відповідає автолокалізованому солітоноподібному стану, полярону малого радіуса або повністю делокалізованому стану.

Висвітлено експериментальні результати, що показують вплив нагрівання електронним пучком на параметри запису інформації у плівках барвника. Композитні плівки барвника отримано методом вакуумного напилення. Вивчено зміни оптичних властивостей і структури поверхні. Плівки органічного барвника опромінено електронним пучком за різної тривалості опромінення, щоб змінити структуру і морфологію поверхні. Зміни, що спостерігались у структурі, досліджено за допомогою електронного мікроскопа з високою роздільною здатністю. Максимальне збільшення ширини спостережено для аморфної плівки барвника на початковій стадії дифракційної картини. Відпал плівок барвника електронним пучком протягом 2 - 5 с веде до утворення зерна, розмір якого змінюється від 2 до 5 нм. Виявлено, що плівки органічного барвника мають гексагональну структуру зерен, утворених після відпалу електронним пучком. Оцінено порогові енергії, необхідні для зміни структури поверхні плівки барвника у процесі опромінення електронним пучком. Отримані результати дають змогу вивчити поведінку шарів барвника як середовища для запису інформації за допомогою електронного пучка.

Досліджено процес іонізації атомів Sr електронним ударом з основного та метастабільних рівнів з застосуванням техніки перехресних атомного й електронного пучків. Визначено абсолютні величини повного перерізу іонізації атомів з основного та з метастабільних станів, які дуже відрізняються.

Запропоновано метод розрахунку енергетичних спектрів та фазових діаграм систем з магнітним упорядкуванням, що базується на методі кластерного розкладу для функції Гріна. Шляхом порівняння результатів, отриманих у моделі напівеліптичної зони та з урахуванням реального закону дисперсії для ОЦК-гратки, досліджено вплив особливостей Ван Хова на магнітну фазову діаграму систем з сильними електронними кореляціями. Зроблено аналіз поведінки електропровідності при магнітному впорядкуванні.